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螺纹固定剂在汽车生产中的作用及优点分析,如何选择和使用螺纹固定剂

导语:想了解螺纹固定剂是什么以及在汽车生产中起到的作用吗?本文将为您详细介绍螺纹固定剂的原理和优点,并分享如何选择和使用螺纹固定剂的要点。

螺纹固定剂(Threadlocker)是什么?在汽车生产中起到作用?本文将为大家进行一定的介绍。
螺纹固定剂(或称螺纹锁固剂)是由(甲基)丙烯酸酯、引发剂、助促进剂、稳定剂(阻聚剂)、染料和填料等按一定比例配合在一起所组成的胶黏剂。使用时,将它涂在螺纹处,能使紧固件保持紧固状态,不受振动和故障的影响。



螺纹固定剂是一种厌氧性粘合剂,基本工作方式就是将它填充到螺纹紧固件的凹槽,当涂胶面与空气隔绝并在催化的情况下便能在室温快速聚合而固化。

螺纹固定剂的作用与优点
对于螺栓连接,最重要的就是防止紧固失效。导致这种故障的原因有很多,包括过载,疲劳,剪切力,磨损,张力松弛和自松动。螺纹固定剂有助于防止后三个问题。
除了防止紧固失效,螺纹固定剂还可以使紧固件具有适量的润滑性,这样可以优化装配过程。
另一个重要的优点是,由于螺纹固定剂加强了锁紧,使工程师可以使用较小的紧固件来设计螺栓连接。这样可以节省成本,并使产品小型化。

防止磨损和腐蚀也是螺纹固定剂的重要优点。这是因为添加了螺纹固定剂的零部件密封性能好。实际上,任何平面都不可能完全紧密接触,如果想要密封,传统方法是用橡胶、石棉、金属等垫片,但这些零件因老化或腐蚀很快就会泄漏。螺纹固定剂代替固体垫片后,固化后可实现紧密接触,使密封性更耐久,从而起到防腐蚀的作用。防腐蚀可以使零件寿命更长,也使螺栓或螺钉更容易拆卸和再利用。

拿一个案例举例,让大家理解螺纹固定剂的作用。
几年前,一家汽车零部件制造商生产的车窗升降器遇到了问题。许多消费者在升降四个车窗升降器的时候发现难听的噪音越来越大。
经过研究发现,这是因为升降器中的零件紧固不贴合,从而在总成中留有振动的空间。从某个角度来看,这算是设计上的瑕疵,但如果想要在设计源头上消除这个问题,需要的成本实在太大。最后发现,将一定量的螺纹固定剂涂在齿轮花键上,让它充当紧固件之间的填充物,就能成功抑制振动并消除噪音。

螺纹固定剂的选择与细分
螺纹固定剂的使用存在一些限制,同一种类型的固定剂不可能适合所有使用环境。所以必须仔细考虑每个紧固件的细节,以找到合适的螺纹固定剂。如何选择呢?我们需要考虑如下几个问题:
紧固件的尺寸和类型;
紧固件表面是否电镀;
被紧固零件是什么材料。例如,紧固铝制零件的螺栓与紧固塑料零件的螺栓需要使用不同的螺纹固定剂;
温度和环境。每种螺纹固定剂只能在一定的温度范围或暴露极限内使用。

螺纹固定剂有液体,喷雾剂和凝胶剂这几种形式,但这仅仅是表面上的区分,如果细分下来有很多种类。一般可以按如下分类方式:
材料类型
强度等级
粘度
使用方法
在固化过程中,螺纹固定剂形成聚合物链并完全填充接口螺纹之间的微观间隙。这种作用可以可靠地锁定和密封零件,并防止横向移动。与典型的螺母和螺栓组件可能只有15%的金属对金属接触相比,螺纹固定剂让金属零件之间100%接触。

低强度配方易于拆卸紧固件。中强度等级需要使用普通的手动工具。高强度配方旨在用于永久性紧固件安装,但可以用专用工具或加热的方法通过丙烷炬管或感应加热器加热至200-250摄氏度拆除。

螺纹固定剂的强度等级与紧固件尺寸直接相关。一般建议在直径不超过0.25英寸的螺栓上使用低强度固定剂。中强度适用于直径不超过0.75英寸的紧固件,常常在机床,压力机和水泵中使用。高强度的固定剂一般用于直径低于1英寸的重型设备紧固件。
固定剂的强度级别非常好区分,因为我们可以为不同强度的固定剂配置不同的特定颜色。美国军事规范MIL-S-46163设计了一种配色,其中紫色用于低强度(50至100 psi),蓝色用于中等强度(115至200),红色用于高强度(200至350),以及绿色,适用于芯吸或渗透等级(90左右)。许多行业照搬了此方案的配色,但后来MIL-S-46163被ASTM D5363取代。


螺纹固定剂的供应商表示,它们非常愿意为客户定制固定剂的颜色和物理属性。比如一家公司的零件需要用到大量低强度固定剂,市面上正常买到的可能都是紫色,但可能此公司徽标颜色和绿色更匹配,那么供应商可以将紫色转换为绿色。
不同强度的螺纹固定剂的粘度也不同,常用螺纹固定剂的粘度范围为12至23,000厘泊(cps,水的cps为1)。cps较高的固定剂流动性较小,但更容易填充金属间的间隙,建议用于较大的紧固件;同样道理,cps较小的固定剂适用于较小的紧固件。
在剪切应力下,固定剂随时间粘度下降,但仍能抵抗短期振动或冲击。
在装配线上,可以手动也可以通过自动点胶设备使用螺纹固定剂。 预涂工艺可确保固定剂以正确的剂量并在正确的位置涂在紧固件上。
螺纹固定剂的市场与使用情况
汉高Loctite 243,是一种非常常见的通用型中强度蓝色螺纹固定剂。这种无底漆式螺纹固定剂可以适应被机油、润滑液、防腐剂和保护液轻微污染的表面。在高振动和高温环境下,它在0.25至0.75英寸的紧固件上表现良好,并且它处理过的紧固件可以用手动工具轻松卸下。


Permabond的MM115是另一种常见通用型螺纹固定剂,它可快速固化并具有中等强度,通常用于锌,镉,钢和其他镀层紧固件。


随着制造业的整体发展,螺纹固定剂的使用率持续增长,螺纹固定剂的正在变得越来越普及。以前,车企和一级供应商比较少使用螺纹固定剂,或者即使使用也只使用低强度固定剂。如今,高性能固定剂甚至是定制的固定剂已经司空见惯。
但即使如此,每年世界范围内在工业应用中会安装数十亿个紧固件,但其中绝大多数是不会使用螺纹固定剂的。这里面有很多原因,包括制造商对螺纹固定剂的认识不足或知识不足,拒绝改变传统的装配习惯以及对更高成本的误解。


结语:螺纹固定剂不仅可以防止紧固件失效,还能提高密封性、防止磨损和腐蚀,并节省成本。选择适合的螺纹固定剂需要考虑紧固件的尺寸、表面处理、材料和使用环境等因素。虽然螺纹固定剂在制造业中的使用率不断增长,但仍有很多企业对其了解不足或误解成本较高。如果正确选择和使用螺纹固定剂,将为生产过程带来重要的好处。


 

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