KLEJE ANAEROBOWE LOCTITE DO ZABEZPIECZANIA POŁĄCZEŃ GWINTOWYCH - GENEZA, CHARAKTERYSTYKA I ZASTOSOWANIE.
W połowie ubiegłego wieku przemysł amerykański, w tym samochodowy i chemiczny, były u progu niespotykanego do tych czasów rozwoju. Szczególnie innowacyjne zjawiska rodziły się na styku tych dwóch dziedzin. Przyjrzyjmy się jednemu z nich: na początku lat pięćdziesiątych wybitny profesor chemii, Vernon Krieble założył firmę produkującą klej i nadal zajmował się badaniami nad polimerami, polimeryzacją, klejami i wieloma „chemicznymi dodatkami do mechaniki”. W roku 1953 badał proces nazywany dziś polimeryzacją anaerobową. Narodził się pomysł praktycznego wykorzystania tego typu reakcji. Leciwy wówczas prof. Krieble założył wraz z synem – Robertem Krieble – firmę, nazwaną wkrótce (pomysł Nancy Brayton Krieble) LOCTITE® (czy znającym angielski nie kojarzy się to z dwoma słowami: „lock” oraz „tight”?). Przez następne kilkadziesiąt lat Robert Krieble, kierując tą firmą, z małej rodzinnej spółki uczynił największego na świecie producenta zaawansowanych klejów przemysłowych. Dziś LOCTITE® wchodzi w skład wielkiej międzynarodowej firmy Henkel i nadal wyznacza światowe kierunki rozwoju technologii klejenia.
PRODUKT ANAEROBOWY – CO TO JEST I DO CZEGO MOŻE SŁUŻYĆ?
Pierwszy wynaleziony w 1953 roku produkt anaerobowy, a więc – z łaciny - „bezpowietrzny”, nazwa zapożyczona z biologii – bakterie anaerobowe (nieraz bardzo groźne) to te, które do życia wymagają braku dostępu powietrza (a dokładnie – tlenu). Podobnie polimeryzacja monomerów tworzących utwardzony produkt zajść może po odcięciu kontaktu z tlenem i w obecności jonów metalu. Legenda, jak to często bywa, głosi, że wynalazku dokonano przez przypadek, dzięki pozostawieniu płynnego półproduktu w metalowym naczyniu, po przykryciu blachą, co spowodowało, że udało się płyn zamienić w ciało stałe. Produkt opracowany dzięki odkryciu został przeznaczony do zabezpieczania gwintów przed samoczynnym odkręcaniem. Dziś, kiedy znamy już wiele bardzo praktycznych funkcji produktów anaerobowych, zastanawiamy się, dlaczego wybrano właśnie takie przeznaczenie wynalezionego produktu. Przypomnijmy sobie technologię produkcji samochodów kilkadziesiąt lat temu: montaż na ramie podwozia, w znacznym stopniu przy pomocy gwintowanych elementów złącznych. Prawie połowa śrub wyprodukowanych na rynek amerykański służy do skręcania samochodów. Warto tam być z kroplą kleju!DLACZEGO GWINTOWANE ELEMENTY ZŁĄCZNE ZAWODZĄ?
Przyjrzyjmy się śrubie: gdyby nitkę gwintu rozwinąć i ułożyć na powierzchni płaskiej ujrzelibyśmy „pochyły” odcinek – obraz równi pochyłej, maszyny prostej pozwalającej na łatwe pokonanie np. grawitacji lub tarcia. I właśnie dzięki owej „równi pochyłej”, przy wspomaganiu energią drgań, nasza nakrętka „wędruje”, połączenie traci swój zacisk, przestaje pełnić swoją funkcję. To uproszczony opis zjawiska, mamy do czynienia jeszcze z wpływem zmiany temperatury, odkształceniami plastycznymi materiału i korozją. A wszystko dlatego, że w zmontowanym, naprężonym elemencie złącznym musi być nieco luzu – wolnej przestrzeni. Nie możemy jej uniknąć, ale możemy ją wypełnić. Gdy ją całkowicie wypełnimy to: wibracje nie spowodują mikroprzesunięć nakrętki względem śruby, różnice dylatacji termicznych nie umożliwią ruchu względnego współpracujących powierzchni, brak dostępu wilgoci z zewnątrz zahamuje korozję. I tu mamy rozwiązanie idealne: pokrywamy gwint płynnym produktem, montujemy – proces polimeryzacji startuje, po jego ukończeniu mamy połączenie bez podstawowej wady: luzu wewnątrz gwintu. Temu pierwszemu anaerobowemu produktowi do zabezpieczania gwintów przed samoczynnym odkręceniem (uff, jaki długi opis!) nadano prostą, zwięzłą i trafną angielską nazwę: threadlocker – trudno o polski jednowyrazowy odpowiednik.
[1] P. Grundmuller, S. Cowdrey, "WORLDWIDE DESIGN HANDBOOK", Europejski Zespół Loctite, Monachium (1998)
KORZYŚCI Z ZABEZPIECZANIA GWINTÓW PRODUKTAMI ANAEROBOWYMI
- skuteczne zabezpieczenie przed niepożądanym poluzowaniem – możliwość wyeliminowania zawodnych zabezpieczeń mechanicznych: zawleczek, podkładek itp.- szczelność gwintu
- ochrona przed korozją
- ułatwienie demontażu: nawet, gdy używamy trudno demontowalnego produktu – demontaż jest możliwy
- możliwość uzyskania właściwego naprężenia elementu złącznego przy zastosowaniu niższego momentu dokręcającego – nasz produkt ma własności smarne.
Czy to wszystko? Nie, bo są jeszcze korzyści, których nie widać, ale nie mniej istotne. Otóż metalowe elementy zabezpieczające gwinty są nie tylko mało skuteczne (porównanie różnych tradycyjnych metod zabezpieczania gwintów z technologią LOCTITE® - zdjęcie poniżej), mają również dość dużą masę. W urządzeniu takim, jak np. pojazd samochodowy, sumaryczna masa może dochodzić do kilkudziesięciu kilogramów! Zaś do zabezpieczenia produktem anaerobowym typowego gwintu M10 wystarczy 0,02 g (dwie setne grama!). Oznacza to, że pojazd, w którym wykorzystano wszelkie technologie LOCTITE® (mocowanie, uszczelnianie) wozi kilkadziesiąt kilogramów masy mniej – zużywa mniej paliwa – emituje mniej CO2. Gdy te jednostkowe ilości przemnożymy przez dziesiątki milionów pojazdów… I jeszcze: tworzywa sztuczne – a utwardzony produkt LOCTITE® nim jest – pochłaniają drgania i dzięki temu pozwalają redukować hałas drgającego urządzenia.
[2] P. Grundmuller, S. Cowdrey, "WORLDWIDE DESIGN HANDBOOK", Europejski Zespół Loctite, Monachium (1998)
CO WYBRAĆ? JAK TO STOSOWAĆ?
Produkty LOCTITE® mają proste nazwy – np. LOCTITE 603, LOCTITE 278 itp. - czyli bez opisu, za to z ciągiem trzech (czasami więcej) cyfr. Nazwa, będąca liczbą zaczynającą się na „2” oznacza produkt do zabezpieczania gwintów („threadlocker”).Przegląd podstawowych produktów – poniżej:
LOCTITE 222 – łatwy demontaż, kolor fioletowy, zalecany do gwintów do M36, maks. temp. pracy - 150 °C
LOCTITE 243 – najczęściej stosowany, demontaż średnio trudny, kolor niebieski, zalecany do gwintów do M36, maks. temp. pracy - 180 °C
LOCTITE 270 – trudny demontaż, kolor zielony, zalecany do gwintów do M20, maks. temp. pracy - 180 °C
LOCTITE 2400 i LOCTITE 2700 – podobne, odpowiednio, do LOCTITE 243 i LOCTITE 2700 – produkty o specjalnej recepturze z „białymi kartami SDS”, spełniające zaostrzone kryteria BHP, i jeszcze wiele innych – szczegóły nietrudno znaleźć na stronie woronko-kleje.pl, w zakładce „dobierz produkt”.
[3] P. Grundmuller, S. Cowdrey, "WORLDWIDE DESIGN HANDBOOK", Europejski Zespół Loctite, Monachium (1998)
Produkt stosujemy – najczęściej prosto z butelki – na gwint zewnętrzny lub do otworu gwintu nieprzelotowego, tak by po skręceniu cała powierzchnia „pracująca” gwintu była pokryta. Pozostawiamy do utwardzenia – ustalanie wstępne następuje po 10 minutach, całkowite utwardzanie trwa do 24 godzin. Przebieg reakcji anaerobowej w dużym stopniu zależy od temperatury, materiału z którego wykonano element gwintowany, szczeliny wypełnianej. Szczegóły można poznać w odpowiednich kartach TDS (Technical Data Sheet). Gdy mamy utrudnione warunki utwardzania (np. naprawa polowa – niska temperatura lub pasywny materiał) możemy proces wspomagać odpowiednim AKTYWATOREM np. LOCTITE SF 7649. Dzięki powtarzalności parametrów produktów LOCTITE® dozowanie ich da się automatyzować – firma oferuje zestaw precyzyjnych urządzeń dozujących. Dodatki fluorescencyjne pozwalają na kontrolę dozowania czujnikami emitującymi promienie UV.
[4] P. Grundmuller, S. Cowdrey, "WORLDWIDE DESIGN HANDBOOK", Europejski Zespół Loctite, Monachium (1998)
PRZYGOTOWANIE POWIERZCHNI
Anaerobowe produkty do zabezpieczania gwintów, podobnie jak kleje, działają tym skuteczniej, im lepszą adhezję do podłoża im zapewnimy. A adhezja – jak wiadomo – w znacznym stopniu zależy od czystości powierzchni substratu na którym ma zajść reakcja. Toteż nasze śruby i nakrętki powinny być czyste (i suche). Do skutecznego czyszczenia zalecany jest LOCTITE SF 7063. Uwaga: stosowanie niesprawdzonych środków myjących może zakłócić proces utwardzania produktu i zmienić jego własności końcowe! Dobra wiadomość: wiele produktów do zabezpieczania gwintów toleruje lekko zaolejone powierzchnie gwintu.DEMONTAŻ
Gdy określamy podstawowe własności produktu, mówimy nie „słaby”, „mocny”, ale „łatwo demontowalny” lub „trudno demontowalny”. Czyli: zawsze demontowalny. W przypadku stosowania produktów trudno demontowalnych bywa, że zwykłe narzędzie (klucz) nie wystarczy i trzeba będzie podgrzać złącze. To zawsze działa. Pamiętajmy też, że połączenie zabezpieczane LOCTITE® nie koroduje, a to właśnie korozja jest najczęściej utrudnieniem demontażu.PODSUMOWANIE
Każde połączenie gwintowane powinno być zabezpieczane przed niepożądanym odkręceniem. Najskuteczniejszym zabezpieczeniem – działającym na zasadzie usunięcia przyczyny niechcianego rozkręcania, czyli luzu w gwincie, a nie blokowaniu skutku, czyli blokowania ruchu nakrętki – jest produkt anaerobowy do zabezpieczania gwintów LOCTITE®.DLACZEGO LOCTITE®?
Dlatego, że do odpowiedzialnej pracy potrzeba odpowiedzialnego produktu. Musimy być pewni niezawodności oraz powtarzalności własności produktu. LOCTITE® to ponad 60 lat obecności w przemyśle (motoryzacyjnym, lotniczym a nawet kosmicznym i innych – praktycznie wszystkich). LOCTITE® to dobrze zorganizowana i rygorystycznie kontrolowana dystrybucja – co w przypadku produktów chemicznych ma kardynalne znaczenie. LOCTITE® to również fachowa pomoc przy wdrażaniu produktów.Jeśli mają Państwo jakiekolwiek pytania, zapraszamy do kontaktu: biuro@woronko-kleje.pl
Gwarantujemy pełne wsparcie techniczne.
