Raztrganje je eden najpogostejših vzrokov za zataknjene navoje, raztrgane tesnilne površine in zavrnjene sklope v aluminijastih komponentah. Gre za adhezivni obrabni mehanizem in ne za preprosto abrazijo, zato se obnaša drugače kot pri jeklu, zato je treba preventivno prakso prilagoditi posebej aluminiju. Ta članek obravnava mehanizem, možnosti premazov in maziv, izbiro zlitin in pravila oblikovanja za navojne in drsne spoje.
Kaj je luščenje in zakaj je aluminij nagnjen k temu
Nabiranje se pojavi, ko se kontaktne površine sprimejo na ravni narobe in se nato med drsenjem strgajo, pri čemer se material prenaša z enega dela na drugega. Aluminij je še posebej občutljiv zaradi treh razlogov: številne komercialne zlitine so mehke v žarjenem stanju, kovina pod obremenitvijo nima stabilnega mazalnega oksida in naravni oksidni film (Al2O3) je trd, a krhek, zato se zlomi in izpostavi svežo, kemično aktivno kovino, ki se hladno-takoj privari na spojno površino.
Mehke narave:Zlitine serije 1000 in 3000 v stanju O se zlahka deformirajo in so najbolj nagnjene k lepilnemu prenosu.
Visok kontaktni tlak:majhne bočne površine navojev, tesni fini{0}}navoji in pritrdilni elementi s pre-navorom koncentrirajo obremenitev in pospešijo varjenje.
Odsotno ali premaknjeno mazivo:suha montaža ali mazivo, iztisnjeno iz kontaktne cone, odstrani zadnjo ločilno plast.
Pogoste točke napake:pritrdilni elementi z navojem, -pritrjene puše, drsna vodila, tečaji in vsi spoji, sestavljeni z električnim orodjem pri visoki hitrosti.
Premazi in površinske obdelave, ki preprečujejo luženje
Ustvarjanje trde plasti ali plasti z nizkim-trenjem med obema aluminijastima površinama je najzanesljivejša preventiva. Spodaj so povzete glavne možnosti z značilnimi razponi debeline in trdote.
| Zdravljenje | Tipična debelina nanosa | Vpliv na srbenje |
|---|---|---|
| Žveplova eloksacija (tip II) | 5 do 25 µm | Plast trdega oksida zmanjša stik-kovine s-kovino; izboljša tudi odpornost proti koroziji |
| Trda anodizacija (Tip III) | 25 do 50 µm | Gostejši, trši oksid za obrabno-obremenjene drsne spoje |
| Anodna plast, impregnirana s PTFE- | Enako kot osnovno eloksiranje, z zaprtimi porami | Nizek koeficient trenja; učinkovit pri teku na suhem in večkratnem kolesarjenju |
| Plazemska elektrolitska oksidacija (PEO) | 20 do 60 µm | Keramični pretvorbeni sloj z visoko trdoto in dobro termično stabilnostjo |
| Vezan suh{0}}film maziva | 5 do 15 µm | Molibdenov disulfid ali grafit v smolnem vezivu; uporabljen pred montažo |
Anodne plasti ureja serija standardov ISO 7599 za anodno oksidirane prevleke na aluminiju, ki opredeljuje zahteve za maso prevleke, tesnjenje in -preskus obrabe. Laboratorijske študije pritrdilnih elementov iz prevlečenega in anodiziranega aluminija običajno poročajo o okvarah, povezanih z drgnjenjem,-za približno 60 do 80 odstotkov manjših v primerjavi z golo kovino, vendar je rezultat močno odvisen od kontinuitete prevleke: kakršno koli lokalizirano nepremazano območje, poškodba grebena navoja ali rez -skozi- roba vnese golo kovino in postane mesto iniciacije.
Maziva za navojne in drsne spoje
Mazanje je druga obrambna linija in je običajno najcenejše za izvedbo. Izbira je odvisna predvsem od temperature, okolja in nevarnosti galvanske korozije.
Grafitni anti{0}}zaseg:dobra splošna izbira za aluminijaste niti; grafit je kemično združljiv z aluminijem.
Proti-sprijemanje na osnovi niklja:primeren za -visokotemperaturne spoje in za nerjavne pritrdilne elemente, vgrajene v aluminij, kjer je ugriz najhujši.
Proti-na osnovi bakra:učinkovit pri jeklu, vendar se ga je treba izogibati v mokrem okolju,-polnem soli ali morskem okolju pri aluminiju, ker baker deluje kot katoda in povzroča galvansko korozijo aluminija.
Masti za ekstremne tlake (EP):boljše od navadnih olj v počasnih-drsnih,-visokotlačnih spojih; Učinkovitost EP je običajno ocenjena na podlagi testiranja štiri-žoglice po ASTM D2596.
Trdna{0}}maziva:molibdenov disulfid in volframov disulfid ohranita mazljivost tam, kjer običajne masti oksidirajo ali se iztisnejo, ter ustrezata visokim-temperaturam in-vakuumskim{1}}delovanjem v bližini.
Maziva-na vodni osnovi:uporabne tam, kjer je pomembna požarna odpornost ali nizek VOC, vendar morajo vsebovati paket zaviralcev korozije, sicer bodo spodbujali luknjičasto nastajanje v aluminijastih sistemih.
Hitrost montaže je pomembna toliko kot samo mazivo. Visoko-zmogljivost-orodja ustvari lokalno bliskovito temperaturo, ki uniči mazalni film v milisekundah; zmanjšanje hitrosti zatekanja in uporaba nadzorovanega navora sta preprosta in učinkovita protiukrepa.
Izbira zlitine, temperatura in združevanje materialov
Trdota in mikrostruktura prevladujeta proti trganju. Precipitacijsko utrjene zlitine serije 2000 in 7000 se bistveno bolje upirajo obrabi z lepilom kot komercialno čiste ali nizko{4}}zlitine, kaljenje T6 pa dodatno poveča trdoto površine. Kovane zlitine so na splošno boljše od ulitkov, dodajanje elementov, kot sta silicij ali nikelj, pa zmanjša obrabo lepila z vnosom trdih delcev druge-faze. Pomembna je tudi združitev zlitin: like-on-like pari so nagnjeni k temu, da se najbolj zajedajo, zato aluminijasta komponenta, ki teče ob različni površini, pogosto deluje bolje, pod pogojem, da je galvanska združljivost upravljana z eloksiranjem, izolacijskimi podložkami ali združljivim sistemom premazov. Za kritične spoje ASTM G98 zagotavlja standardno metodo za razvrščanje odpornosti proti drgnjenju materialnih parov.
Praksa oblikovanja in montaže
Izbira niti:povečanje zračnosti navojev za približno 15 do 20 odstotkov in dajanje prednosti grobim korakom pred finimi, zmanjša kontaktni pritisk in zmanjša trganje.
Dolžina zaroke:razširite vpetje navoja v aluminij, običajno na približno dvakratni nazivni premer, tako da se obremenitev porazdeli na več bočnih površin.
Vložki niti:vložki s spiralno žico ali polnimi navoji porazdelijo obremenitev in zagotovijo tršo spojno površino, kar je standardna rešitev za večkrat servisirane navojne luknje.
Površinska obdelava:poliranje kontaktnih površin na Ra manj kot ali enako 0,8 µm zmanjša število neravnin, ki jih je mogoče variti; izjemno fin zrcalni zaključek ni samodejno boljši, saj lahko lahka tekstura pomaga zadržati mazivo.
Nadzor navora:določite vrednosti navora in jih preverite na liniji ter uporabite nizek{0}}prekinitev navora-v ciklu na novih spojih pred končnim zategovanjem.
Analiza:Analiza končnih elementov nosilne-geometrije pomaga ohranjati lokalne pritiske pod ravnjo, na kateri se začne prenos lepila.
Pogosto zastavljena vprašanja
V: Zakaj aluminij žolči bolj kot jeklo?
Aluminij je v običajnem stanju mehkejši, njegov površinski oksid se pod obremenitvijo zlomi, namesto da bi tekel, in sveže izpostavljena kovina se hladno-zvari, zato se prenos lepila začne pri nižjih kontaktnih tlakih kot pri jeklu.
V: Katere aluminijeve zlitine so najbolje odporne proti drgnjenju?
Višje{0}}trdni-kaljeni razredi v serijah 2000 in 7000 ter T6-kaljen material se bolj upirajo obrabi lepila kot zlitine serije 1000 ali 3000. Kovane stopnje so na splošno boljše od ulitkov.
V: Ali eloksiranje popolnoma odpravi draženje?
Ne. Anodiziranje močno zmanjša tveganje, saj kovinske površine drži narazen, vendar lahko trda krhka plast poči pod močno točkovno obremenitvijo in vsako nepremazano območje ali poškodovan vrh navoja postane nova točka iniciacije.
V: Ali je protisprijem-na osnovi bakra primeren za aluminijaste navoje?
Deluje mehansko, vendar baker v mokrih okoljih ali okoljih-s soljo pospešuje galvansko korozijo aluminija. Spojine na osnovi grafita ali niklja so varnejše za aluminijaste spoje.
V: Kakšno površinsko obdelavo je treba določiti?
Praktičen cilj je zaključek Ra Manjši od ali enak 0,8 µm na drsnih in tesnilnih površinah. Pod približno 0,2 µm se ugodnost dvigne in površina ne zadržuje več učinkovito maziva.
V: Kako je treba spoj ponovno sestaviti po čiščenju?
Očistite navoje, preglejte, ali je prišlo do prenesenega materiala, obnovite prevleko, kjer je poškodovana, ponovno nanesite združljivo mazivo proti-zagozdenju ali trdni-film in privijte z nadzorovano hitrostjo in navorom.
