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紧固件的涂胶种类和选用原则探讨

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导读:紧固件涂胶是为了防松已经是行业的共识了,大量的实验数据也验证了涂胶的防松性能。

如下图所示:

红色曲线为普通六角螺栓拧紧的扭矩衰减曲线,经过700次循环横向振动试验,扭矩已经衰减至预加扭矩的10%以下;

紫色曲线为涂胶后的螺栓扭矩衰减曲线,经过700次循环横向振动试验,扭矩仍为预加扭矩的80%以上,

该试验表明:螺纹涂胶能显著增加紧固件的防松性能。

可能有老铁认为,普通的平垫圈也有防松的效果。

通过横向振动试验测试的扭矩衰减情况,如下图蓝色曲线所示,试验发现,经过约200次的循环,扭矩就衰减接近100%。

因此,平垫圈并不能对拧紧的螺栓起到有效的防松作用,各位老铁在设计连接副时可采用碟形带自锁垫圈和Nord防松垫圈,才能真正有效防松。

其实,涂胶除了具有防松效果,还具有密封作用,防止电泳漆附着,防止焊渣附着等功能。

今天,螺丝君就给位老铁分享下主要的涂胶种类和选用原则。

1、紧固件的涂胶种类

紧固件的涂胶类型主要有Nylok、PRECOTE、NYCOTE等种类,这3种也是目前应用较广泛、质量稳定、具有代表性的3种,其它的如Loctite、3M等的系列产品原理都是相类似的。

1.1  Nylok类型

Nylok也被称为物理胶,因为其主要成分是PA。涂胶的过程是将Nylok粉末喷涂在加热至高温的螺丝上,它的防松原理也是通过将工程塑料附着于螺丝牙面上,使得螺丝在锁紧过程中工程塑胶被压挤产生强大的反作用力,增加螺牙间之摩擦力,提供振动时的绝对阻力,从而实现防松。

正是因为采用提高摩擦力这种物理的方法来防松,所以,也被称为物理胶,通常状态的颜色如下图所示,为蓝色。

常见的种类有三种,即如下图所示,半周、对边和全周。

半周:普通加工方案,适用性广,价格实惠;

对边:特殊研发之涂胶工艺,成本与半周接近;解决挤胶问题:分摊扭矩面积更多,在高扭矩情况下不易挤胶。安装稳定性佳:小规格螺丝电批安装时不易出现偏心异常;

全周:在防松功能基础上附带一定密封功能,但工艺特殊相对成本高。

下表,为紧固件涂胶的技术要求,涂物理胶的紧固件可重复使用,重复使用三次后仍能满足一定锁紧扭矩的要求,可满足三次重复使用的需求,重复使用最多不超过 5 次。

1.2  PRECOTE类型

Precote是一种化学粘合剂,其主要特性是将环氧树脂与固化剂各自独立包装在微型胶囊里;

当紧固件安装进去时,胶囊就会破裂,产生化学反应使之凝固;固化后的螺纹会达到强压密封状态;因其防松的原理是通过化学反应并固化,所以也被称为化学胶。

化学胶水的涂胶过程是将微型胶囊药水通过压力泵通过滴嘴,滴淋到螺丝上,螺丝与滴嘴相垂直并匀速传过。

原料紧密贴附在螺纹上,多余原料通过下部刮片刮除。最后通过气流加热方式使原料干燥凝固。

常见的类型主要有三种Precote30(黄色)、Precote80(绿色)、Precote85(红色),主要的性能参数区别如下表格所示。相比于物理胶,其防松性能和防密封性能更好,价格也会更贵。

1.3  NYCOTE类型

NYCOTE一种可涂在内、外螺纹上胶水,可防止焊接时焊渣的黏附和电泳时油漆的附着。

下图所示为内螺纹电泳漆残油严重和焊接飞溅残留,导致螺丝拧紧时螺纹滑牙。

之前的解决方法是在电泳和焊接前通过加膜、塞、套等方式,防止油漆和焊渣的附着,从而解决诸如螺纹难拧紧,螺纹损伤等问题,这种方法存在成本高、增加工序等缺点。

NYCOTE涂胶因为减少人工,提升节拍,从而增加生产力,降低成本等优点,替代原来的加膜、塞、套的方式。

Nycote胶粉料用气压通过喷嘴进料口,喷附在加热后的螺母上,螺母与喷嘴紧密贴合,粉料融化并紧密贴附在内螺纹上。

下图,为某焊接螺丝外螺纹喷附Nycote胶粉,通常颜色为白色,喷附量需完全覆盖螺纹表面,但也不宜过多,以免导致拧入扭矩过高,涂敷好的零件需经过拧入扭矩的测试。

如尺寸为M8的螺纹,其拧入扭矩不高于1Nm。为保证拧紧的夹紧力精度,螺纹摩擦系数一般控制在0.07-0.13。

2、涂胶的选用原则

对于需要的涂胶紧固件,Nylok、PRECOTE、NYCOTE应该选用哪种才是最合适的呢?

今天,螺丝君和各位老铁一起探讨和分享下。

1)对于会有焊渣和电泳黏附的KAT A和KAT B的拧紧位置,建议采用NYCOTE胶水,并控制拧入扭矩和螺纹摩擦系数。

2)对于有可能需要拆卸的同时需要一定的防松功能,建议采用Nylok胶水。

* 当该位置还需要具备密封功能,可采用Nylok全周;

* 当该位置紧固件规格较小,成本有限,可采用Nylok对边;

* 当该位置紧固件尺寸较大,成本有限,同时也无密封性要求,可采用Nylok半周,目前该种方案应该较广泛。

3)对于拧紧位置不会拆卸,同时对密封性和防松效果有较高要求,成本可接受的情况下,建议采用PRECOTE胶水。

* 对螺纹摩擦系数无要求的,可采用Precote80;

* 对螺纹摩擦系数有要求,对防松要求适中,需控制成本的,可采用Precote30;

* 对螺纹摩擦系数有要求,对防松要求高,无需成本控制要求,可采用Precote85。

总之,但相比Nylok,Precote的优点,是密封性和防松效果较好,缺点,是成本较高,仅可以一次性使用。

3、总结

1)紧固件涂胶,可以显著提升连接副的防松性能,同时,还具备密封或防止电泳漆附着,防止焊渣附着等功能。试验表明,平垫圈对拧紧防松没有效果。

2)紧固件的涂胶类型主要有:Nylok(蓝色)、PRECOTE(黄、绿、红色)、NYCOTE(白色)等种类。Nylok中有半周、对边和全周三种类型;PRECOTE有Precote30(黄色)、Precote80(绿色)、Precote85(红色)三种类型。

3)对于会有焊渣和电泳黏附的KAT A和KAT B的拧紧位置,建议采用NYCOTE胶水;对于有可能需要拆卸的同时需要一定的防松功能,建议采用Nylok胶水;对于拧紧位置不会拆卸,同时对密封性和防松效果有较高要求,成本可接受的情况下,建议采用PRECOTE胶水。

来源:GAF螺丝君

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