 |
 |
 |
02
Продукты / Loctite / Анаэробная группа / Формирование жидких прокладок
Анаэробные и силиконовые прокладочные материалы, как формируемые на месте, так и отверждаемые на месте обеспечивают надежные фланцевые уплотнения, что продлевает срок службы миллионов машин и транспортных средств.
Существуют три типа фланцевых уплотнителей:
- Стандартные вырубленные прокладки, изготовленные из бумаги, резины, пробки, металла и других материалов.
- Сформированные на месте прокладки (FIP), которые наносятся в виде жидкого уплотнителя на одну из фланцевых поверхностей непосредственно перед сборкой деталей. В момент соединения деталей уплотнитель распределяется между фланцами, заполняя зазоры, полости, царапины и неровности поверхности. После монтажа деталей прокладка отверждается и образует герметизирующий слой.
- Отверждаемые на месте прокладки (СIР), которые наносятся в виде жидкости при помощи дозирующей установки буртиком на один из фланцев. Затем предварительно нанесенный слой уплотнителя отверждается под воздействием ультрафиолетового излучения, образуя полимерный материал, на фланцевой поверхности. Герметизация достигается путем сжатия отвержденной прокладки в момент монтажа фланцев.
Выбор типа герметизирующего состава зависит от множества факторов. Отверждаемые на месте прокладки (СIР) идеально подходят для герметизации соединений, которые нуждаются в частом демонтаже, или в случаях, когда прокладка должна сращиваться с фланцем, так как обычная вырубленная прокладка может сместиться при монтаже соединения. Формирующиеся на месте прокладки (FIP) могут применяться почти для любых типов фланцевых соединений.
Герметизация жестких фланцевых соединений
В зависимости от типа фланцевого соединения и его назначения применяются различные фланцевые конструкции - жесткие и эластичные.
Функции, выполняемые жесткими фланцевыми соединениями:
- достижение оптимальной жесткости между двумя прилегающими деталями
- минимизация перемещения фланцев друг относительно друга
- передача усилия от одной детали к другой
Чтобы выполнить требования жесткого фланцевого соединения, сила затягивания болтов (которые являются обычно единственным элементом крепления фланцев), должна быть распределена равномерно по прилегающей поверхности фланцев. Типичные примеры жесткого фланцевого соединения можно найти в транспортных средствах:
- корпуса коробок передач
- подушка к картеру
- водяной насос к блоку цилиндров
- крышка клапанного механизма к головке блока цилиндров
Анаэробные уплотняющие материалы придают структурную прочность собранному соединению.
Главные причины недостатков и утечек через такие прокладки:
- Сжатие: через какое-то время прокладка теряет свои упругие свойства и становится менее эластичной. Нагрузка на прокладку и относительные перемещения сопрягаемых фланцев вызывают ее стирание по толщине, вызывая последующую разгерметизацию.
- Деформированная фланцевая поверхность: область, наиболее подверженная протечке находится посередине, между двумя фланцевыми болтами, где имеет место самое маленькое усилие прижима. Это место, где от внутреннего давления происходит максимальный прогиб.
- Экструзия: прокладки могут быть выдавлены из фланцевых соединений наружу силой разницы внешнего и внутреннего давления загерметизированного соединения.
- Деформация отверстия под болт: сильное напряжение в прокладке под головкой болта, может привести к расколу, износу, разрыву или выдавливанию прокладки.
Эти недостатки можно обойти, если использовать анаэробные уплотняющие продукты. Они имеют большие преимущества перед традиционными приемами герметизации.
- Отсутствие релаксации прокладки: применение анаэробных прокладок дает возможность плотного контакта металлических поверхностей фланцев, что гарантирует оптимальное напряжение болтов в течение всего срока эксплуатации собранного соединения. Никакой дополнительной подтяжки болтов не требуется.
- Отсутствие зазора: так как присутствует контакт металл-металл, то нет необходимости делать в конструкции допуск на толщину прокладки. Это очень важно в случае если подшипник удерживается двумя половинами корпуса узла.
- Структурная прочность: анаэробные прокладки дают высокую прочность на сдвиг, которая может использоваться для устранения перемещения, вызванного побочной нагрузкой. Это предотвращает ослабление болта, просадку между фланцами и увеличивает структурную прочность всего соединения.
- Финишная обработка фланцевой поверхности: анаэробные прокладки позволяют уменьшить требования допусков к чистоте обработки поверхности деталей. Поверхности с царапинами и зарубками могут быть загерметизированы без устранения дефектов.
- Отсутствие отверждения до начала монтажа: так как анаэробные прокладочные материалы отверждаются при отсутствии воздуха, то под его воздействием, они могут долго сохраняться неотвержденными. Это дает возможность гибкости сборочного процесса и исключает негативные факторы, связанные с использованием быстроиспаряющихся и/или отверждаемых под воздействием влажности материалов.
- Снижение затрат на складирование: обычные вырубленные прокладки могут использоваться только на конкретном фланцевом соединении. Они требуют бережного хранения и обращения. Большие запасы обычных прокладок могут вызывать значительное затоваривание на складах и увеличение накладных расходов.
- Химическая совместимость: отвержденные анаэробные прокладки имеют превосходную химостойкость к воздействию нефтетопливных материалов, масел, водогликолевых смесей и большинства других агрессивных сред.
- Излишки материала остаются жидкими: в отличие от других жидких уплотнителей, анаэробные прокладки отверждаются только между фланцевыми поверхностями. Излишки продукта удаляются с внешних поверхностей или выдавливаются вовнутрь (жидкие анаэробы растворимы во многих средах). Проходы и каналы не будут блокированы их твердыми остатками.
- Уменьшение трудоемкости при помощи автоматизированных дозирующих систем: обычные вырубленные прокладки трудно автоматически установить в деталь до и в момент монтажа. Следовательно, для их установки зачастую необходимо применение ручного труда. Анаэробные уплотнительные продукты могут наноситься с использованием полностью автоматизированного робототехнического дозатора, экрана или трафарета.
- Более простое применение на вертикальных поверхностях: жидкие уплотняющие продукты могут размещаться как на горизонтальной так и на вертикальной поверхностях фланцев. Применение обычных вырубленных прокладок часто ограничено горизонтальной плоскостью, так как они обычно требуют технологической фиксации на вертикальной поверхности.
Модель Радчера показывает, что давление под болтом распределено в 45-градусный конус, а эффективная длина болта и толщина фланцев являются важными параметрами в выборе интервала между болтами. При применении этого правила, интервал между болтами также зависит от жесткости фланцевого соединения.
Надлежащее позиционирование болтов также важно, как и их правильный выбор. При неправильном размещении болтов силы, передаваемые через них не будут создавать необходимый контакт на фланцах, а вместо этого будут вызывать их деформацию. Деформация может так же иметь место, если для разъединения фланцевых поверхностей использовалось усилие рычага.
Прямые линии, проведенные от одного болта до другого, называются рисунком болтового соединения. Этот рисунок должен быть максимально приближен к осевой линии контактирующих фланцевых поверхностей.
Из-за многообразия вышеупомянутых факторов вычислить теоретическое контактное давление в конкретной точке фланцевой поверхности почти невозможно. Существует более практичный и реальный подход - это использование пленки, чувствительной к силе сжатия. Чтобы определить распределение давления по площади прилегания фланцев вырезается пленка, на которой предварительно перфорируются отверстия для крепежных средств. Затем пленка помещается между фланцами и подвергается сжатию. Под действием давления микрокапсулы пленки разрушаются и величина давления определяется интенсивностью цвета окрашенных поверхностей. Таким образом, на извлеченной пленке виден хар рактер распределения давления по поверхности фланцев. Яркий красный цвет указывает на наличие высокого давления и, наоборот, бледный - низкого давления. Недостаток метода заключается в том, что записывается только максимально приложенная сила. Пленка показывает слабые места в уплотненных соединениях, такие как области с низким или вообще отсутствующим давлением. Это статическое испытание дает картину распределения давления, однако, необходима так же оценка эксплуатационных показателей: давления, температуры и динамических нагрузок.
- Шероховатость поверхности должна быть от 0.8 до 3.2 мкм Ra.
- Неплоскостность поверхности не должна превышать 0.1 мм на 400 мм длины.
- Максимальные зазоры в неровностях поверхности, типа царапин или рисок, не должны превышать максимальные зазоры допуска герметизации для выбранного анаэробного продукта.
- Минимальная ширина фланцев должна быть не менее 5 мм от осевой линии, и 3 мм вокруг отверстий болта.
Кроме того, надежное уплотнение прокладкой FIP зависит от прочности адгезии герметика к фланцевой поверхности. Для достижения надежного отверждения и максимальной адгезии анаэробного герметизирующего продукта необходима очистка и обезжиривание фланцевой поверхности.
Находящиеся между металлическими поверхностями анаэробные продукты быстро отверждаются. Этот процесс можно так же ускорить при помощи теплового воздействия и/или с помощью активаторов. С целью достижения хорошей герметизации все крепежные элементы должны быть затянуты с моментом, соответствующим спецификации, сразу после монтажа. В отдельных случаях необходима последовательная затяжка болтов в течение процесса отверждения. До подачи испытательного давления необходимо выдерживать рекомендуемое время окончательной полимеризации для полного отверждения анаэробного вещества. Испытание на герметичность той же сборки рекомендуется проводить минимально возможным давлением в течении минимального времени. Герметичность соединения при кратковременной подчи давления зависит от ширины фланцевого соединения, типа уплотнительного материала, вязкости продукта и зазора.
Иногда бывает необходимо снять крышки и разобрать детали, которые были уплотнены фланцевыми герметиками. Отверждаемые при комнатной температуре силиконовые и анаэробные прокладки имеют хорошую прочность на сдвиг. Чтобы произвести демонтаж штампованных стальных деталей без повреждения рекомендуется применение отслаивающей или расщепляющей нагрузки, приложенной на угол крышки или детали, т.е. чем-либо поддеть деталь. Это позволит разобрать детали без повреждений. На литых деталях рекомендуется изготовление канавок для введения демонтажного инструмента.
Очистка поверхностей ранее уплотненных деталей после разборки - единственный способ достичь хорошей повторной герметизации. Старый уплотнитель должен быть полностью удален с поверхности, которая подлежит герметизации. Для этой цели рекомендуется использование химических очистителей, которые размягчают или удаляют старые уплотнители. На алюминиевых или пластмассовых деталях нельзя использовать абразивные или проволочные средства. Для предотвращения появления царапин на поверхности рекомендуется использование пластмассовых скребков. Обезжиривание поверхности производится безопасной и эффективной жидкостью. Нельзя использовать бензиновые очистители или минеральные спирты, остатки которых снижают адгезию.
2) Повторная герметизация:
Последовательность сборки узла должна осуществляться строго в соответствии с инструкцией. Соединение деталей в четкой последовательности продиктовано свойствами уплотняющего продукта. Детали, на которые нанесены отверждаемые при комнатной температуре силиконовые уплотнители, должны быть собраны немедленно. Соединения, с нанесенными анаэробными продуктами, могут долго оставаться в разобранном виде, но при их сборке необходимо сразу закончить операцию и затянуть резьбовые соединения с требуемым моментом, т.к. контакт с анаэробным продуктом без окончательной фиксации может привести к частичному его отверждению.
Продукт наноситься только на одну из герметизируемых поверхностей. Чтобы уплотнитель работал эффективно, необходимо нанести его в определенное место. Отверстия под болты и штифты, так же герметизируются по их перимeтру.
При нанесении валика продукта необходимо картридж или тюбик держать немного выше уплотняемой поверхности. Не ведите кончик насадки непосредственно по поверхности, так как это затрудняет формирование соответствующей формы валика. Процесс необходимо производить как можно быстрее при применении отверждаемых при комнатной температуре силиконовых продуктов.
После нанесения необходимо осмотреть валик нанесенного продукта на предмет однородности толщины и непрерывности, а также наличия воздушных ямок и пустот. Обнаруженные недостатки подлежат немедленному устранению.
Для герметизации соединения необходимо использовать только требуемое количество продукта, наносимого рекомендуемым размером валика. Слишком большое количество уплотнителя имеет тенденцию выдавливаться внутрь или наружу соединения. Удаление излишков продукта с внешней стороны соединения приемлемо для анаэробов, но не рекомендуется для силиконов, так как некоторые зазорные соединения могут разгерметизироваться из-за чрезмерного удаления материала. Выдавленный внутрь лишний силиконовый продукт может попасть внутрь узла, что, в свою очередь, может привести к закупорке каналов и/или фильтров.
Если требуется испытание на герметичность, то рекомендуется выждать, по крайней мере, 45 минут, а затем проводить тестирование с использованием наименьшего давления воздуха и в течение минимального времени.
Изготовители считают, что отверждаемые на месте прокладки являются крупным достижением благодаря скорости их изготовления.
Технология отверждающихся на месте прокладок требует значительно большей точности, а также позволяет производить процесс нанесения циклически и массово, так как валики должны иметь соответствующую форму и определенное место. Следовательно, решения относительно применения формирующихся или твердых материалов, механизма полимеризации и использования одно- или двухкомпонентных продуктов должны приниматься с учетом всех факторов.
Отверждаемые на месте прокладки имеют много преимуществ перед вырубленными резиновыми, вспененными резиновыми или формованными прокладками.
Например:
- Простота оборудования: легкость в изготовлении и ремонте.
- Снижение трудоемкости: в отличие от отверждаемых на месте герметизирующих продуктов Loctite применение вырубленных или формованных прокладок или их фиксация на поверхностях, чувствительных к сжатию, трудоемко и нерентабельно.
- Улучшенное качество: с помощью современного автоматизированного дозирующего оборудования может быть достигнута идеальная точность формирования.
- Снижение затрат на складирование: обычные вырубленные прокладки могут применяться только для конкретных соединений, что требует их большого разнообразия и приводит к затовариванию на складах. Отверждаемые на месте уплотняющие продукты, наносимые на деталь непосредственно при монтаже, снимают потребность в складских запасах.
- Гибкое производство: применение дозирующих автоматов позволяет быстро переналаживать процесс производства, включая разработку и изготовление новых образцов деталей.
Отверждаемые на месте прокладки должны быть полимеризованы перед сборкой: либо быстро - ультрафиолетовым светом, либо медленно - отверждением с помощью влажности, которое длится в течение 7-14 дней. Предприятия с малым объемом производства предпочитают более медленный метод отверждения, которому не требуется дорогостоящее оборудование. Однако, при этом имеется риск, что детали будут загрязнены или повреждены в период полимеризации. Поэтому, в основном, используется 30-секундный ультрафиолетовый метод полимеризации. Кроме того, в связи с коротким временем отверждения, требования, предъявляемые к хранению деталей, снижаются.
- необходимый тип герметика;
- условия работы;
- тип фланцевого соединения;
- тип рабочей жидкости.
Может возникнуть также необходимость в рассмотрении других специфических производственных процессов и характеристик продукта.
Для получения дополнительной информации обратитесь в отдел технической поддержки: support@industrialsolutions.ru
Продукты Loctite: АНАЭРОБНАЯ ГРУППА
Формирование жидких прокладок:
Таблица выбора уплотняющего продуктаАнаэробные и силиконовые прокладочные материалы, как формируемые на месте, так и отверждаемые на месте обеспечивают надежные фланцевые уплотнения, что продлевает срок службы миллионов машин и транспортных средств.
Прокладки
Герметики могут быть классифицированы как статические или динамические, в зависимости от того, происходит или нет перемещения загерметизированных деталей относительно друг друга. Вал, вращающийся в корпусе, - пример типичной динамической системы. Если фланцевые соединения являются статическими системами, они подвержены малым "микродвижениям" в результате вибрации, изменений нагрузок, ударов, толчков, температурных изменений, передачи нагрузок и т.д.
Прокладка - это материал, помещаемый между двумя сопрягаемыми фланцами, который используется для предотвращения нарушений герметичности. Прокладки предотвращают утечку жидкостей или газов, образуя непроницаемые барьеры. Необходимо, чтобы прокладки в течение длительного времени оставались неповрежденными и не давали утечки. Следовательно, прокладочный материал должен быть стойким к воздействию жидкостей и/или газоупорным, выдерживающим рабочие температуры и нагрузки, которым он подвергается.
Герметики могут быть классифицированы как статические или динамические, в зависимости от того, происходит или нет перемещения загерметизированных деталей относительно друг друга. Вал, вращающийся в корпусе, - пример типичной динамической системы. Если фланцевые соединения являются статическими системами, они подвержены малым "микродвижениям" в результате вибрации, изменений нагрузок, ударов, толчков, температурных изменений, передачи нагрузок и т.д.
Прокладка - это материал, помещаемый между двумя сопрягаемыми фланцами, который используется для предотвращения нарушений герметичности. Прокладки предотвращают утечку жидкостей или газов, образуя непроницаемые барьеры. Необходимо, чтобы прокладки в течение длительного времени оставались неповрежденными и не давали утечки. Следовательно, прокладочный материал должен быть стойким к воздействию жидкостей и/или газоупорным, выдерживающим рабочие температуры и нагрузки, которым он подвергается.
Существуют три типа фланцевых уплотнителей:
- Стандартные вырубленные прокладки, изготовленные из бумаги, резины, пробки, металла и других материалов.
- Сформированные на месте прокладки (FIP), которые наносятся в виде жидкого уплотнителя на одну из фланцевых поверхностей непосредственно перед сборкой деталей. В момент соединения деталей уплотнитель распределяется между фланцами, заполняя зазоры, полости, царапины и неровности поверхности. После монтажа деталей прокладка отверждается и образует герметизирующий слой.
- Отверждаемые на месте прокладки (СIР), которые наносятся в виде жидкости при помощи дозирующей установки буртиком на один из фланцев. Затем предварительно нанесенный слой уплотнителя отверждается под воздействием ультрафиолетового излучения, образуя полимерный материал, на фланцевой поверхности. Герметизация достигается путем сжатия отвержденной прокладки в момент монтажа фланцев.
Выбор типа герметизирующего состава зависит от множества факторов. Отверждаемые на месте прокладки (СIР) идеально подходят для герметизации соединений, которые нуждаются в частом демонтаже, или в случаях, когда прокладка должна сращиваться с фланцем, так как обычная вырубленная прокладка может сместиться при монтаже соединения. Формирующиеся на месте прокладки (FIP) могут применяться почти для любых типов фланцевых соединений.
Формирующиеся на месте прокладки (FIP)
Для достижения необходимых характеристик герметизации большинства фланцевых соединений существуют два типа материалов для формирования прокладок на месте: анаэробные продукты - для жестких фланцев и специальные силиконовые продукты - для эластичных фланцевых соединений.Герметизация жестких фланцевых соединений
В зависимости от типа фланцевого соединения и его назначения применяются различные фланцевые конструкции - жесткие и эластичные.
Функции, выполняемые жесткими фланцевыми соединениями:
- достижение оптимальной жесткости между двумя прилегающими деталями
- минимизация перемещения фланцев друг относительно друга
- передача усилия от одной детали к другой
Чтобы выполнить требования жесткого фланцевого соединения, сила затягивания болтов (которые являются обычно единственным элементом крепления фланцев), должна быть распределена равномерно по прилегающей поверхности фланцев. Типичные примеры жесткого фланцевого соединения можно найти в транспортных средствах:
- корпуса коробок передач
- подушка к картеру
- водяной насос к блоку цилиндров
- крышка клапанного механизма к головке блока цилиндров
Анаэробные уплотняющие материалы придают структурную прочность собранному соединению.
Преимущества анаэробных уплотнителей перед обычными вырубленными прокладками
При применении вырубленных прокладок необходимо, чтобы под действием начальной сжимающей силы прокладка заполняла все неровности фланцевой поверхности. Следовательно, прокладка принимает на себя нагрузку создаваемую болтами.Главные причины недостатков и утечек через такие прокладки:
- Сжатие: через какое-то время прокладка теряет свои упругие свойства и становится менее эластичной. Нагрузка на прокладку и относительные перемещения сопрягаемых фланцев вызывают ее стирание по толщине, вызывая последующую разгерметизацию.
- Деформированная фланцевая поверхность: область, наиболее подверженная протечке находится посередине, между двумя фланцевыми болтами, где имеет место самое маленькое усилие прижима. Это место, где от внутреннего давления происходит максимальный прогиб.
- Экструзия: прокладки могут быть выдавлены из фланцевых соединений наружу силой разницы внешнего и внутреннего давления загерметизированного соединения.
- Деформация отверстия под болт: сильное напряжение в прокладке под головкой болта, может привести к расколу, износу, разрыву или выдавливанию прокладки.
Эти недостатки можно обойти, если использовать анаэробные уплотняющие продукты. Они имеют большие преимущества перед традиционными приемами герметизации.
Преимущества анаэробных уплотняющих продуктов в жестких фланцевых соединениях:
- Отсутствие релаксации прокладки: применение анаэробных прокладок дает возможность плотного контакта металлических поверхностей фланцев, что гарантирует оптимальное напряжение болтов в течение всего срока эксплуатации собранного соединения. Никакой дополнительной подтяжки болтов не требуется.
- Отсутствие зазора: так как присутствует контакт металл-металл, то нет необходимости делать в конструкции допуск на толщину прокладки. Это очень важно в случае если подшипник удерживается двумя половинами корпуса узла.
- Структурная прочность: анаэробные прокладки дают высокую прочность на сдвиг, которая может использоваться для устранения перемещения, вызванного побочной нагрузкой. Это предотвращает ослабление болта, просадку между фланцами и увеличивает структурную прочность всего соединения.
- Финишная обработка фланцевой поверхности: анаэробные прокладки позволяют уменьшить требования допусков к чистоте обработки поверхности деталей. Поверхности с царапинами и зарубками могут быть загерметизированы без устранения дефектов.
- Отсутствие отверждения до начала монтажа: так как анаэробные прокладочные материалы отверждаются при отсутствии воздуха, то под его воздействием, они могут долго сохраняться неотвержденными. Это дает возможность гибкости сборочного процесса и исключает негативные факторы, связанные с использованием быстроиспаряющихся и/или отверждаемых под воздействием влажности материалов.
- Снижение затрат на складирование: обычные вырубленные прокладки могут использоваться только на конкретном фланцевом соединении. Они требуют бережного хранения и обращения. Большие запасы обычных прокладок могут вызывать значительное затоваривание на складах и увеличение накладных расходов.
- Химическая совместимость: отвержденные анаэробные прокладки имеют превосходную химостойкость к воздействию нефтетопливных материалов, масел, водогликолевых смесей и большинства других агрессивных сред.
- Излишки материала остаются жидкими: в отличие от других жидких уплотнителей, анаэробные прокладки отверждаются только между фланцевыми поверхностями. Излишки продукта удаляются с внешних поверхностей или выдавливаются вовнутрь (жидкие анаэробы растворимы во многих средах). Проходы и каналы не будут блокированы их твердыми остатками.
- Уменьшение трудоемкости при помощи автоматизированных дозирующих систем: обычные вырубленные прокладки трудно автоматически установить в деталь до и в момент монтажа. Следовательно, для их установки зачастую необходимо применение ручного труда. Анаэробные уплотнительные продукты могут наноситься с использованием полностью автоматизированного робототехнического дозатора, экрана или трафарета.
- Более простое применение на вертикальных поверхностях: жидкие уплотняющие продукты могут размещаться как на горизонтальной так и на вертикальной поверхностях фланцев. Применение обычных вырубленных прокладок часто ограничено горизонтальной плоскостью, так как они обычно требуют технологической фиксации на вертикальной поверхности.
 |
| Исследования, проведенные на микронном уровне, показывают, что фактический контакт между металлическими поверхностями сопряженных деталей при наиболее тщательной обработке не превышает 25-35%. Жидкие фланцевые уплотнители полностью заполняют шероховатости поверхности, создавая 100-процентный контакт. |
Критерии жесткости фланцевого соединения
Для достижения оптимального уплотнительного эффекта на жестком фланцевом соединении должны быть соблюдены определенные критерии, направленные на минимизацию микроперемещений сопрягаемых фланцев относительно друг друга. Фланцевая жесткость во многом зависит от правильности выбора болтов, и, следовательно, оптимального распределения напряжения сжатия фланцев.Размеры и количество болтов
Нагрузка на болт обычно является единственной силой, которая удерживает фланцы вместе. Размер, расположение и расстояние между болтами будет зависеть от сил, которые действуют на фланцы. Во многих случаях эти силы распределяются неодинаково по поверхностям фланцев. Болты больших диаметров или более высокой прочности должны использоваться в местах, где ожидаются повышенные нагрузки.Расстояние между болтами и их расположение
Лучшее прилегание - это неизменное сочетание необходимого числа болтов и их оптимального размещения. Когда фланцы соединены болтами, усилие сжатия болтов должно обеспечить, по крайней мере, минимум требуемого давления и его равномерное распределение по всей фланцевой поверхности. Деформирование фланцев из-за нагрузки увеличивается в соотношении три к одному, в зависимости от расстояния между болтами. На практике оптимальным расстоянием между болтами считается расстояние, равное от четырех до десяти диаметров применяемых болтов. Теоретически, интервал между болтами может быть вычислен с помощью идеальной модели, предложенной Радчером.Модель Радчера показывает, что давление под болтом распределено в 45-градусный конус, а эффективная длина болта и толщина фланцев являются важными параметрами в выборе интервала между болтами. При применении этого правила, интервал между болтами также зависит от жесткости фланцевого соединения.
Надлежащее позиционирование болтов также важно, как и их правильный выбор. При неправильном размещении болтов силы, передаваемые через них не будут создавать необходимый контакт на фланцах, а вместо этого будут вызывать их деформацию. Деформация может так же иметь место, если для разъединения фланцевых поверхностей использовалось усилие рычага.
Прямые линии, проведенные от одного болта до другого, называются рисунком болтового соединения. Этот рисунок должен быть максимально приближен к осевой линии контактирующих фланцевых поверхностей.
Жесткость фланцевого соединения
Жесткость фланцевого соединения оказывает большое влияние на распределение силы сжатия и количество изгибов фланцев. С увеличением толщины фланцев или расстояния между головкой болта и фланцевой поверхностью улучшается распределение силы сжатия. Если для придания жесткости утолщение фланцев невозможно, усилительное ребро расположенное ровно, посередине расстояния между двумя болтами, поможет избежать деформацию фланцев.Из-за многообразия вышеупомянутых факторов вычислить теоретическое контактное давление в конкретной точке фланцевой поверхности почти невозможно. Существует более практичный и реальный подход - это использование пленки, чувствительной к силе сжатия. Чтобы определить распределение давления по площади прилегания фланцев вырезается пленка, на которой предварительно перфорируются отверстия для крепежных средств. Затем пленка помещается между фланцами и подвергается сжатию. Под действием давления микрокапсулы пленки разрушаются и величина давления определяется интенсивностью цвета окрашенных поверхностей. Таким образом, на извлеченной пленке виден хар рактер распределения давления по поверхности фланцев. Яркий красный цвет указывает на наличие высокого давления и, наоборот, бледный - низкого давления. Недостаток метода заключается в том, что записывается только максимально приложенная сила. Пленка показывает слабые места в уплотненных соединениях, такие как области с низким или вообще отсутствующим давлением. Это статическое испытание дает картину распределения давления, однако, необходима так же оценка эксплуатационных показателей: давления, температуры и динамических нагрузок.
Требования к поверхности и минимальные размеры
Изучение опыта применения анаэробных уплотняющих продуктов показало, что для получения надежных результатов необходимо учитывать следующие параметры:- Шероховатость поверхности должна быть от 0.8 до 3.2 мкм Ra.
- Неплоскостность поверхности не должна превышать 0.1 мм на 400 мм длины.
- Максимальные зазоры в неровностях поверхности, типа царапин или рисок, не должны превышать максимальные зазоры допуска герметизации для выбранного анаэробного продукта.
- Минимальная ширина фланцев должна быть не менее 5 мм от осевой линии, и 3 мм вокруг отверстий болта.
Кроме того, надежное уплотнение прокладкой FIP зависит от прочности адгезии герметика к фланцевой поверхности. Для достижения надежного отверждения и максимальной адгезии анаэробного герметизирующего продукта необходима очистка и обезжиривание фланцевой поверхности.
Применение
Штифтовые и болтовые отверстия должны быть отценкованы для исключения образования зазоров между фланцами вследствие наличия выступающих буртов, образующихся при сверлении. Независимо от способа нанесения продукта нанести непрерывный его слой вокруг отверстий болта, чтобы устранить вторичные пути утечки. Хотя FIP анаэробные составы имеют неограниченное время нахождения в жидком состоянии после нанесения при доступе воздуха, рекомендуется, чтобы сборка происходила в течение одного часа, чтобы уменьшить возможность их загрязнения. Также, для предотвращения попадания частичек грязи рекомендуется при дозировании применение шелковых экранов/трафаретов, пылевых колпаков. С целью предотвращения размазывания продукта используются направляющие для монтажа больших деталей.Находящиеся между металлическими поверхностями анаэробные продукты быстро отверждаются. Этот процесс можно так же ускорить при помощи теплового воздействия и/или с помощью активаторов. С целью достижения хорошей герметизации все крепежные элементы должны быть затянуты с моментом, соответствующим спецификации, сразу после монтажа. В отдельных случаях необходима последовательная затяжка болтов в течение процесса отверждения. До подачи испытательного давления необходимо выдерживать рекомендуемое время окончательной полимеризации для полного отверждения анаэробного вещества. Испытание на герметичность той же сборки рекомендуется проводить минимально возможным давлением в течении минимального времени. Герметичность соединения при кратковременной подчи давления зависит от ширины фланцевого соединения, типа уплотнительного материала, вязкости продукта и зазора.
Способы применения формирующихся на месте герметизирующих продуктов
1) Ручной способ нанесения (анаэробные или силиконовые продукты):
Пневматические или ручные дозирующие пистолеты могут использоваться для нанесения валика анаэробных или силиконовых продуктов как из 300, так и из 850-миллилитровых картриджей. Это - простой и недорогой метод нанесения продуктов, но зачастую не удобный в массовом производстве. При применении ручного способа место нанесения продукта и толщина наносимого слоя могут варьироваться в зависимости от навыка оператора. Следовательно, этот метод рекомендуется использовать только при сборке опытных образцов или при малых объемах производства.
2) Трафаретное нанесение (анаэробные продукты):
Стальные трафареты с тефлоновым покрытием, установленные на деревянном или алюминиевом каркасе, оснащены ракелем с резиновой рабочей частью. Трафареты предназначены для многократного нанесения анаэробных прокладок. Отверстия на трафарете позволяют его использовать для нанесения анаэробного продукта на фланцевые поверхности. Количество и рисунок нанесения анаэробного продукта зависят от толщины и формы трафарета. Трафаретный способ был разработан для ручного применения на образцах или для использования в мелкосерийных производствах. Несмотря на более высокую стоимость, трафареты используются вместо шелковых экранов из-за их долговечности.
3) Валики (анаэробные продукты):
Коротковолоконные или жесткие силиконовые каучуковые валики могут использоваться для нанесения анаэробных продуктов. Это просто и недорого, но может привести к передозировке продукта на поверхности. При применении этого способа толщина наносимого слоя может изменяться, что в свою очередь зависит от опыта оператора. Данный метод рекомендуется для применения на образцах и в производстве с малыми сериями, а также для нанесения на стандартные жесткие прокладки, для которых анаэробные продукты используются как дополнительное покрытие.
4) Автомотизированные способы нанесения (анаэробные и силиконовые продукты): Конвейерное нанесение анаэробных или отвержда-ющихся при комнатной температуре силиконовых продуктов может осуществляться при помощи роботов или ЧПУ. Анаэробные продукты наносятся из 300-миллилитровых и 850-миллилитровых картриджей, для поточных линий большого объема используются 5-литровые упаковки. В состав оборудования для нанесения силиконовых продуктов могут входить 20-килограммовые канистры или 200-килограммовые бочки с системами подачи под давлением. Идеальным считается использование насосов двойного действия.
Пневматические или ручные дозирующие пистолеты могут использоваться для нанесения валика анаэробных или силиконовых продуктов как из 300, так и из 850-миллилитровых картриджей. Это - простой и недорогой метод нанесения продуктов, но зачастую не удобный в массовом производстве. При применении ручного способа место нанесения продукта и толщина наносимого слоя могут варьироваться в зависимости от навыка оператора. Следовательно, этот метод рекомендуется использовать только при сборке опытных образцов или при малых объемах производства.
2) Трафаретное нанесение (анаэробные продукты):
Стальные трафареты с тефлоновым покрытием, установленные на деревянном или алюминиевом каркасе, оснащены ракелем с резиновой рабочей частью. Трафареты предназначены для многократного нанесения анаэробных прокладок. Отверстия на трафарете позволяют его использовать для нанесения анаэробного продукта на фланцевые поверхности. Количество и рисунок нанесения анаэробного продукта зависят от толщины и формы трафарета. Трафаретный способ был разработан для ручного применения на образцах или для использования в мелкосерийных производствах. Несмотря на более высокую стоимость, трафареты используются вместо шелковых экранов из-за их долговечности.
3) Валики (анаэробные продукты):
Коротковолоконные или жесткие силиконовые каучуковые валики могут использоваться для нанесения анаэробных продуктов. Это просто и недорого, но может привести к передозировке продукта на поверхности. При применении этого способа толщина наносимого слоя может изменяться, что в свою очередь зависит от опыта оператора. Данный метод рекомендуется для применения на образцах и в производстве с малыми сериями, а также для нанесения на стандартные жесткие прокладки, для которых анаэробные продукты используются как дополнительное покрытие.
4) Автомотизированные способы нанесения (анаэробные и силиконовые продукты): Конвейерное нанесение анаэробных или отвержда-ющихся при комнатной температуре силиконовых продуктов может осуществляться при помощи роботов или ЧПУ. Анаэробные продукты наносятся из 300-миллилитровых и 850-миллилитровых картриджей, для поточных линий большого объема используются 5-литровые упаковки. В состав оборудования для нанесения силиконовых продуктов могут входить 20-килограммовые канистры или 200-килограммовые бочки с системами подачи под давлением. Идеальным считается использование насосов двойного действия.
Обслуживание и ремонт:
1) Разборка и очисткаИногда бывает необходимо снять крышки и разобрать детали, которые были уплотнены фланцевыми герметиками. Отверждаемые при комнатной температуре силиконовые и анаэробные прокладки имеют хорошую прочность на сдвиг. Чтобы произвести демонтаж штампованных стальных деталей без повреждения рекомендуется применение отслаивающей или расщепляющей нагрузки, приложенной на угол крышки или детали, т.е. чем-либо поддеть деталь. Это позволит разобрать детали без повреждений. На литых деталях рекомендуется изготовление канавок для введения демонтажного инструмента.
Очистка поверхностей ранее уплотненных деталей после разборки - единственный способ достичь хорошей повторной герметизации. Старый уплотнитель должен быть полностью удален с поверхности, которая подлежит герметизации. Для этой цели рекомендуется использование химических очистителей, которые размягчают или удаляют старые уплотнители. На алюминиевых или пластмассовых деталях нельзя использовать абразивные или проволочные средства. Для предотвращения появления царапин на поверхности рекомендуется использование пластмассовых скребков. Обезжиривание поверхности производится безопасной и эффективной жидкостью. Нельзя использовать бензиновые очистители или минеральные спирты, остатки которых снижают адгезию.
2) Повторная герметизация:
Последовательность сборки узла должна осуществляться строго в соответствии с инструкцией. Соединение деталей в четкой последовательности продиктовано свойствами уплотняющего продукта. Детали, на которые нанесены отверждаемые при комнатной температуре силиконовые уплотнители, должны быть собраны немедленно. Соединения, с нанесенными анаэробными продуктами, могут долго оставаться в разобранном виде, но при их сборке необходимо сразу закончить операцию и затянуть резьбовые соединения с требуемым моментом, т.к. контакт с анаэробным продуктом без окончательной фиксации может привести к частичному его отверждению.
Продукт наноситься только на одну из герметизируемых поверхностей. Чтобы уплотнитель работал эффективно, необходимо нанести его в определенное место. Отверстия под болты и штифты, так же герметизируются по их перимeтру.
При нанесении валика продукта необходимо картридж или тюбик держать немного выше уплотняемой поверхности. Не ведите кончик насадки непосредственно по поверхности, так как это затрудняет формирование соответствующей формы валика. Процесс необходимо производить как можно быстрее при применении отверждаемых при комнатной температуре силиконовых продуктов.
После нанесения необходимо осмотреть валик нанесенного продукта на предмет однородности толщины и непрерывности, а также наличия воздушных ямок и пустот. Обнаруженные недостатки подлежат немедленному устранению.
Для герметизации соединения необходимо использовать только требуемое количество продукта, наносимого рекомендуемым размером валика. Слишком большое количество уплотнителя имеет тенденцию выдавливаться внутрь или наружу соединения. Удаление излишков продукта с внешней стороны соединения приемлемо для анаэробов, но не рекомендуется для силиконов, так как некоторые зазорные соединения могут разгерметизироваться из-за чрезмерного удаления материала. Выдавленный внутрь лишний силиконовый продукт может попасть внутрь узла, что, в свою очередь, может привести к закупорке каналов и/или фильтров.
Если требуется испытание на герметичность, то рекомендуется выждать, по крайней мере, 45 минут, а затем проводить тестирование с использованием наименьшего давления воздуха и в течение минимального времени.
Отверждаемые на месте прокладки (СIР)
Цель применения отверждаемой на месте прокладки состоит в том, чтобы сформировать прокладку в качестве постоянной детали на одной из фланцевых поверхностей. Эти прокладки наносятся дозирующими устройствами, которые точно формируют силиконовые валики на фланцевых поверхностях. Затем валики отверждаются и прилипают к одному из фланцев с помощью ультрафиолетового света в течение 30 секунд. Герметизация достигается путем сжатия отвержденной прокладки в момент монтажа фланцевого соединения.Изготовители считают, что отверждаемые на месте прокладки являются крупным достижением благодаря скорости их изготовления.
Технология отверждающихся на месте прокладок требует значительно большей точности, а также позволяет производить процесс нанесения циклически и массово, так как валики должны иметь соответствующую форму и определенное место. Следовательно, решения относительно применения формирующихся или твердых материалов, механизма полимеризации и использования одно- или двухкомпонентных продуктов должны приниматься с учетом всех факторов.
Отверждаемые на месте прокладки имеют много преимуществ перед вырубленными резиновыми, вспененными резиновыми или формованными прокладками.
Например:
- Простота оборудования: легкость в изготовлении и ремонте.
- Снижение трудоемкости: в отличие от отверждаемых на месте герметизирующих продуктов Loctite применение вырубленных или формованных прокладок или их фиксация на поверхностях, чувствительных к сжатию, трудоемко и нерентабельно.
- Улучшенное качество: с помощью современного автоматизированного дозирующего оборудования может быть достигнута идеальная точность формирования.
- Снижение затрат на складирование: обычные вырубленные прокладки могут применяться только для конкретных соединений, что требует их большого разнообразия и приводит к затовариванию на складах. Отверждаемые на месте уплотняющие продукты, наносимые на деталь непосредственно при монтаже, снимают потребность в складских запасах.
- Гибкое производство: применение дозирующих автоматов позволяет быстро переналаживать процесс производства, включая разработку и изготовление новых образцов деталей.
Отверждаемые на месте прокладки должны быть полимеризованы перед сборкой: либо быстро - ультрафиолетовым светом, либо медленно - отверждением с помощью влажности, которое длится в течение 7-14 дней. Предприятия с малым объемом производства предпочитают более медленный метод отверждения, которому не требуется дорогостоящее оборудование. Однако, при этом имеется риск, что детали будут загрязнены или повреждены в период полимеризации. Поэтому, в основном, используется 30-секундный ультрафиолетовый метод полимеризации. Кроме того, в связи с коротким временем отверждения, требования, предъявляемые к хранению деталей, снижаются.
 |
| Дозирование отверждаемых на месте силиконовых прокладок требует тщательного контроля за материалом и дозирующим оборудованием, чтобы получить неизменную высоту валика. |
Выбор уплотняющего продукта
Первичные факторы, влияющие на выбор продукта:- необходимый тип герметика;
- условия работы;
- тип фланцевого соединения;
- тип рабочей жидкости.
Может возникнуть также необходимость в рассмотрении других специфических производственных процессов и характеристик продукта.
| Тип герметика | Формирующиеся на месте | ||||||
| Тип фланцевого соединения | Жесткий | ||||||
| Механизм отверждения | Анаэробный | ||||||
| Скорость отверждения | Быстр. | Умерен. | Медл. | Быстр. | Умер. | Быстр. | Медл. |
| Время образования поверхност- ной пленки |
Не определено | ||||||
| Температур- ная стойкость |
200°C | 150°C | |||||
| Мгновенность герметизации | Огранич. | Медл. | Превосх. | Огранич. | Превосх. | ||
| Маслостойкость | Превосходная | ||||||
| Стойкость вода/гликоль | Хорош. | Огранич. | Хорошая | ||||
| Цвет | Красн. | Светло- голубой |
Зелен. | Оранж. | Розов. | Красн. | |
| Продукт | 518/5182 | 509 | 573 | 574 | 510 | 5205 | 5206 |
Для получения дополнительной информации обратитесь в отдел технической поддержки: support@industrialsolutions.ru
[начало]