Типичные проблемы при эксплуатации металлического крепежа
Одной из важнейших характеристик любого резьбового соединения является определенное усилие затяжки, создать которое невозможно без заданного и стабильного коэффициента закручивания и обязательного учета фрикционных свойств крепежа. Однако достаточно жесткие условия, в которых зачастую эксплуатируются крепежные изделия, негативно влияют на их механические свойства и мешают качественной затяжке.
Низкие и высокие рабочие температуры, вибрации, коррозионно-активные среды вызывают такие проблемы металлического крепежа как:
- Неконтролируемое трение в резьбе: в результате соединение оказывается не затянуто на требуемое усилие или перетянуто – с соответствующими последствиями
- Неравномерная затяжка фланцев, вызывающая деформацию стыков и потерю герметичности соединений
- Коррозия крепежа, приводящая к изменению его механических свойств, неэстетичному внешнему виду, затрудненному демонтажу
- Фреттинг-коррозия, возникающая вследствие вибронагруженности и микроперемещений неподвижных соединений
Антифрикционные покрытия для крепежа
Один из наиболее эффективных способов повышения надежности и долговечности крепежных изделий – применение антифрикционных твердосмазочных покрытий (АТСП), которые обеспечивают им комплекс необходимых эксплуатационных свойств.
Серия таких покрытий разработана российской компанией «Моделирование и инжиниринг». Для металлического крепежа выделена отдельная линейка АТСП MODENGY – на основе политетрафторэтилена (ПТФЭ). Они стабилизируют трение при сборке изделий, устраняют эффекты «закусывания» резьбы, обеспечивают высокий уровень защиты крепежа от коррозии даже в условиях морского климата.
Покрытия MODENGY наносятся методами окрашивания – в центрифугах или из распылительного оборудования. Толщина слоя регулируется от 5 до 15 мкм в зависимости от поставленной задачи. При необходимости возможно нанесение АТСП в несколько слоев с промежуточной сушкой каждого. Для отверждения покрытий крепежные изделия выдерживаются в печи (точное время у каждого вида покрытия свое).
Характеристики ПТФЭ-покрытий MODENGY для крепежных изделий
Для крепежных изделий чаще всего используются АТСП MODENGY 1010, MODENGY 1011, MODENGY 1014. Последнее покрытие, помимо ПТФЭ, содержит дисульфид молибдена, который придает ему повышенную несущую способность и улучшенные антикоррозионные свойства.
MODENGY 1010 и MODENGY 1011 работают при температуре от -70 до +250 °С, имеют несущую способность 1250 МПа, защищают крепеж от коррозии более 500 ч по результатам теста в соляном тумане. Покрытия полимеризуются за 1 час при +180 °С. Основное отличие этих составов в цвете: MODENGY 1010 имеет черную глянцевую окраску, а MODENGY 1011 – серую.
Испытания покрытия MODENGY 1010 на крепеже М10 класса прочности 10.9 продемонстрировали способность АТСП обеспечивать минимальный коэффициент трения с разбросом не более ±0,01 в течение пяти циклов сборки-разборки. Для сравнения аналогичные измерения на крепеже без покрытия показывают разброс коэффициента трения до двух раз.
MODENGY 1014 придает обрабатываемым поверхностям серый цвет – за счет содержания дисульфида молибдена. Помимо очень высокой несущей способности (2700 МПа), данное покрытие отличается долговременной антикоррозионной защитой – более 672 ч в соляном тумане. Диапазон рабочих температур АТСП MODENGY 1014 – -75…+255 °С, условия отверждения – 40 минут при +200 °С.
Высокая эффективность перечисленных покрытий для крепежа обусловлена уникальным сочетанием их свойств:
- Способностью эффективно противостоять коррозии
- Устойчивостью к химически и коррозионно-агрессивным средам – нефтепродуктам, кислотам, щелочам и пр.
- Стабильными фрикционными характеристиками
- Отличными противозадирными свойствами
- Простотой и технологичностью нанесения
До недавнего времени покрытия подобного типа широко применялись, в основном, за рубежом. Сегодня они набирают все большую популярность и в нашей стране – благодаря доступности (российское производство) и уникальным эксплуатационным характеристикам.
