18.12.2020

Андрей Смирнов

Время чтения: ~14 мин.

Новое химическое соединение поможет создавать дома-электростанции

Резьбовые соединения безусловно удобны, но обладают серьезным недостатком. При внешнем механическом воздействии, возможно ослабление крепления, вплоть до полного разъединения.

Для сохранения надежности, требуется фиксатор резьбы. Существует множество механических приспособлений, которые удерживают гайку (винт) от самораскручивания. Про жидкие фиксаторы читайте ниже.

Шплинт представляет собой согнутый пополам стержень с ушком на месте сгиба. Устанавливается в отверстие болта, а на гайке предусматриваются специальные пазы для фиксации. После закручивания соединения, свободные концы шплинта разводятся – крепление зафиксировано.

Применяется на узлах, требующих высокой надежности соединения. Например, ступичная гайка на колесе автомобиля. Стопорная шайба с фиксацией подкладывается под гайку, и фиксируется от проворачивания на неподвижной части конструкции. На шайбе имеется лепесток, который загибается на угол 90°, и прижимает одну из граней гайки.

Стопорная шайба пружинного типа. Представляет собой один виток пружины, который подкладывается под гайку при закручивании соединения.

Действие основано на создании распорного усилия. Отлично противостоит раскручиванию от вибрации. Стопорная шайба с зубчиками. На внешнем диаметре тонкой шайбы выполняются насечки, повернутые на определенный угол.

Помимо распорного эффекта, зубчики увеличивают сопротивление при раскручивании резьбы. Гайка с овальным сечением либо пластиковой втулкой. Обжимает резьбу, повышая усилие при откручивании болта. Хорошо противостоит вибрациям, но может ослабить соединение при вращательной нагрузке.

Все эти фиксаторы имеют общий недостаток: они вносят изменения в конструкцию: требуется замена штатных элементов крепежа, либо приобретение дополнительных деталей. А как зафиксировать штатное соединение, без лишних компонентов?

Простое решение – жидкие резьбовые фиксаторы

Механический фиксатор резьбы подходит не для всех видов соединения. Довольно часто при сборке узла нет возможности установить сторонний предмет в конструкцию.

В таких случаях применяются клеевые фиксаторы: сам по себе фиксирующий состав не в состоянии удерживать детали, но предотвратить раскручивание гайки (болта) – запросто.

Как использовать фиксатор резьбы

Раньше, для фиксации резьбовых соединений применялись лаки и краски. При закручивании, на резьбу просто наносилась капелька прочной краски, и гайка не откручивалась без приложения дополнительного усилия.

Видео тестирование резьбовых фиксаторов

Однако подобный метод не отличался надежностью – все-таки лакокрасочные составы не предназначены для механического закрепления. Кроме того, в пространстве между витками резьбы, где ограничен доступ воздуха, затвердевание состава не происходит, или происходит слишком медленно.

Принцип работы анаэробных фиксаторов

Для надежного закрепления, клеевой состав должен из жидкого агрегатного состояния перейти в твердое: то есть, полимеризоваться. По такому принципу работают все герметики и клеи: пока состав находится в герметичном сосуде – он жидкий.

После нанесения на обрабатываемую поверхность, химические компоненты вступают в реакцию с кислородом, и происходит отвердевание. Проблема резьбовых фиксаторов в том, что основная рабочая поверхность остается герметичной (внутри витков резьбы).

Доступа кислорода нет, полимеризация не происходит. Что нужно для нормального завершения реакции? Такое свойство имеют анаэробные микробы, развивающиеся в условиях ограниченного доступа кислорода.

Популярное: Как пользоваться динамометрическим ключом, принцип работы механизма

Фиксаторы резьбы, работающие по этому принципу, получают «команду» на полимеризацию при нанесении, когда происходит контакт с воздухом. А завершается реакция уже в замкнутом пространстве между витками. Типичный пример — фиксатор резьбы Loctite.

Технологически, это однокомпонентный клей, обладающий отличной текучестью до начала полимеризации. Реакция начинается сразу после нанесения: состав вступает во взаимодействие с металлом, и затвердевает при отсутствии кислорода.

Между внутренней и внешней резьбой образуется пластиковый полимер, который не подвержен усадке. Химический состав герметика обладает высокой адгезией, для срыва фиксатора с поверхности требуется приложить большое усилие.

Чем нарезать внутреннюю резьбу? Метчик - самое простое и удобное решение!

Составы этой марки – самые распространенные на рынке, название стало фактически нарицательным именем. Существуют и более продвинутые модели, например, Permatex.

Чтобы понять разницу, посмотрим на цветовую индикацию герметиков для резьбы:

красный – особой прочности, разблокируется только при большом усилии;
синий – средняя фиксация, хорошо держит вибрацию;
зеленый – применяется для не очень ответственных соединений.

Так вот, синий Permatex имеет такую же прочность, как красный фиксатор резьбы Loctite.

Правильное применение фиксаторов

Чтобы фиксатор резьбы надежно закрепил соединение, необходимо выполнить ряд условий:

Поверхность должна быть чистой и обезжиренной.
Не допускается использование масел или проникающих жидкостей (типа WD-40) до полного затвердевания состава.
Резьбовое соединение не должно иметь дефектов и выработок. Многие не понимают, для чего нужен фиксатор резьбы, используя его на дефектных болтах (гайках). Никакой, даже самый прочный герметик не заменит резьбовое соединение. Обратите вниманиеПрименение фиксатора резьбы для восстановления изношенной резьбы недопустимо!

Как правильно нанести фиксатор резьбы?

Распространенная ошибка – размазывание состава тонким слоем вдоль витков. Пастообразный герметик следует наносить колбаской, поперек резьбы. Более жидкая субстанция должна полностью покрывать внешний диаметр резьбы.

При вкручивании болта, масса равномерно распределится по виткам, без образования зазоров. Например, на тюбиках «Вюрт» есть специальный носик-аппликатор.

Количество использованного герметика зависит от его назначения. Красный состав сильной фиксации наносится по всей поверхности, а синий – только по длине гайки.

Лишний клей не добавит прочности, вы просто быстрее израсходуете тюбик.

Какой фиксатор лучше: красный или синий?

Химические закрепители резьбы не являются взаимозаменяемыми – каждый сорт применяется строго по назначению. Утверждение: «чем прочнее, тем лучше» является ошибочным.

Наборы инструментов для восстановления резьбы

Если соединение одноразовое, либо очень ответственное, (то есть не предполагает частого раскручивания), используйте красный цвет. Он настолько прочен, что при демонтаже можно повредить болт или гайку.

Сравнение степени фиксации синего и красного фиксаторов — видео

Разъемное соединение лучше фиксировать синим герметиком. После раскручивания и очистки поверхности, можно нанести фиксатор повторно. Зеленый состав применяется в конструкциях, не подверженных механическим воздействиям.

Популярное: Установка водонагревателя – разновидности приборов, особенности монтажа

Сравниваем резьбовые фиксаторы различных производителей

С точки зрения состава, любой фиксатор резьбы состоит из одинаковых компонентов. Зайдя в профильный магазин, вы увидите массу предложений: «Перматекс», «Абро», «Локтайт», «Вюрт».

Практически все производители автомобильной химии имеют эти герметики в своем ассортименте. Почему при одинаковых заявленных характеристиках, тюбик хорошего фиксатора (по заверениям продавцов) имеет разную цену?

Loctite 270 завоевал популярность среди автолюбителей за счет стойкости к нефтепродуктам. Химический состав позволяет наносить его на поверхности, имеющие легкую степень загрязнения. Специальные добавки усиливают адгезию при обработке нейтральных поверхностей: нержавеющая сталь, оцинковка, анодированные покрытия, алюминий.

Видеообзор наиболее популярных фиксаторов резьбы

Как удалять фиксаторы и герметик?

При использовании герметиков с высоким уровнем фиксации, возникает вопрос: как открутить болт или гайку, не повредив крепеж? Многие пользователи накладывают слишком толстый слой, стремясь обеспечить большую надежность.

Излишки полезны для герметизации, но не для резьбовых соединений. Фиксатор, который выдавлен из-под гайки, не работает, его необходимо удалять. Тогда не будет проблем с откручиванием.

Если соединение слишком прочное, способ удаления выбирается в зависимости от типа герметика:

Синие составы удаляются механически. Необходимо удлинить инструмент рычагом (например, трубой) и без рывков приложить постоянное усилие. Главное – поймать момент срыва, после чего гайка идет легко. Применять механическое воздействие (например, обстукивание или вибрацию) бессмысленно. Фиксаторы легко противостоят таким методам.
Для разъединения деталей, обработанных красным составом, необходим локальный нагрев. На упаковке обычно указывается термостойкость: например, 150°. При нагреве гайки с помощью строительного фена (300° — 500°), фиксатор разрушается. Нагрев можно применять и для очистки резьбы от остатков герметика, перед нанесением нового состава.

Разборка резьбового соединения с резьбовым фиксатором Локтайт

Жидкие или пастообразные резьбовые фиксаторы, что выбрать?

Все зависит от типа соединения. Для болтов малого диаметра применяется жидкий фиксатор резьбы. Он равномерно растекается по поверхности, и удерживается силами поверхностного натяжения.

На крепеже большого диаметра используются пастообразные составы. Помимо того, что они хорошо удерживаются на большой площади нанесения, снижается коэффициент трения при закручивании.

Пластичные составы используются и для герметизации. В качестве клея их не применяют, но заделать трещины и другие дефекты можно.

Для чего нужно

Такие фиксаторы резьбы, по сути, являются однокомпонентными герметиками различного химического состава. Объединяет их принцип действия. Под воздействием кислорода в них запускается реакция, этот кислород вытесняется, и далее реакция продолжающаяся в его отсутствие. Этот принцип заимствован у анаэробных микробов и важен для того, чтобы полимеризация могла происходить в пространствах, куда доступ кислорода ограничен – например, в зазорах резьбовых соединений. Использовать такие составы в качестве обычного герметика или клея не следует. При открытом доступе кислорода их полимеризация может быть неполной.

Основные характеристики

Не вдаваясь в тонкости химических процессов и составов, тем более что они постоянно совершенствуются, сосредоточимся на физических свойствах анаэробных фиксаторов резьбы, обуславливающих особенности применения. Они варьируются за счёт введения в состав фиксатора различных химических добавок. Эти свойства важны для определения круга задач, которые предстоит решать с помощью такого герметика. Условно, анаэробные герметики можно разделить по следующим характеристикам:

Текучесть. От этого параметра зависит, в зазорах какой величины может быть применён химический состав. Чем меньше зазор, тем более текучим должен быть герметик. Однако не стоит забывать, что излишняя текучесть может сыграть плохую шутку. Состав может проникнуть туда, где его присутствие недопустимо. В сочленениях трубопроводов с каналами малого сечения, которые могут быть забиты герметиком, использование таких компонентов недопустимо. По степени текучести анаэробные фиксаторы делятся на жидкие, гелевые и пастообразные.
Рабочая температура. Она определяется разницей температур, при которых полимеризовавшийся герметик сохраняет свои прочностные характеристики. Большинство представленных на рынке образцов работают в диапазоне от -50 до +150 градусов Цельсия. Но существуют составы, способные выдерживать как более низкие, так и более высокие температуры. При выборе фиксатора нужно заранее знать, при каких температурах он будет эксплуатироваться.
Прочность, которая в резьбовых соединениях определяется усилием момента срыва для болтов размера М10. Она может быть низкая – порядка 5–10 Н/м, средняя – 20–28 Н/м, или высокая – от 30 Н/м и более. Фиксаторы высокой прочности применяют, как правило, в соединениях, не подлежащих ремонту, которые не предполагается раскручивать в процессе эксплуатации. В остальных случаях используют, в зависимости от потребностей, составы средней и слабой степени прочности.
Скорость полимеризации. Попросту говоря, это время, за которое нанесённый герметик полностью затвердевает на закрученном резьбовом соединении. Считается, что только по истечении этого времени можно начинать эксплуатацию.
Максимальный диаметр фиксируемого резьбового соединения. Эту характеристику важно учитывать, поскольку в случае превышения допустимого диаметра герметик не будет обеспечивать фиксацию необходимой прочности. Попросту говоря, соединение может раскрутиться, а работа важного узла – нарушиться.

Существует мнение, что резьбовые герметики маркируются по цвету в зависимости от текучести и прочности. Красным маркируются самые прочные резьбовые фиксаторы, синим – менее прочные, а зелёным – составы с высоким показателем текучести. Это не совсем верно. Далеко не все производители соблюдают такой стандарт маркировки, и опираться только на цвет при выборе средства всё же не стоит. Существует такая цветовая маркировка внутри линейки конкретных производителей, чтобы различать составы с разными характеристиками. Но именно внутри линейки одного производителя! Лучше тщательно изучить описание и инструкцию.

Области применения

В зависимости от физических свойств определяется область применения анаэробный герметик для резьбовых соединений.

Составы высокой прочности используют для фиксации деталей, не предполагающих разборки в процессе эксплуатации. В качестве примера можно привести ввёртный конец резьбовой шпильки. Он должен быть надёжно закреплён и не смещаться при приложении усилия на другом конце шпильки. Возможно использование таких компонентов в гидравлических и пневматических системах высокого давления. Они обеспечивают уплотнение обработанных деталей при давлении до пятидесяти атмосфер. Применяются высокопрочные анаэробные резьбовые фиксаторы и для деталей большого диаметра, надёжную фиксацию которых не способны обеспечить герметики слабой или средней прочности.
Назначение составов средней прочности – фиксация разборных резьбовых соединений. Для болтов, соединяющих фланцы различных приводных валов или разъёмные детали, вроде головок блоков цилиндров двигателей внутреннего сгорания, различных крышек или элементов силовых каркасов, следует использовать именно такие компоненты. Применение составов высокой прочности может привести к повреждению деталей при разборке.
Составы низкой прочности подходят для использования при сборке устройств и механизмов небольшого размера, в которых отсутствуют высокие нагрузки и чрезмерная вибрация. К таким можно отнести мелкую бытовую технику или часовые механизмы (о башенных часах речь, разумеется, не идёт).

Важные моменты

Правильно нанесённые и полностью полимеризовавшийся анаэробные фиксаторы резьбы сохраняют работоспособность длительное время – от года и более. В оговорённом производителем диапазоне температур они не боятся воздействия воды и большинства агрессивных химических веществ. Благодаря этим свойствам они могут быть применены для фиксации резьбовых соединений и герметизации различных трубопроводов.

Важно понимать, что анаэробные герметики не повышают прочность резьбовых соединений, а лишь обеспечивают их надёжную фиксацию. Усилие затяжки, указанное в спецификации к той или иной детали, должно быть обязательно обеспечено. Количество средства, наносимого на резьбу, зависит от результата, который необходимо получить. В случае, когда речь идёт только о фиксации резьбы, нанесение состава может быть точечным. Для полной герметизации соединения вещество наносят по всей окружности резьбы, чтобы исключить утечку жидкости или газа.

Плюсы и минусы

Анаэробные фиксаторы резьбы появились благодаря новейшим разработкам в области химии. Они стали популярны, но, как и у многих технических решений, у них есть свои преимущества и недостатки.

Преимущества

Практичность и простота применения. Для этого не требуется специальных инструментов и знаний.
Высокая экономичность и малый расход. Небольшого объёма вещества хватает для выполнения значительного объёма работ.
Сохранение требуемых характеристик в широком диапазоне температур. В жару и в холод детали будут надёжно зафиксированы.
Устойчивость к вибрациям и другим механическим воздействиям. С течением времени пружинные шайбы, контрящиеся болты и гайки ослабевают. Этого недостатка лишены анаэробные герметики.
Устойчивость к агрессивным средам. После полного отверждения фиксаторы становятся невосприимчивы к большинству растворителей на кислотной или щелочной основе.
Возможность соединения различных материалов вне зависимости от их структуры и химического состава. Это особенно важно при герметизации сочленений различных трубопроводов.

Недостатки

Использование компонентов даже высокой прочности не рекомендовано для резьбовых соединений с размером более М80. В этом случае обеспечить надёжную фиксацию становится невозможно.
Увеличение времени полимеризации при низких температурах. В инструкции указывается время полного отверждения при комнатной температуре. С понижением температуры процесс застывания может идти значительно медленнее.
Наносить состав требуется только на очищенные от грязи, обезжиренные и сухие поверхности. Только в этом случае будет достигнута степень адгезии, необходимая для надёжного соединения деталей.
Химическая агрессивность самого вещества. Работать с ним необходимо только в защитных перчатках.

Легко заметить, что преимуществ у анаэробных фиксаторов резьбы всё же больше, чем недостатков. Именно поэтому, сегодня они применяются почти повсеместно. Они нашли своё место и на строительных площадках, и на машиностроительных предприятиях. С их помощью создают новое и ремонтируют старое. Их применение под силу и любителю, и профессионалу. Место для тюбика с таким химическим веществом найдётся и на складах предприятия, и в кладовке домашней мастерской.

Фиксатор резьбы, наряду с герметиками, один из главных помощников современного механика. Продукт выполняет роль уплотнителя резьбы, предотвращая раскручивание соединения при сильной вибрации, ударных и температурных нагрузках.

Большинство механиков, в независимости любитель или профессионал, однажды сталкиваются с необходимостью применения фиксатора резьбы в своих работах. Поэтому этот продукт занял свое законное место в большинстве ящиков для инструментов в гаражах и сервисах по всему миру.

Возможно, вы уже прочитали нашу предыдущую статью и уже хорошо знакомы с основами использования фиксаторов резьбы, но существует ряд распространенных ошибок, которые люди допускают при использовании фиксаторов, которые могут привести к неполному удерживанию и возникновению проблем в будущем.

Вот распространенные ошибки, которые допускают даже некоторые профессионалы при использовании фиксатора резьбы ABRO:

1. Нанесение избыточного количества средства на резьбу.

Фиксатор резьбы необходимо наносить только на первые несколько витков резьбы детали.

Затянув крепеж, вы равномерно распределите резьбовой фиксатор. Использование слишком большого количества фиксатора может привести к тому, что излишки будут выплескиваться и растекаться в нежелательные области.

Например, выдавленный лишний фиксатор может повредить некоторые виды окрашенного пластика. Будьте аккуратны при нанесении фиксатора

2. Ожидать полимеризации фиксатора без сборки детали.

Фиксатор резьбы являются анаэробными средством. Это значит, что он полимеризуется только в отсутствие воздуха и в присутствии активных металлов, таких как железо, сталь и медь.

Процесс полимеризации начинается только после того, как вы затянете крепеж и этим приостановите допуск воздуха.

3. Использование слишком сильного фиксатора.

Многие думают, что можно всегда использовать только красный фиксатор резьбы для всех работ, но это не всегда так. В будущем вам, возможно, придется разобрать эту деталь, и наличие высокопрочного соединения может создать проблемы в некоторых приложениях.

Красные фиксаторы создают самое прочное соединение, но они требуют применения высокой температуры для раскрутки. Не все узлы могут выдерживать высокую температуру. Многие приложения могут быть надежно зафиксированы с помощью синих фиксаторов.

Например, не используйте красный фиксатор при сборке ЭВМ и мобильных телефонов. Их будет практически невозможно разобрать.

Интересный факт из личного опыта.

Самым простым способом распознать какой тип герметика нужен вам в ситуации – это посмотреть на шляпку болта.

Если использован болт под ручную затяжку отверткой «+» или «-», то применяйте синий фиксатор, иначе есть шанс, что при раскручивании вы повредите шлицы и не сможете открутить соединение.

Если болт предназначен под накидной ключ и есть возможность применить большой рычаг, а также нагрев при откручивании, то можно применять красные фиксаторы резьбы.

4. Игнорирование факторов применения фиксатора.

Приведем примеры, когда фиксатор резьбы может сработать неправильно.

Главная проблема: холодные температуры –они могут замедлить время отверждения фиксатора резьбы. Не применяйте фиксатор при температурах ниже +12 °С

Во-вторых, «неактивные» металлы, такие как цинк, магний или алюминий, не способствуют анаэробному отверждению.

Решение: После сборки прогрейте детали, а по возможности поместите в теплую среду (например на батарею) до полной полимеризации.

5. Плохая очистка соединения от старого фиксатора резьбы.

Если вы не удалите все остатки старого фиксатора из крепежа, применение нового фиксатора будет некорректно. Остатки старого фиксатора не позволят распределиться новому средству равномерно по поверхности и уменьшат контакт с солями металла, которые также необходимы для полимеризации материала.