Болт – это крепежная резьбовая деталь в виде цилиндрического стержня с головкой, часть которого снабжена резьбой, предназначенной для навинчивания гайки.
Условное графическое изображение болта в исполнении 1 по ГОСТ 7805-70 и ГОСТ 7798-70 представлено на рисунке ниже.
А это реальное фото болта с гайкой в профиль.
Гайка – вид крепежного изделия с отверстием, в котором нарезана резьба.
Обычно, гайки изготавливаются шестигранной формы под гаечный ключ, но могут быть и квадратными, круглыми с насечкой, с выступами под пальцы («барашки») или другой формы. Основное назначение гаек, вместе с болтом – соединение деталей.
Шайба (от нем. Scheibe) – деталь, подкладываемая под гайку или головку болта (винта) с целью создания большей опорной площади, уменьшения повреждений поверхности детали, а также предотвращения самоотвинчивания крепежной детали
Шайбы бывают: круглые, косые, корончатые, пружинные (гровер), стопорные, быстросъемные, уплотнительные, концевые, сферические и т. д.
Сейчас больше других востребованы шайбы, предотвращающие самоотвинчивание.
Пружинная шайба (гровер ( нем. Grower), шайба Гровера) – металлическая деталь машин и механизмов, в виде разрезанного кольца. Одна из самых распространенных деталей для предотвращения самоотвинчивания резьбовых соединений. Подкладывается между гайкой и крепёжной поверхностью.
В принципе, всех выше перечисленных изделий должно хватать для предотвращения самоотвинчивания и надежной фиксации изделия. Во многих случаях их и правда достаточно, а иногда катастрофически мало.
Вибрация может ослабить даже самые сильно затянутые соединения, собранные с любыми видами шайб (гровер, коронная шайба, шайба с насечками и тд.).
Почему так происходит?.
Дело в том, что резьбовые соединения – это разъемные соединения деталей машин при помощи винтовой или спиральной поверхности (резьбы).
Это соединение наиболее распространено из-за его многочисленных достоинств. В простейшем случае для соединения необходимо закрутить две детали, имеющие резьбы с подходящими друг к другу параметрами. Для рассоединения (разьема) необходимо произвести действия в обратном порядке.
Практически в любом, новом, резьбовом соединении есть люфт. Убедитесь сами: гайка не сидит плотно на болте! Исключения составляют гайки с пластиковым кольцом, или какие то аналогичные способы фиксации.
Так вот, именно из-за этого люфта и происходит отвинчивание болта/гайки. Гроверы и другие аналогичные шайбы могут помочь не всегда. Да и хранить в гараже или на складе целую кучу гроверов не всегда удобно. Одних только размеров может быть великое множество, а универсальных нет! Точнее есть, но этот материал из другого разряда.
Анаэробный фиксатор – это однокомпонентный материал, который отверждается при комнатной температуре при условии отсутствия контакта с кислородом
Жидкий компонент отверждения остается неактивным до тех пор, пока он находится в контакте с атмосферным кислородом.
Если фиксатор лишен доступа атмосферного кислорода, например, при соединении деталей, происходит быстрое отверждение - особенно при одновременном контакте с металлом.
Это отверждение может быть представлено следующим образом: при прекращении поступления атмосферного кислорода формируются свободные радикалы под действием ионов металла (Cu, Fe), эти свободные радикалы способствуют началу процесса полимеризации.
Полимеризация фиксатора при анаэробной реакции: при постоянном воздействии кислорода фиксатор остается в жидком состоянии (1)
При попадании фиксатора в зазор прекращается поступление кислорода (2), пероксиды преобразуются в свободные радикалы, вступая в реакцию с ионами металла.
Свободные радикалы стимулируют формирование полимерных цепочек (3)
Отвержденное состояние (4) представляет собой твердую структуру со сшитыми полимерными цепочками.
Как это выглядит в жизни и как это работает? Попробую сейчас продемонстрировать и прокомментировать
А вот и наши болт с гайкой, в компании с очистителем Permabond Cleaner A:
Очиститель необходим для более прочного соединения, так как удаляет жир и прочие загрязнения, не оставляя следов.
В качестве очистителя НЕ РЕКОМЕНДУЕТСЯ использовать бензин или ацетон
Эти очистители оставляют после себя пленку, которая ухудшает адгезию фиксатора.
Пока обезжиренные поверхности сохнут, попробую показать, как выглядит анаэробный фиксатор в жизни.
Для наглядности, я взял универсальный фиксатор резьбы Permabond A130, средней степени фиксации. Почему я выбрал именно Permabond A130? Да просто он был ближе всех J.
На самом деле все фиксаторы делятся на следующие группы:
- Фиксаторы низкой прочности – Permabond A011. Собранные с помощью таких фиксаторов соединения можно разобрать обычным инструментом, без особых усилий
- Фиксаторы средней прочности – Permabond A1042, Permabond A113; Permabond A 130. Собранные с помощью данных фиксаторов соединения можно разобрать обычным инструментом, но с усилием
- Фиксаторы высокой прочности – Permabond HM129, Permabond HH131. Собранные с помощью данных фиксаторов соединения можно разобрать только специальным инструментом («болгаркой», газосварочным аппаратом J) или путем нагрева соединений выше +30 °С
Процесс полимеризации (отверждения) резьбового фиксатора, от 5 до 40 минут. Это время зависит от самого фиксатора, от металла, с которым будет контактировать фиксатор и от условий окружающей среды
Время фиксации, на разных металлах, разное. Самым активным металлом считается медь и ее сплавы (время фиксации от 5 минут), а самым не активным металлом, нержавейка и гальваническое покрытие (время фиксации от 30 минут). Для не активных металлов, рекомендую использовать активатор Permabond A905.
Также при выборе фиксатора следует руководствоваться и другими параметрами:
- Вязкость фиксатора (густой или более жидкий)
- Условия работы соединения (рабочая температура, рабочая среда, разборное/не разборное соединение)
- Желаемое время фиксации ( требуется/не требуется регулировка соединения)
- Чистота поверхности (обезжиренная или маслянистая поверхность)
Но вернемся к вышеупомянутому фиксатору Permabond A130. Вот так он выглядит в жидком виде на плоской поверхности.
А так жидкий фиксатор Permabond A130 выглядит на наклонной поверхности.
Как уже было сказано выше, для полимеризации анаэробного фиксатора требуется металл и отсутствие воздуха. Но есть еще один способ –применение активатора Permabond A905. Он имитирует присутствие очень активного металла и поэтому отверждение происходит даже на воздухе.
Вот во что превращается анаэробный фиксатор после отверждения.
Напоминает пластик.
Берем болт, фиксатор Permabond A130 и наносим его на одну из поверхностей детали.
Полезный совет: для глухих отверстий, наносите клей прямо на его дно, а не на крепежную деталь. Если есть зазор, тогда вместо этого нанесите клей на внутреннюю резьбу отверстия.
При нанесении фиксатора на болт, как это более правильно, получается следующее.
Далее спокойно накручиваем гайку.
И вот что получается в конечном итоге.
Небольшой синий наплыв – это излишки фиксатора. Существует 3 варианта борьбы с ними:
- Наносить фиксатор в нужном количестве
- После сборки, удалять излишки ветошью
- Воспользоваться активатором, и после отверждения удалить, например, металлической щеткой
С излишками определились, теперь вернемся к тому, что происходит между болтом и гайкой.
Из жидкого состояния Permabond A130 превращается в подобие пластика (мы это уже видели чуть выше) и первоначальный процесс превращения занял 20 минут.
Есть несколько понятий, связанных с процессом полимеризации анаэробных фиксаторов:
- Начальная прочность – прочность, при которой изделие фиксируется. Обычно это несколько минут
- Рабочая прочность – время, через которое только что склеенное соединение можно запускать в эксплуатацию. К этому времени соединение достигнет ~ 60 % от своей конечной прочности, и поэтому его уже можно подвергать обычным нагрузкам. Рабочая прочность достигается от нескольких минут, до нескольких часов
- Полная прочность – прочность, при которой достигается 100 % полимеризация и проявление всех заявленных характеристик
Через час, когда появилась рабочая прочность, инструментом можно раскрутить соединение, полученное с помощью фиксатора средней прочности.
Кстати, очень важно учитывать диаметр и задействованную длину крепежных деталей, если в будущем их потребуется демонтировать
Удвоение диаметра увеличит прочность в шесть раз!
Как видите, фиксатор заполнил все пустоты между витками резьбы. То же самое произошло и с резьбой на гайке.
Заполнив все пустоты и склеив обе поверхности, фиксатор Permabond A130 позволил надежно зафиксировать резьбовое соединение.
По сравнению с шайбами, фиксация происходит по всей поверхности резьбы, а не только под шляпкой болта или гайкой. И поверьте, вибрация, делающая свое черное дело, не сможет раскрутить это соединение. А на случай очень активной вибрации, у нас есть высокопрочные фиксаторы!
Заменить Permabond A130 и Permabond A1046 можно фиксатором EFELE 133.
Благодаря комплексу уникальных свойств EFELE 133 одновременно склеивает между собой поверхности, обеспечивает надежную фиксацию резьбы и 100 % герметизацию соединения
EFELE 133 защищает резьбовые соединения от влаги, коррозии и негативного воздействия нефтехимических продуктов, щелочей, газов и кислот, коррозии, предотвращает самопроизвольное отвинчивание
Анаэробный фиксатор-герметик EFELE 133 обеспечивает моментальное прочное соединение и может использоваться практически в любых условиях эксплуатации.