- Главная страница
- Блог
- Техническая информация
- Современные решения для фиксации и герметизации
Современные решения для фиксации и герметизации
Рассматриваются решения на основе анаэробных составов, позволяющие повысить надежность, долговечность и ремонтопригодность узлов оборудования без изменения его конструкции.
Компания ЦКИ предлагает современные отечественные решения, обеспечивающие инновационный подход в стопорении, основанный на применении высокотехнологичных анаэробных полимеров, практически полностью заменяющий ассортимент «ушедших» брендов.
Вызовы современной инженерии
Современному инженеру-механику хорошо известны проблемы, связанные с ослаблением крепежа, утечками в гидравлических и пневматических системах, износом посадочных мест. Традиционные методы решения этих проблем — механические стопорные шайбы, льняная подмотка, паронитовые прокладки — часто оказываются недостаточно эффективны и требуют больших трудозатрат.
Анаэробные клеи и герметики – это полимеры, которые преобразуются из жидкой в твердую форму при отсутствии воздуха и наличии ионов металла. Нанесённые в зазоры между металлическими деталями, они склеивают и герметизируют их, предотвращая перемещение, коррозию и износ. Отверждённые анаэробные составы устойчивы к воздействию индустриальных масел, кислот, щелочей, топливу, гликолевых смесей, а также к широкому спектру газовых сред.
Историю анаэробных полимеров принято отсчитывать с середины XX века, когда мир переживал бурное развитие новых технологий и нуждался в принципиально иных решениях для крепления и герметизации соединений. Ключевым моментом стало случайное наблюдение химика Роберта Крибла, работавшего в компании General Electric. Он заметил необычное поведение синтетического герметика, который застывал исключительно в условиях отсутствия кислорода. Это явление показалось Роберту крайне любопытным, и он решил поделиться своим наблюдением с отцом — профессором-химиком Верноном Криблом
Вернон Крибл, настоящий фанат, посвятивший всю свою жизнь новым инженерным решениям, вдохновленный идеей сына, приступил к детальному исследованию этого феномена. В 1953 году он совершил революционное открытие, получив ингибитор полимеризации сложных эфиров, который оставался жидким на воздухе, но моментально затвердевал в узких зазорах между металлическими поверхностями, куда не проникает воздух. Так родился первый в мире анаэробный клей.
Сразу же возникло серьезное препятствие: как упаковывать такую уникальную субстанцию? Обычная герметичная тара оказалась непригодной — состав немедленно затвердевал внутри упаковки. Выход был найден благодаря сотрудничеству с компанией Plax, подразделением Emhart Corp.: ими был разработан уникальный пластиковый контейнер, изготовленный из полиэтилена, который пропускал кислород внутрь бутылки, сохраняя состав в жидком состоянии до непосредственного использования
Экспериментальные тесты подтвердили удивительные свойства нового материала. Оказалось, что жидкость способна заполнять микроскопические пустоты между деталями и мгновенно схватываться, образуя невероятно прочное соединение. Впервые термин «жидкая контргайка» прозвучал именно тогда, подчеркивая способность нового состава фиксировать резьбовые соединения, защищая их от вибрации и роспуска.
Официальная премьера анаэробного клея состоялась 26 июля 1956 года на пресс-конференции в престижном University Club города Нью-Йорк. Презентация произвела сенсацию: публика была поражена обещаниями решить вечную проблему самопроизвольного откручивания гаек и болтов, которая годами считалась неразрешимой задачей
Через короткое время Вернон Крибл вместе с сыном Робертом создали компанию American Sealants, которая в дальнейшем была переименована в знаменитую Loctite Corporation. Любопытно, что название бренда предложила невестка ученого, Нэнси Брайтон Крибл.
К началу 1960-х годов Loctite стремительно завоевал популярность в самых разных отраслях промышленности. Технология анаэробных полимеров нашла широчайшее применение в автомобилестроении, авиации, медицине, электронике и множестве других сфер, кардинально упростив процессы сборки и ремонта, повысив надежность и снизив себестоимость производства
Открытие Вернона Крибла в 1950-х годах стало отправной точкой целой эпохи в науке и технике, подарившей человечеству надежный и универсальный инструмент для решения многочисленных практических задач.
Обосновано ли применение адгезионного химического стопорения?
Переход на использование анаэробных технологий является не заменой механических способов стопорения, а важным, оправданным во многих случаях дополнением. Совместное использование различных способов стопорения, как механических, так и химических, является комплексной оптимизацией процессов производства и ремонта. Основные экономические выгоды использования решений включают:
- Снижение прямых расходов:
- Сокращение числа применимых позиций на складах благодаря универсальности составов.
- Минимизация трудовых затрат вследствие простоты и быстроты нанесения герметиков и фиксаторов.
- Экономия на ремонтных работах путем восстановления изношенных деталей без их замены.
- Снижение косвенных издержек и уменьшение рисков:
- Рост общей надежности оборудования, минимизация аварий и простоев.
- Удлинение сроков между плановыми техническими обслуживающими мероприятиями.
- Эффективная антикоррозионная защита дорогостоящих комплектующих.
Экономический эффект становится очевидным уже спустя короткий промежуток времени после начала использования технологии. Простой расчет показывает, что затраты на приобретение анаэробных составов быстро компенсируются сокращением операционных расходов и повышением производительности.
Преимущества и недостатки технологии адгезионного химического стопорения
Любая современная технология обладает своими достоинствами и ограничениями, которые необходимо учитывать при внедрении.
Преимущества:
- Устойчивость к сильным вибрациям и ударам.
- Одновременная фиксация и герметизация соединений.
- Равномерное распределение напряжений и увеличение ресурса механизмов.
- Эффект амортизации и поглощения динамических нагрузок.
- Упрощенная конструкция изделий и снижение массы конструкций.
- Широкий рабочий температурный диапазон.
- Ремонтопригодность и восстановление изношенных деталей.
Недостатки и ограничения:
- Тщательность подготовки поверхности обязательна.
- Некоторые виды составов требуют дополнительного нагрева для демонтажа.
- Использование активаторов для некоторых типов металлов и условий окружающей среды.
- Ограниченность применения при чрезмерно больших зазорах.
- Временные задержки при полном застывании состава.
- Возможные ограничения по материалам (некоторые пластмассы и эластомеры).
Однако грамотное следование рекомендациям производителя практически полностью нивелирует указанные недостатки.
Классификация решений по типам соединений
Фиксаторы резьбовых соединений
Проблема: Самоотвинчивание болтов, гаек и шпилек из-за вибрации и термоциклирования, коррозия резьбы, сложность демонтажа.
Решение: Линейка специализированных продуктов включает несколько вариантов в зависимости от требований к прочности и условиям эксплуатации:
- Легкий демонтаж вручную, подходит для регулярных проверок и технического обслуживания.
- Универсальные составы среднего уровня прочности, подходят для большинства стандартных соединений.
- Высокоэффективные составы для высоконагруженных соединений, обеспечивают надежную фиксацию даже в тяжелых условиях эксплуатации.
- Специальный высокотемпературный состав, сохраняющий рабочие свойства вплоть до 260°C и кратковременно до 500°C.
Ключевое преимущество: помимо надежной фиксации, продукты защищают резьбу от коррозии и закусывания, особенно актуально для соединений из разнородных металлов.
Герметики для трубных фитингов и резьб
Проблема: Утечки рабочей среды под высоким давлением, загрязнение системы твердыми частицами от традиционных уплотнителей.
Решение: Серия специализированных герметиков, обеспечивает надежное уплотнение резьбовых соединений различного назначения, состоит из:
- Состава для точной аппаратуры и мелких металлических резьб, предотвращает засорение фильтров и клапанов.
- Составов предназначенных для крупногабаритных резьб и повышенных давлений, содержат тефлон, упрощают сборку и предотвращают задиры.
- Быстро затвердевающего состава на нержавеющих сталях и алюминиевых сплавах, идеально подходящего для пассивных металлов.
Ключевое преимущество: Полная совместимость с гидравлическими и пневматическими системами, гарантирующая герметичность до 200 бар и выше, простота последующего демонтажа.
Герметизация фланцев и формирование прокладок
Проблема: Утечки через фланцевые соединения, необходимость хранения большого количества запасных частей различной формы и размера, деформации фланцев.
Решение: применяются два подхода:
- Анаэробные герметики-прокладки: формируют жесткие несжимаемые прокладки прямо на месте установки, заполняя зазоры толщиной до 0.5 мм. Оптимально подходят для гладких, механически обработанных поверхностей.
- Неотверждающиеся уплотнительные пасты: создают полужесткое уплотнение, устойчивое к воздействию топлива и смазочных материалов, используются самостоятельно либо усиливают стандартные прокладки.
Ключевое преимущество: Значительное сокращение номенклатуры складских запасов, возможность герметизации деформированных и поврежденных фланцев, повышенная устойчивость к температурным и механическим нагрузкам.
Фиксаторы цилиндрических соединений
Проблема: Проворачивание подшипников, втулок, шестеренок на валах, износ посадочных мест, возникновение фреттинговой коррозии.
Решение: Серия специальных составов, которые надежно заполняют зазор между валом и втулкой, образуя прочное соединение, способное выдерживать значительные сдвигающие усилия:
- Высокоэффективные составы быстрого отверждения.
- Специальный состав с увеличенным рабочим временем, удобен при монтаже крупных узлов и горячих прессовых посадках.
- Специальный состав для восстановления изношенных соединений с зазорами до 0,5 мм.
Ключевое преимущество: Переход от сложной прессовой посадки к простой скользящей посадке, устранение люфта в изношенных механизмах, равномерное распределение нагрузки по всей поверхности контакта.
Практическое применение в ремонте и обслуживании техники и оборудования
Продукция, отечественных производителей, успешно применяется в различных отраслях промышленности, демонстрируя свою эффективность на конкретных примерах:
- Насосное оборудование: Надежная фиксация подшипников, герметизация фланцев и резьбовых соединений штуцеров, защита крепежных элементов от вибрации и коррозии.
- Редукторы: Укрепление шпоночных соединений, герметизация корпуса, предотвращение проворачивания подшипников.
- Центрифуги промышленного назначения: Повышенная защита резьбовых креплений барабанов от вибрации и агрессивных сред, обеспечение герметичности систем смазки.
Инжиниринг и сервис: Важные нюансы успешного применения
Для достижения максимальной эффективности рекомендуется соблюдение ряда важных моментов:
- Подготовка поверхности: Поверхности перед нанесением состава должны быть очищены и обезжирены подходящим и допущенным очистителем.
- Использование активатора: Активатор обязателен для обработки пассивных металлов (нержавеющая сталь, алюминий), при пониженных температурах (+5°C и ниже), а также при увеличенных зазорах.
- Особенности демонтажа: Соединения, обработанные низкопродуктивными и средне-продуктивными составами, демонтируются вручную. Для высокопроизводительных соединений потребуется местный нагрев до температуры 250–300°C.
Выводы
Анаэробные составы представляют собой эффективный инжиниринговый инструмент, обладающий серьезным обоснованием. Несмотря на некоторые ограничения, достоинства технологии значительно превосходят возможные минусы.
Правильный подбор подходящего продукта из широкого ассортимента, выполненный с учетом особенностей конкретного соединения, требуемой степени прочности, температурного режима и условий эксплуатации, открывает широкие перспективы для разработки надежных, долговечных и экономически эффективных инженерных решений.
Сегодняшние реалии стимулируют активное развитие отечественного производства, позволяющего обеспечивать промышленность высококачественными материалами, соответствующими мировым стандартам.
Применение адгезионного стопорения представляет собой разумную инвестицию в повышение технологической культуры предприятий и существенное снижение общих затрат на обслуживание и эксплуатацию оборудования.
Подробности об ассортименте товаров технической химии спрашивайте у наших менеджеров!
