PRODUKTY ANAEROBOWE LOCTITE JAKO USZCZELNIENIA, CZYLI: JAK PŁYNEM ZABLOKOWAĆ WYCIEK PŁYNU ?

Spróbuj znaleźć produkt odpowiedni do Twoich potrzeb

Nie będzie przesady w twierdzeniu, że każdy zaawansowany zespół mechaniczny ma w swej konstrukcji takie miejsca, gdzie medium płynne lub gazowe powinno zostać zablokowane – przed przedostaniem się na zewnątrz lub do wnętrza mechanizmu. Ta prawda znana jest ludzkości już od kilkunastu tysięcy lat – świadczą o tym znaleziska w postaci łodzi uszczelnianych włóknem roślinnym nasączonym naturalną smołą. W XVI wieku do Europy trafił z Ameryki Południowej niezwykły materiał zwany kauczukiem – po ok. 300 latach powstała z niego guma (po odkryciu procesu wulkanizacji) – przełom w technologii uszczelniania. Zaś w latach sześćdziesiątych XX wieku inżynierowie prężnie rozwijającej się amerykańskiej firmy LOCTITE® wykorzystali fakt, że nieszczelność większości instalacji hydraulicznych i pneumatycznych zachodzi w szczelinach między częściami metalowymi, i że likwidacja (wypełnienie) tych szczelin to blokada nieszczelności. Mieli do dyspozycji prawie gotowe rozwiązanie: mieszaninę płynnych monomerów, która właśnie w takich warunkach polimeryzuje, utwardza się, tworzy blokadę wycieku – produkt anaerobowy. I tak zapoczątkowano rozwój dziś bardzo licznej rodziny płynnych produktów uszczelniających.

[1] P. Grundmuller, S. Cowdrey, "WORLDWIDE DESIGN HANDBOOK", Europejski Zespół Loctite, Monachium (1998)

Czy połączenie gwintowe może być szczelne?

Najprostsza i rzetelna odpowiedź: nie, nie może. Wszelkie gwinty są tak zaprojektowane i wykonane, że nawet po ich zaciśnięciu pozostaje „nitka” (ang. thread, co jednak tłumaczymy jako „gwint”) wolnej przestrzeni – płyn lub gaz mają drogę do wycieku. Możemy odciąć tę drogę stosując dociskaną uszczelkę kołnierzową (np. gumową) lub wypełnić tę nitkę – np. włóknami konopnymi lub pastą. Uszczelnienie takie ma ograniczenie ciśnieniowe (dostatecznie duże ciśnienie odkształci uszczelkę lub wytłoczy szczeliwo z gwintu. I tu zmieniamy koncepcję: wypełniamy wolną przestrzeń gwintu płynnym produktem, który polimeryzuje (utwardza się) bez utraty objętości (zjawisko typowe przy ustalaniu za pomocą odparowania rozpuszczalnika), trwale blokuje wyciek medium nawet przy wysokich ciśnieniach, wykazuje odpowiednią odporność chemiczną i termiczną – czyli: stosujemy produkt anaerobowy. Jaki? Mamy do dyspozycji :

Uszczelnienia gwintów z serii LOCTITE 5 . .

LOCTITE 577 – uniwersalny produkt anaerobowy, zalecany do gwintów o wymiarze aż do 3”, kolor żółty, zakres temperatur procy: -55°C - +180°C, zapewnia błyskawiczne uszczelnienie niskociśnieniowe,

LOCTITE 542 – szczególnie zalecany do gwintów drobnozwojnych w instalacjach hydraulicznych i pneumatycznych, zakres temperatur pracy: - 55°C - +150°C, szybko się utwardza.

W każdej grupie produktów anaerobowych znajdziemy przynajmniej jednego jej przedstawiciela spełniającego zaostrzone wymagania BHP (z tzw. „białą kartą charakterystyki”); w przypadku uszczelniania gwintów jest to :

LOCTITE 5400 własnościami i zastosowaniem zbliżony do LOCTITE 577.

[2] P. Grundmuller, S. Cowdrey, "WORLDWIDE DESIGN HANDBOOK", Europejski Zespół Loctite, Monachium (1998)

Rodzina anaerobowych uszczelnień LOCTITE® jest oczywiście dużo większa i znajdzie się w niej wiele produktów do specjalnych zastosowań.

Nieprzypadkowo omawianie uszczelnień LOCTITE® zaczęliśmy od uszczelniania połączeń gwintowych – wywodzi się ono od klasyki technologii anaerobowej czyli zabezpieczania gwintów. Jednak to nie wszystko. Przypomnijmy: polimeryzacja płynnego produktu anaerobowego wymaga prostych warunków: „metal – metal” i „mała szczelina”. Znaleźliśmy takie warunki w gwintach i połączeniach pasowanych (wciskanych i suwliwych). Gdzie jeszcze? Są takie miejsca! Kołnierze, pokrywy, zamknięcia naczyń itp. - miejsca, gdzie może wystąpić niepożądany wyciek gazu lub płynu. Bronimy się przed tym stosując uszczelki. Uszczelki wykonuje się z różnych materiałów – elastomerów (guma), korka, papieru, termoplastu i innych. Uszczelkę taką umieszcza się między powierzchniami metalowymi w miejscu, którędy może wystąpić wyciek, dociska się. By nierówności powierzchni np. kołnierza lub pokrywy zostały wypełnione i droga wycieku zablokowana. I to działa, ale do czasu. Każdy typowy materiał poddany ściskaniu ulega relaksacji naprężeń, w konsekwencji – odkształceniu trwałemu. Zacisk przestaje działać („guma traci sprężystość” itp.). W dodatku miejsca pracy takiej uszczelki podlegają naprężeniom zmiennym, drganiom, zmianom ciśnienia. A to dodatkowe zużycie – np. ścieranie. Walka z tymi zjawiskami może polegać na stosowaniu coraz lepszych (czyli: coraz droższych) materiałów, albo: wyrzucamy tradycyjną uszczelkę, pokrywamy uszczelnianą powierzchnię płynnym materiałem, połączenie skręcamy, tak, by nastąpił kontakt powierzchni metalowych, a nasz płyn wypełnił wszelkie nierówności - i to wszystko. Gdyby tym płynem był np. olej lub inna konwencjonalna ciecz – natychmiast po wystąpieniu różnicy ciśnień między oddzielonymi przestrzeniami płyn ten zostałby ze złącza wypchany w stronę niższego ciśnienia i rozpocząłby się wyciek. Ale gdy płynem tym jest nasz produkt anaerobowy – po krótkim czasie zamienia się w ciało stałe, które wypełnia wszelkie potencjalne drogi wycieku i w dodatku nie ulega odkształceniom trwałym ani ścieraniu, nie ma „własnego wymiaru” (wypełnia nierówności). Czyli: mamy uszczelkę pozbawioną najbardziej uciążliwych wad. Mamy płynną uszczelkę LOCTITE®.

[3] P. Grundmuller, S. Cowdrey, "WORLDWIDE DESIGN HANDBOOK", Europejski Zespół Loctite, Monachium (1998)

Jak wybrać optymalną płynną uszczelkę?

Idealna uszczelka to taka, której nigdy nie trzeba wymieniać… Aby nasza uszczelka była skuteczna przez cały czas pracy uszczelnianego złącza, musimy przy doborze produktu uwzględnić warunki pracy i czynniki, mogące wpłynąć na trwałość uszczelnienia takie jak: ciśnienie, medium, zagrożenia chemiczne, zakres temperatur pracy itp. Szczegółowe informacje o odporności chemicznej produktów anaerobowych znajdują się w literaturze fachowej LOCTITE® i w kartach danych technicznych dla każdego produktu (TDS – Technical Data Sheet). Do tych kryteriów należy dodać jeszcze jedno – specyficzne dla produktów anaerobowych: maksymalna szczelina, którą produkt musi wypełnić i skutecznie uszczelnić. Odporność chemiczna płynnych uszczelnień LOCTITE® zapewnia prawidłową ich pracę z praktycznie wszystkimi typowymi mediami, spotykanymi w przemyśle. Typowe produkty:

LOCTITE 518 – do sztywnych złączy kołnierzowych wykonanych z żelaza, stali lub aluminium, zakres temperatur pracy: -55°C - +150°C

LOCTITE 510 – zalecany szczególnie do uszczelniania sztywnych złączy kołnierzowych, gdzie wymagana jest podwyższona wytrzymałość chemiczna i termiczna (do +200°C)

LOCTITE 5800 – do sztywnych złączy kołnierzowych spełniający zaostrzone wymagania BHP.

Wszystkie omawiane powyżej produkty anaerobowe wykazują doskonałą odporność na typowe media (oleje, glikol itp.) - szczegóły w kartach technicznych. Uszczelniane powierzchnie, czy to gwintów czy kołnierzy powinny być suche i czyste. Do czyszczenia zalecany jest środek LOCTITE SF 7063. Gdy zachodzi potrzeba usunięcia starej uszczelki z kołnierza – LOCTITE SF 7200. Jeżeli chcemy przyspieszyć reakcję utwardzania – mamy możliwość zastosowania aktywatora LOCTITE SF 7649 (przy temperaturze nakładania produktu poniżej +5°C jest to niezbędne). Produkty możemy nakładać bezpośrednio z opakowań ale: można do nich dobrać systemy dozujące o różnym stopniu automatyzacji.