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如何固定紧固件和加强干涉配合

通过编辑|2014年2月12日

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通过Doug Lescarbeau,汉高公司厌氧技术经理,Tina Adams, OEM市场经理

保留化合物在紧固应用中有许多好处,包括减轻重量,降低成本和装配时间,甚至降低一些尺寸精度要求。下面我们将进一步了解何时以及如何使用保留化合物。

保留化合物的附加好处包括它们能够增加应用中可行的基板材料的数量,以及它们能够密封组件以防止腐蚀。

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竞争激烈的雪地摩托手、越雪车手和XGames运动员已经开始依赖北极星雪地摩托来帮助他们在比赛、远程跳远和自由式比赛等极端项目中占据主导地位,这些比赛包括危险的后空翻和伸展动作。雪橇的设计是为了控制地形,承受全速驾驶、高负荷甚至撞车的惩罚。制造机器的工程师必须确保雪橇在恶劣条件下能够可靠工作,并在压力和高温下保持牢固。

为了确保北极星雪地摩托能够承受大范围的温度波动、硬着陆、振动和极端冲击,同时继续可靠地运行,工程师使用了Loctite厌氧粘合剂——特别是threadlocs和保留化合物——以确保雪橇的安全性,并消除任何组装失败的风险。整台机器的所有螺纹紧固件上都使用螺纹锁,消除了振动松动。在关键接口,如发动机支架,这些粘合剂可靠地固定螺纹紧固件,将发动机连接到底盘。在这里,失败可能意味着灾难。

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过盈配合和保留化合物的组合比单独过盈配合强得多,最大限度地减少了尺寸公差计算的需要。

然后是在整个机器中发现的干涉配合。过冲配合将圆柱形零件如轴、轴承或衬套连接到较小的齿轮或外壳上,并依靠高摩擦将零件锁在一起,这样即使有大量的扭矩也无法分离键合。为了达到最大的关节强度和最佳性能,这些关节必须是精确的。过盈配合的内部部分被加工成比外部部分的配合孔大得多。然后大的部分被强迫到小的部分,两者都轻微变形,以适应在一起,和两个部分“统一”,作为一个操作。

但是,即使计算过盈配合零件的适当余量以达到最大摩擦,也可能发生故障。为了计算和实现如此精确的尺寸精度,零件生产所需的成本和时间都增加了。

与传统的干涉配合相比,保留化合物可以降低所需的尺寸精度,从而降低成本,缩短时间,设计出坚固、轻便的干涉配合接头。保留化合物提供强度和可靠性,并越来越多地用于一般工业,以确保干涉配件。

保留化合物的附加好处包括它们能够增加应用中可行的基板材料的数量,以及它们能够密封组件以防止腐蚀。如果没有固定的粘合剂,由于连接组件上的高应力水平,对于可靠的压机或收缩配合的基板选择可能会受到限制。只有某些材料能够承受合并这两部分所需的压力和力量。例如,粉末金属或铝可能会失效,而钢很容易达到所需的接头强度要求。保留胶粘剂加强整体组装,使基材的选择对部件性能不那么重要。

最近的一个设计工程师的设计世界/汉高的研究发现,被调查的400近42%,确认该固定化合物可用于增加组件的可靠性。受访者认为,如保留粘合剂和过盈配合的组合,单独提高可靠性在机械配合。

此外,受访者指出,保留胶粘剂有助于降低尺寸公差要求的精度,从而降低整体制造和装配成本。大多数调查参与者报告说,他们经历了微动腐蚀问题,并表示,他们可以使用保留粘合剂来解决这个问题。

虽然不到一半的受访者目前使用保留化合物,但大多数使用胶粘剂的受访者选择它们是因为他们对以前的设计经验有信心。调查结果表明,许多工程师将受益于关于这项技术的使用和优点的进一步教育。

保留化合物基本知识
保留化合物是液态厌氧结构胶粘剂,当封闭的金属表面之间没有空气时固化或聚合。这些粘合剂是由工程塑料制成的。与过盈配合和卡瓦配合相关,工程塑料粘合剂可以让您创造出比传统过盈配合更高强度、更低重量和更低成本的接头。

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保留化合物将圆柱形、无螺纹的金属部件连接在一起,填补配合过盈配合部件之间的空白,并固化以化学方式将组件组合起来

保留化合物是专门用于将圆柱形、无螺纹金属部件连接在一起的。这些胶粘剂填补了配合干涉配合部件之间的空白,并固化以化学方式将组件组合起来。由于过盈配合和保持化合物的组合比单独过盈配合要强得多,所以在计算尺寸公差时,不必走极端。

固化的保持胶粘剂填充组件之间的内部空间,并提供物理和化学屏障,消除微动、氧化和电偶腐蚀。胶粘剂还密封过盈配合接头,防止泄漏。

护的化合物在用于干扰装配接头三种不同的方式使用:

加入现有过盈配合设计,提高接头强度和可靠性;
•改造入新盈配合设计,以提供与需要较少的精密加工公差宽松可靠地操作更小,重量更轻组件;
用于结构上粘接卡瓦配合,完全消除了过盈配合的需要。

结合卡瓦配合不需要加工到紧密的公差,并与过盈配合一样可靠和有效。

传统的干涉配合仅通过表面峰的金属-金属接触产生强度,该区域仅占接头表面积的15%。液体保留化合物填补表面不规则和间隙之间的金属零件,然后固化,以创建一个非常密集和高强度的粘合剂粘结,提高接头强度,实现最大的负载传递。固化树脂将表面接触面积增加到100%,因此应力分布和接头可靠性得到改善,零件寿命增加。

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固持胶扩充压配合,滑配合,并收缩配合。

与保留化合物结合的组件不需要良好的表面光洁度,并允许在连接不同金属时放宽公差。粘接组件在接头中承受的应力较小,在不同的热膨胀条件下更加坚固。这意味着像铝这样较软的基片不会被外力或热膨胀破坏,并失去它们的干扰。

护化合物防止盈配合的摩擦腐蚀。当微动轴承和轴或外壳之间发生摩擦腐蚀的结果,造成的装配小部分焊接在一起。当该组件的下一次移动时,这些小部分焊接撕掉并导致坑表面。通过填充干涉配合部分之间的内部空间中,保留化合物防止微动即摩擦腐蚀的根本原因。

保留化合物可以用快速、简单的工艺取代钎焊和焊接,不需要专门的设备、熟练的操作人员、易耗部件或设备维护。与钎焊和焊接不同,保留胶粘剂不会产生固有的烧伤和烟雾危害,可以迅速应用和固化。

应用和删除
在液体形式下,保留化合物可以使用精密的手动、半自动和全自动分配设备。

Rotospray涂布器是全自动高精度涂布器的一个例子,它可以将一定量的胶粘剂涂在360°的珠或带上,涂在零件内径的预定义位置上。旋转喷雾应用是精确和可重复的,喷头可以定位在任何轴上,并在半自动化或全自动模式下操作。

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专门设计的Rotospray应用器将计量数量的粘合剂在一个360°珠或带到一个预定义的位置。

手动泵是用于手动分配的精确应用器,控制胶的体积和位置。手动泵的心脏是一个可调行程蠕动泵,每次手动启动时,可分发计量数量的粘合剂。

用保留化合物组装的部件可以用冲压和收缩配合组件的标准拆卸方法拆卸。这些方法包括从齿轮拉出器到液压油喷射到液压压力机。不需要特殊的处理步骤来打破胶粘。您可以选择中等或高拆卸强度配方。中等强度的保持化合物可优先用于设计用于常规拆卸或维修的接头。

化学保留的研究进展
在化学保留方面的最新进展使这些材料更加坚固。配方为更简单的处理,最新保留化合物不需要清洁剂,引物或活化剂,以提高固化速度或加强化学键。一旦组装好,它们就能抵抗比早期配方更高的温度。

虽然清洁接合面提供最佳结果的任何组件,所述最新油耐受性保持化合物通过油和表面污染物配制成切口。其结果是,尽管在清洗过程中的变化是一致的粘结强度。

键的强度保持-图表

而清洁的表面提供最佳结果的任何组件,所述最新油耐受性保持化合物通过油和污染物切口。曲线图示出在旧保持产品和粘合污染的表面,当新的地层之间的粘合强度差。

历史上,化学激活剂或底漆必须应用于有色金属部件,以处理厌氧保留化合物。最新的无底漆保留化合物可以在这些表面上固化,就像在钢铁上固化一样。不再需要底漆来实现聚合,使工艺更加坚固,并消除了装配步骤。

尺寸、重量和效率是大多数新型过盈或卡瓦配合设计的关键参数,目标是驱动组件达到更高的工作温度。最新的耐温度保持化合物延长连续工作温度范围从-5 4°C至230°C(-65°F至450°F)。即使不需要高温性能,这些配方也能提高总成设计的安全性和坚固性。

金牌保留
专业越野滑雪运动员和自由式骑手利瓦伊·拉瓦利,以及他的金牌越野滑雪团队,完全依靠北极星作为他们的比赛机器的选择。拉瓦利在冬季极限运动会上获得了9枚奖牌,其中包括6枚金牌,并保持着2010年他驾驶雪地摩托完成的412.5英尺的跳远世界纪录。李维把他的成功大部分归功于他的北极星雪橇的可靠性和性能。

拉瓦雷说:“在做长距离跳跃和两次后空翻等疯狂的事情时,让你感觉良好的一件事是,当‘北极星’组合他们的雪橇时,他们使用的是Loctite。”“我们现在运行的赛车是北极星IQR600。在过去的几年里,我们一直在使用这个底盘,并取得了显著的成绩,从极限运动金牌到世界跳远冠军,再到雪上越野赛冠军。这是一台伟大的机器,它说明了很多关于北极星的事情,以及他们的设备有多强大,他们制造机器有多好。”

汉高乐泰-242-螺纹锁

北极星操作员将Loctite 242螺纹锁套应用到将安装电机的螺纹孔上。

北极星工程在整个制造过程中都指定乐泰产品。除了在机器上的每个螺纹紧固件组件上发现螺纹锁定粘合剂外,“北极星”还在他们的雪橇上有许多保留应用程序。

这些胶粘剂对主要轴承界面是至关重要的。为了粘接雪地驱动离合器盖轴承和可移动滑轮轴承,离合器必须在温度范围为-40华氏度到+200华氏度的环境中可靠地运行。在这种情况下,北极星的工程师指定Loctite 648,以确保轴承完全固定,并在机器的整个寿命期内保持其位置。乐泰648高强度轴承保持架为动态,轴向和径向载荷提供卓越的性能。该胶粘剂可以在没有活化剂的情况下对金属进行固化,也可以通过油、切削液和防腐液等污染物进行固化,从而减少清洗部件的时间。

在雪地上的离合器驱动器,乐泰648是施加到可移动槽轮的内径手和轴承来代替按压。保持粘合剂增加了组件的可靠性,并确保轴承不会过早地失效。在第二离合器应用,乐泰620固定所述星形轮组件,以固定轴,可能由于组件的重量关闭蜘蛛反应组件和允许离合器正常使用离合器的最重要的部分。

对于在引擎,达到操作温度高达450°F的应用,乐泰620高温,高强度保持化合物等外极端温度。特别是对于发动机的应用,如保留了冠轴轴承,乐泰620实际上是制定生存更高的温度比发动机是有可能实现在最热。为了在组装过程中加快固化时间,乐泰7088,非气溶胶底漆棒,施加粘合剂之前被施加到装配件。

德国汉高乐泰- 648 -保留化合物

北极星操作员将Loctite 648保持化合物应用于驱动离合器总成上的可移动滑轮的内径上。轴承将被压入零件中。

当LaVallee试图在新年他的世界纪录距离跳前夕2012年,他升空起飞斜坡为100英里,在空中展开横跨圣迭戈湾的一部分,超过400英尺后强行降落。滑板是很好,尽管从空气中的约70英尺的最大高度具有下来埋头111英里每小时到由金属和木材的着陆平台。一些庆祝活动后,列维跳回到上雪橇,开始在最佳状态直到就跑。LaVallee学分乐泰螺纹锁固剂,并为他的雪橇的性能保持化合物。

LaVallee还分享了一个非常个人的Loctite保留化合物的应用,他认为这对他在自由泳比赛中的安全至关重要。他无视地心引力,将500磅重的雪地车抛向空中,同时做出难以置信的跳跃动作。在2013年的金牌比赛中,拉瓦利在75秒内完成了9次跳跃,完成了巨大的延伸和完美的落地,完成了一个无手后空翻、一个无脚后空翻和一个双手放在车把上但双脚离地并完全伸出后保险杠的后空翻。为了控制他的雪橇并在翻转过程中展开坚实的延伸部分,拉瓦利拼命地抓住把手。

“如果你已经钳制他们紧后您的车把转动前进或后退,哪怕只是一点点,你可以,你可以在大麻烦,” LaVallee说。“比赛前,我问汉高,如果他们能帮助我阻止我的车把移动。他们建议使用固持胶锁定到位吧。我还没有与运动以来的一个问题。乐泰是一诺千金“。

重印信息>>

德国汉高集团。
www.henkel.com


了下:粘合剂•环氧树脂,设计世界的文章,紧固+连接•锁•锁扣•销钉,•先进的材料
标记:德国汉高

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