Типичные проблемы при эксплуатации крепежных изделий
Качественная затяжка резьбовых соединений возможна только с учетом их фрикционных характеристик. Для обеспечения расчетного усилия натяжения соединения должны иметь стабильный коэффициент закручивания.
Однако, работая в широком диапазоне температур, под воздействием вибраций и коррозионно-активных сред, крепежные элементы подвергаются неконтролируемому трению и быстро теряют свои механические свойства.
Это приводит к возникновению ряда проблем:
- Недостаточной затяжке или перетяжке резьбового соединения
- Неравномерной затяжке фланцевых соединений, вызывающей деформацию стыков и потерю герметичности
- Затрудненному демонтажу крепежа
- Возникновению фреттинг-коррозии, которая до определенного момента протекает скрыто, и этим представляет особенную опасность
- Появлению повреждений и дефектов на резьбе (рис. 1)
Рис. 1. Дефект на резьбе в результате несоблюдения правил ее эксплуатации
ПТФЭ-покрытия MODENGY для крепежа
Наиболее эффективный способ повышения надежности и долговечности крепежных изделий – применение специальных защитных покрытий, обеспечивающих крепежу комплекс необходимых эксплуатационных свойств.
Серия таких материалов разработана российской компанией «Моденжи». Линейка антифрикционных твердосмазочных покрытий для крепежа включает несколько составов на основе политетрафторэтилена: MODENGY 1010, MODENGY 1011 и MODENGY 1014. Они обеспечивают высокий уровень защиты от коррозии даже тех элементов, которые эксплуатируются в условиях морского климата.
Политэтрафторэтилен (ПТФЭ), интегрированный в структуру покрытий в виде мелкодисперсных частиц, эффективно стабилизирует трение при сборке и предупреждает «закусывание» резьбы.
Покрытия MODENGY наносятся методом окрашивания в центрифугах или с помощью распылительного оборудования. Толщина одного слоя может колебаться в диапазоне от 5 до 15 мкм, при необходимости делается несколько слоев, каждый из которых подвергается промежуточной сушке. Оптимальная толщина получившегося покрытия – 15-25 мкм.
Рассмотрим основные характеристики ПТФЭ-покрытий MODENGY подробнее.
MODENGY 1010 придает изделию черный глянцевый цвет (рис. 1). Формула этого покрытия позволяет обеспечить крепежным изделиям оптимальный баланс антифрикционных и антикоррозионных свойств. Материал прошел испытания на крепеже М10 класса прочности 10.9 в течение пяти циклов сборки-разборки. Выявленный в результате малый разброс трения (не более ±0,01) продемонстрировал способность покрытия эффективно снижать и стабилизировать этот показатель.
Рис. 2. Внешний вид покрытия MODENGY 1010 на крепеже
Диапазон рабочих температур покрытия MODENGY 1010 составляет -70... +250 °С, несущая способность – 1250 МПа. Тестом в соляном тумане по DIN EN ISO 9227 выявлена способность материала защищать поверхность от коррозии не менее 500 часов. Состав высыхает при нагреве в печи до 180 °С за 60 минут.
Аналогичные характеристики имеет MODENGY 1011, от MODENGY 1010 он принципиально отличается только серебристым цветом.
Рис. 3. Фундаментный крепеж с покрытием MODENGY 1011
Покрытие MODENGY 1014 обладает повышенными антикоррозионными и усиленными противозадирными свойствами за счет дополнительного введения в состав дисульфида молибдена – широко известного твердого смазочного материала слоистой кристаллической структуры. Именно оно придает покрытию характерный серый цвет.
Рис. 4. Крепежные детали с покрытием MODENGY 1014
Диапазон рабочих температур MODENGY 1014 составляет -75... +255 °С, несущая способность – 2700 МПа. Состав полностью отверждается при температуре +200 °С за 40 минут.
По данным ускоренных испытаний в соляном тумане уровень защиты от коррозии у MODENGY 1014 доведен до 672 часов. Если поверхность перед нанесением покрытия подвергалась дополнительной обработке – например, методом фосфатирования – этот показатель может иметь еще более высокие значения.
Практика применения ПТФЭ-покрытий MODENGY на крепежных изделиях доказала их высокую эффективность за счет:
- Отличных антикоррозионных свойств
- Способности противостоять возникновению задиров на резьбе
- Устойчивости к химически агрессивным средам – кислотам, щелочам, нефтепродуктам
- Стабильных фрикционных характеристик
- Простоты и технологичности нанесения
Антифрикционные твердосмазочные покрытия широко применяются за рубежом, однако импортные материалы не всегда доступны к заказу и часто финансово невыгодны российским предприятиям. Сегодня эта проблема решена. Выпуск покрытий в России позволил решить множество производственных задач и максимально оптимизировать технологические процессы в разных промышленных сферах.