Waarom schroefdraad behandelen?
Eén van de belangrijkste oorzaken van falen van het machinepark is het loskomen van schroefdraadbevestigingen; de kosten van onverwachte stilstand lopen al snel in de miljoenen euro per jaar. Daarnaast gaat ook jaarlijks meer dan een miljoen liter industriële vloeistoffen verloren door lekkage. De lekken betekenen niet alleen een financieel verlies door de verspilde vloeistoffen en gassen, maar zijn ook nadelig door hun toxiciteit, hun emissie, door hun kans op besmetting en door de bedreiging van de veiligheid van medewerkers.
Om de betrouwbaarheid van het machinepark te verhogen worden schroefdraadbevestigingen behandeld. Er zijn drie categorieën schroefdraadbehandelingen: schroefdraadafdichtingen, schroefdraadborgingen en anti-seize producten.
Henkel heeft over deze drie schroefdraadbehandelingen een mooi en uitgebreid technisch document geschreven die wij graag met je delen:
Schroefdraadborging
Schroefdraadbevestigingen worden permanent onderworpen aan verschillende soorten stress. Belastingen zoals trilling en schok, uitzetting en krimp en microbeweging van de bevestigde onderdelen, kunnen de klemkracht doen verminderen wat uiteindelijk kan leiden tot falen van de machine. Vele mechanische borgelementen – zoals veerringen, kroonmoeren en borgmoeren – worden gemaakt in een poging om ongecontroleerd loslopen van de bevestiger te voorkomen. Deze mechanische borgmethodes drijven de kosten van de verbinding aanzienlijk op, maar zijn niet in staat om op een betrouwbare manier dat vanzelf loslopen, veroorzaakt door de dynamische belasting en de zijwaartse beweging, te voorkomen. Ze dichten niet af en voorkomen geen corrosie in de verbinding. Bovendien moeten ze de juiste maat hebben voor die specifieke maat bevestiger.
Vloeibare schroefdraadborgingsproducten zijn één van de meest betrouwbare en goedkoopste manieren om te garanderen dat een schroefdraadbevestiging geborgd blijft en lekvrij is voor zijn hele levensduur. Druppelsgewijs aangebracht op de schroefdraden, vullen de vloeibare anaeroben de speling van de schroefdraad. Ze harden uit tot een harde en stevige thermoharde kunststof wanneer ze in aanraking worden gebracht met actieve metaalionen en bij afwezigheid van zuurstof. Door de schroefdraden te borgen worden ongewilde bewegingen of loskomen van de bevestiger vermeden en wordt de schroefdraad afgedicht, waardoor lekkage of corrosie vermeden wordt. Het teveel aan schroefdraadborgmiddel kan eenvoudig met een doek afgeveegd worden, aangezien het product vloeibaar blijft buiten de verbinding.
Hoewel een correct voorbereid oppervlak nog altijd de meeste garantie biedt op een consistent en kwalitatief resultaat van de schroefdraadborging in een verbinding, hebben verbeteringen in de anaerobentechnologie geleid tot unieke producten die de noodzaak voor diepgaande reiniging en oppervlakvoorbehandeling verminderd hebben. Nieuwe formulaties van schroefdraadborging harden uit op inactieve metalen oppervlakken, verdragen lichte vervuiling van sommige oliën en kunnen gebruikt worden bij verhoogde temperatuur. Oppervlakteprimers zijn alleen vereist als conventionele vloeibare producten gebruikt worden bij toepassingen en op materialen die een uitdaging vormen. Schroefdraadborgmiddelen kunnen standaardfouten helpen voorkomen zoals foutieve uitlijning (waar er een verlies is van klemkracht). Wanneer assen voor tandwielkasten en motoren uitgelijnd zijn, moet je de montagebouten juist aanspannen om de juiste uitlijning aan te houden. Mettertijd kunnen deze montagebouten echter loskomen door trilling, door uitzetting en krimp of door schokbelasting. Dit leidt tot een verlies van klemkracht en, uiteindelijk, foutieve uitlijning. Proactief gebruik van vloeibare schroefdraadborgmiddelen helpt om de klemkracht aan te houden en voorkomt foutieve uitlijning in zulke kritische toepassingen.
Schroefdraadborgmiddelen, beschikbaar in verschillende sterktes voor verschillende toepassingen, helpen bevestigingsmiddelen om de klemkracht aan te houden, zelfs in extreme omstandigheden. Deze producten bieden een hoge losbreeksterkte, een zeer goede temperatuurweerstand, een snelle uitharding, gebruiksgemak en een uitstekende trilweerstand. Nieuwe anaerobenformulaties zijn beschikbaar, inclusief oppervlakongevoelige varianten, formulaties die korte tijd kunnen blootgesteld zijn aan hoge temperatuur tot 230°C.
Neem verschillende factoren in overweging als je het goede schroefdraadborgproduct zoekt voor een toepassing. In tegenstelling tot wat algemeen wordt aangenomen, kan elke bout die voordien werd geborgd met een schroefdraadborgmiddel, hergebruikt worden door eenvoudigweg de oude lijm weg te halen alvorens er nieuwe lijm op aan te brengen en het geheel opnieuw te assembleren. Schroefdraadborgmiddelen zijn beschikbaar in formulaties met lage sterkte voor eenvoudig losmaken achteraf in middelmatige sterktegraden voor losmaken met standaardhandgereedschap, en in hoge sterkteformulaties die de hoogste fixatie-eigenschappen hebben. Geen enkel schroefdraadborgmiddel is echter compleet permanent; zelfs de schroefdraadborgmiddelen met de grootste sterkte kunnen losgemaakt worden met standaardhandgereedschap als ze worden blootgesteld aan temperaturen van 230°C tot 260°C gedurende ongeveer 5 minuten.
Je kunt resten van oud schroefdraadborgmiddel verwijderden met een staalborstel. Een klein beetje residu schroefdraadborgmiddel hindert de volgende applicatie van schroefdraadborging niet en zal het hergebruik van de bevestiger niet in de weg staan.
Schroefdraadafdichting
De kans dat er gevaarlijke en kostelijke lekken ontstaan, bestaat in ieder vloeistofsysteem – of het nu gaat om gas, damp of vloeistof. De graad tot waar een lek getolereerd wordt, varieert sterk van toepassing tot toepassing. Een aantal druppels dat elk uur drupt uit een verbindingspijp van een drainageslang kan genegeerd worden. Een gelijkaardig waterlek in een elektrisch schakelbord kan echter desastreuze gevolgen hebben.
De meeste lekken ontstaan aan verbindingspijpen. Schroefdraadverbindingen in pijpleidingen zijn een noodzakelijk kwaad. De ontwerpers van pijpsystemen proberen het aantal verbindingen te beperken. Maar zonder deze verbindingen die kunnen gedemonteerd worden, zou elke reparatie van de pijpleiding de vervanging van een massieve pijplink betekenen. Ondanks de standaardisering van uniforme fittingen, zijn gesneden schroefdraden onnauwkeurig. Door het gebruik en de reparaties kunnen de schroefdraden beschadigd worden, waardoor er nog meer kans op lekken kan zijn. De zone waar de toppen en dalen van de schroefdraad met elkaar in aanraking komen, vormen een spiraalvormig lekgaatje. Geen enkele aantal aandraaibewegingen kan dat voorkomen. Schroefdraadafdichting is een poging om dit lekgaatje te stoppen in pijpverbindingen. Onder mechanische schroefdraadafdichting vallen een aantal producten zoals afdichtingstapes, dopes, pasta’s, O-ringen en klemfittingen. Hoewel ze efficiënt kunnen zijn, creëren deze pijpafdichtingsmethodes in de tijd wel problemen.
Tapes functioneren louter als een smeermiddel en kunnen krimpen, pijpleidingen verstoppen of zelfs overdreven aanhalen, wat de schroefdraden kan beschadigen. Tapes worden manueel aangebracht, wat een hindernis is bij het automatiseren van de toepassing, en bieden weinig weerstand tegen trilling door hun glad oppervlak. De meeste pasta’s bevatten oplosmiddelen en vertonen kruip- en krimpproblemen bij het drogen. Dat beperkt hun weerstand tegen chemische reacties en trillingen. O-ringen vragen om een grote voorraad en een speciaal afdichtingsdesign. Ze kunnen tijdens het manipuleren of assembleren gemakkelijk beschadigd worden. Machinale klem- fittingen vereisen een kostelijke machinale verwerking en kunnen ook snel beschadigd worden.
Schroefdraadafdichtingsproducten zijn vloeibare tot pasta-achtige producten die gebruiksvriendelijk zijn en uitharden door een anaerobe reactie. Net zoals anaerobe schroefdraadborgmiddelen bevatten schroefdraadafdichtingsmiddelen geen vluchtige oplosmiddelen die mettertijd vrijkomen en een impact hebben op de lange termijn werking van een afgedichte verbinding. Deze materialen hebben een smerende werking bij montage en dichten onmiddellijk af terwijl het uithardingsproces verder gaat.
Eenmaal uitgehard, zullen de anaerobe schroefdraadafdichtingsmiddelen niet smelten, waardoor lekgaatjes vermeden worden. Deze materialen dichten schroefdraden af en borgen ze tegelijk. Ze fungeren ook als smeermiddel gedurende de assemblage om het aanhalen te bevorderen en toch een consistent aanhaalmoment van de assemblage te garanderen. Onuitgehard schroefdraadafdichtingsmiddel lost op, waardoor er geen vervuiling ontstaat. Van zodra ze aangebracht zijn, voorzien deze materialen al een onmiddellijke lage afdichting tegen druk. Na uitharding zijn heel wat formulaties in staat weerstand te bieden aan een druk van 350 bar. Schroefdraadafdichtingsmiddelen verbeteren ook de afdichtende functie in drukfittingen en vertonen een uitzonderlijke bestendigheid tegen vloeistof en een afdichtend vermogen.
Hydraulische fittingen met schroefdraad zijn dé plaats waar lekken kunnen voorkomen. Dat komt doordat alternatieve afdichtingsmiddelen mettertijd beginnen falen door krimpen (wat leidt tot lekken) of door loskomen, aangezien het alternatieve afdichtingsmiddel alleen een smeermiddel is en de groeven niet echt afdicht. Anaerobe schroefdraadafdichtingsmiddelen bieden het beste van beide werelden door als smeermiddel de fittingen te assembleren en door af te dichten zonder risico op krimpen en zo een lange termijn afdichting te garanderen.
Anti-Seize
Anti-seize producten beschermen metalen onderdelen, getapt of gemonteerd met een glijpassing, tegen roest, corrosie, invreten en vastvreten bij hoge temperaturen. Ze beperken ook wrijving, slijtage en breuk op kritieke onderdelen in de meest extreme werkomgevingen.
Deze kwalitatieve pasta’s (geformuleerd met of zonder specifiek type van vaste stof, bijv. kopervlokken of grafietpoeder) dragen ertoe bij dat bevestigingen op een eenvoudige manier kunnen gemonteerd of gedemonteerd worden. Bij eenzelfde aanhaalmoment kan altijd een consistente boutspanning bereikt worden door het gebruik van Anti-seizeproducten, zelfs in extreme omstandigheden. Er zijn specifieke formulaties afgestemd op het type materiaal dat voor de schroefdraad wordt gebruikt, alsmede voor extreme temperaturen. Veel producten voldoen goed bij temperaturen tot hoger dan 540°C en sommige zelfs tot 1.315°C. Anti-seizeproducten kunnen bijvoorbeeld gebruikt worden voor een scharnier van een ovendeur, om te voorkomen dat de scharnier zich zou vastvreten in deze zware omgeving.
Deze producten worden typisch met een kwast op de onderdelen aangebracht. Dit vraagt om een reservoir en een aparte applicator om het materiaal uit te smeren. Het wordt niet aanbevolen om de bevestiger onder te dompelen in het product, want dan zou er te veel product aangebracht worden, zou er vervuiling zijn en zou het resulteren in een inconsistente, smerige verbinding. Naast de verpakking met kwast in de dop, zijn er ook varianten in een spuitbus.
Nieuwe technologie
Recente verbeteringen in de stabiliteit en de reactiviteit van de producten voor schroefdraadborging en schroefdraadafdichting hebben bijgedragen tot de ontwikkeling van halfvaste ‘stick’-formulaties die een aanvulling vormen op de vloeibare tegenhangers. Halfvaste schroefdraadborging, schroefdraadafdichting en Anti-seizeproducten presteren goed bij toepassingen die vroeger niet overwogen werden omdat het rommelig werken was met vloeistoffen of omdat ze zouden kunnen doorsijpelen in delen waar een uitgeharde lijm voor problemen zou kunnen zorgen. Afdichtingssticks zijn bijvoorbeeld een uitstekend alternatief in toepassingen boven het hoofd of op moeilijk te bereiken delen waar tapes moeilijk zijn in gebruik. De technologie van de Anti-seize stick maakt een direct gebruik van specifieke onderdelen mogelijk en minimaliseert overdaad.
De sticks zijn goed bruikbaar als tijd belangrijk is bij een assemblageproces of wanneer er in fases moet gewerkt worden. Hier worden de schroefdraadborgmiddelen van te voren aangebracht zonder dat rekening moet gehouden worden met het afvloeien van het product. Getapte onderdelen worden dan allemaal tegelijk geassembleerd zonder gebruik van tijdrovend afstellen van mechanische borgingstools of druppelsgewijze toepassing van vloeibare schroefdraadproducten.
Bron: Henkel