緊固件與預處理的螺紋鎖固器何時一起使用?

螺紋鎖固器可防止緊固件因振動而鬆動。以下是有關如何、為什麼以及何時將緊固件與預處理的螺紋鎖固器一起使用的見解。

大約在1968年,汽車工業開始使用帶有預塗厭氧膠的緊固件進行螺紋緊固。第一個此類應用是將化油器中的螺釘鎖定並密封。如今,螺紋鎖固膠已在每個行業中使用。

質量控制是使用螺紋鎖固器的主要原因。在長遠來看,避免保修索賠和產品故障會對公司的聲譽和銷售產生積極影響。通過了解螺紋鎖固劑的機理和用途,工程師可以為緊固件連接選擇最佳的螺紋緊固劑。

螺紋鎖固器可以是機械的也可以是化學的,工業緊固件協會(IFI)已針對這兩種標準制定了標準。IFI標準124、125、524和525涵蓋了具有外螺紋緊固件的螺紋鎖固器,而標準155、160、555和560涵蓋了具有內螺紋的緊固件的螺紋鎖固器。大多數行業都採用了以這些規範為模型編寫了自己的標準。

兩種最廣泛使用的化學螺紋鎖固器是厭氧劑和環氧樹脂。厭氧劑是一種衍生自甲基丙烯酸酯(與丙烯酸有關的單體)的單組分粘合劑。最初的螺紋鎖固劑被稱為厭氧性的,因為它們在無氧和金屬離子存在的情況下會固化。

環氧樹脂是一種熱固性聚合物,與催化劑或硬化劑混合後會固化。環氧樹脂以其出色的附著力以及耐熱和耐化學性而聞名。通過添加礦物填料、增韌劑、降粘劑、著色劑、增稠劑、促進劑和增粘劑,可以對其進行多種改性。

化學螺紋鎖固劑可以由組裝者自己施加到緊固件上,也可以將這個過程外包給供應商來實施。在裝配線上使用時,化學螺紋鎖固劑以單組分或雙組分的液體粘合劑形式進行。當預先施加到緊固件上時,化學螺紋鎖固膠以嵌入樹脂中的微囊珠形式提供。安裝緊固件後,微珠破裂,釋放出粘合劑並開始固化過程。

機械螺紋鎖固器不會與緊固件粘合,所以不會大幅增加配合螺紋之間的摩擦。 它使得緊固件自旋鬆動更加困難。尼龍是用於機械螺紋鎖固的最常用材料。尼龍不能在現場處理在緊固件上,而必須在加工廠中預先處理。該過程需要將緊固件加熱到至少425F,才能將尼龍熔合到螺紋上。

用機械螺紋鎖固器處理的緊固件通常需要更高的安裝扭矩,因為它們需要依靠更緊密的螺紋齧合來獲得其螺紋鎖固性能。另一方面,化學螺紋鎖固劑具有潤滑性能,可降低安裝扭矩,但是一旦固化,其鎖緊強度將比機械螺紋鎖固劑高得多。實際上,機械螺紋鎖固劑的強度不到化學螺紋鎖固膠的一半。

如果使用螺紋鎖固器不是您的主要業務,那麼專注於組裝您的產品而不是使用粘合劑會更好地節約您的勞動力。

如果組裝人員僅使用螺紋鎖固器處理少量緊固件,則外包緊固件以預先施加粘合劑或密封劑可能沒有成本優勢。但是,根據螺紋尺寸,一次外包一整年的數量通常是最划算的。

將螺紋鎖固劑的應用外包給緊固件有許多優勢,包括消除了生產過程中粘合劑用完的可能性。如果使用螺紋鎖固劑不是您的主要業務,那麼專注於組裝您的產品而不是使用粘合劑會更好地節約您的勞動力。

預塗螺紋鎖固劑的最大好處可能就是:工程師可以確定粘合劑實際上以正確的劑量和位置,正確地塗敷於緊固件上。當生產線人員在組裝過程中施加液體粘合劑時,該過程很容易出錯。膠粘劑可能無法均勻分配在某些緊固件上,或者可能未在正確的位置塗抹。

同樣,使用預處理的螺紋鎖固劑,工程師可以確保符合扭矩規範,因為可以仔細控制施加在每個緊固件上的粘合劑量。實際上,專業預處理商通常提供擰緊扭矩和分離扭矩的測試數據。

另一個優點是工程師無需擔心內部管理或汙染問題。沒有液體混亂或草率的徑流。多餘的液體螺紋鎖固劑可能會出現問題,因為某些粘合劑會侵蝕塑料。如果將液態粘合劑塗在用於塑料部件的螺釘上,則徑流會有可能損壞產品。預先處理的螺紋鎖固劑不會給塑料帶來損害,這就是為什麼越來越多的電子裝配商在其產品中使用這些預處理螺栓鎖固劑的原因。

最後,預處理螺紋鎖固劑可以節省組裝商的時間和金錢。液體粘合劑通常需要底漆才能粘附到緊固件的金屬表面。預處理過程消除了此步驟。而且,每滴液體粘合劑都會花費金錢,而不僅僅是材料本身。組裝商還需要考慮廢物、配藥設備以及清潔和維護成本。

預塗螺紋鎖固劑的最大好處可能就是:工程師可以確定粘合劑實際上以正確的劑量和位置,正確地塗敷於緊固件上。

機械鎖固與化學鎖固

機械式和化學式螺紋鎖固器的選擇取決於多個因素,也包括成本。如果要多次調整或取出緊固件,則需要使用機械鎖固。經過機械螺紋鎖固器處理的緊固件可以緊固或取出三到五次。在大多數情況下,化學粘合劑只能一次性使用。

鎖固材料的強度是另一個考慮因素。擰緊扭矩和斷裂扭矩將根據緊固件直徑和特定的螺紋鎖緊劑而變化。機械螺紋鎖緊器需要更大的擰緊扭矩,但鬆脫扭矩較小。化學螺紋鎖固劑所需的擰緊扭矩較小,但提供最大的斷裂扭矩。

當預先施加到緊固件上時,化學螺紋鎖固劑以嵌入樹脂中的微囊珠形式提供。安裝緊固件後,微珠囊破裂,釋放出粘合劑並開始固化過程。


緊固件與預處理的螺紋鎖固器何時一起使用?


選擇膠粘劑

哪種螺紋鎖固劑要預處理到緊固件上,取決於組裝商。但是,預處理廠商可以提供有關選擇正確材料的指導。緊固件的尺寸和類型、金屬的類型以及電鍍材料將有助於確定使用哪種螺紋鎖固劑。

環氧樹脂是小直徑緊固件的理想選擇。環氧樹脂經過溶劑稀釋,通常使用流塗系統進行塗覆。這意味著螺絲釘會流過很細的環氧樹脂。此方法將最佳量的粘合劑集中到小螺紋上。水性膠粘劑通常較稠,不能像溶劑型環氧樹脂一樣稀到可以自由流動的稠度。

水性膠粘劑的稠度要求將其卷塗敷到緊固件上。0.25英寸以上的大直徑緊固件是水性粘合劑的理想選擇。也有例外,一些水性粘合劑可以鎖定小螺釘,而某些溶劑型環氧樹脂也可以在大螺釘上工作。

當需要最小的鎖緊強度時,機械螺紋鎖固器是首選。尼龍也是最便宜的螺紋鎖固材料。

施加多少螺紋鎖固劑取決於連接的強度要求。為了獲得最佳的鎖固效果,螺紋鎖固器應使用至少與緊固件直徑相同寬度的塗層區。換句話說,如果緊固件的直徑為0.25英寸,則塗層區應為0.25英寸寬。一個好的經驗法則是施加與配對螺母厚度一樣長的粘合劑。如果緊固件要進入螺紋孔,請根據需要更改膠粘劑的寬度,以實現最大的鎖定強度。每條施加了粘合劑的螺紋都會增加連接的鎖固強度。

大多數預塗廠商提供測試服務,以確保組裝人員選擇了正確的螺紋鎖固劑。

測試螺紋鎖固

測試對於提供優質產品至關重要,並且大多數預塗廠商都提供測試服務,以確保選擇了正確的螺紋鎖固劑。測試的緊固件數量各不相同,整個過程僅需幾天。一旦開始生產,預塗廠商通常會從不同批次中隨機拉出的一些緊固件進行測試,確保螺紋鎖和塗層工藝符合IFI,汽車或客戶標準。

由於大多數配合零件太大或太昂貴而無法進行測試,因此可以將緊固件組裝到行業標準的螺母或螺孔夾具中進行測試。對於化學螺紋鎖固,材料完全固化後即可開始測試過程-通常在室溫下放置24至72小時。在實驗室烤箱中將緊固件加熱到至少150 F,持續約45分鐘,可以加速固化過程。

儘管汽車行業建立了明確的螺紋鎖固標準,但大多數行業通過測量最大緊固扭矩和最小分離扭矩來評估螺紋鎖緊器。擰開時,未塗層的緊固件可能會損失其固定扭矩的15%至30%。換句話說,擰緊至100 in-lb的未塗覆緊固件會由於鬆弛而損失15至30 in-lb。螺紋鎖緊器應防止扭矩損失,並提供超出入座扭矩的鎖固強度


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