Снижение ресурсоемкости производства на основе внедрения новых эффективных технологий является главной проблемой современного машиностроения.

Резьбовые соединения (РС) являются самыми распространенными среди неподвижных соединений деталей, к ним предъявляются такие эксплуатационные требования, как прочность (статическая и динамическая), жесткость, герметичность, фреттингостойкость, коррозионная стойкость, сопротивление самоотвинчиванию. Однако в ряде случаев для обеспечения заданных характеристик РС используются дополнительные крепления, стопорные и разгрузочные элементы, увеличиваются диаметр и длина соединения, применяются ресурсоемкие технологические операции и многое другое, что приводит к существенному повышению себестоимости узлов машин. Кроме того, для комплексного обеспечения характеристик РС часто необходима совокупность конструкторских и технологических решений, что нерационально.

В последнее время разрабатываются конструкторские и технологические методы, позволяющие более рационально обеспечить характеристики РС. Среди них весьма эффективной является технология сборки РС с применением анаэробных материалов (АМ), которые полимеризуются в зоне контакта деталей при отсутствии кислорода воздуха. В ряде исследований доказано, что АМ обеспечивают герметичность, коррозионную стойкость и стопорение РС, что подтверждается проспектами фирм, производящих АМ. В то же время предварительные исследования выявили, что при сборке с АМ также повышаются прочностные характеристики и жесткость, то есть достигается комплексное обеспечение эксплуатационных характеристик РС [1–8].

В статье представлена технология нанесения анаэробных материалов на резьбовые поверхности деталей, позволяющая в полной мере получать требуемые эксплуатационные характеристики соединяемых деталей.

Перед нанесением АМ на резьбовые поверхности деталей, подлежащих сборке, их необходимо очищать для повышения адгезии АМ и металла. Окалина и ржавчина удаляется механическим путем, масляные и другие загрязнения – с помощью растворителей: ацетона, петролейного эфира, бензина, фреона, хлорсодержащих растворителей.

Для обезжиривания резьбовой поверхности, ее протирают смоченным в растворителе тампоном из хлопчатобумажной ткани или поропластовыми подушками, промывают с помощью кисти, окунанием или заливкой. Резьбовые детали после гальванического покрытия можно собирать без предварительного обезжиривания.

АМ удобнее наносить через аппликатор флакона, в котором он поставляется (рисунок 1). При использовании кисти для нанесения АМ, его предварительно отливают в стеклянную, фарфоровую или эмалированную емкость. По окончанию работы не разрешается сливать АМ обратно во флакон.

Рисунок 1. Нанесение АМ через аппликатор флакона

При сборке резьбовых деталей АМ наносят на обе или одну из подготовленных резьбовых поверхностей в зависимости от метода сборки. Окончательную сборку производят после равномерного распределения АМ между сопрягаемыми резьбовыми поверхностями. Расход АМ зависит от метода нанесения и конструкции РС, прежде всего от объема пространства между резьбовыми поверхностями заполняемого АМ [6–8].

Средствами нанесения АМ являются: аппликатор, кисть, пневмошприц, распылитель. Незаполимеризовавшийся АМ, находящийся вне зоны контакта резьбовых деталей, легко удаляется с помощью хлопчатобумажной ткани.

Несмотря на то, что применение АМ допускает некоторое загрязнение резьбовой поверхности, наилучший результат будет получен на чистой, сухой и обезжиренной поверхности. Рекомендуется использование очистителя (рисунок 2), который предназначен для очистки и обезжиривания поверхностей, в первую очередь для последующего использования АМ. Если поверхность жирная или загрязнена, то обработка ее очистителем поможет подготовить ее к склеиванию.

Рисунок 2. Нанесение очистителя

Для сокращения времени затвердевания, особенно на инертных поверхностях, таких как цинк, алюминий и нержавеющая сталь, возможно использование анаэробного активатора (рисунок 3), который ускоряет процесс отверждения АМ и улучшает прочность соединения загрязненных поверхностей. Также анаэробный активатор делает возможным отверждение АМ в больших зазорах.

Рисунок 3. Нанесение активатора

Очиститель и активатор позволит свести к минимуму коррозию и максимально улучшить действие применяемого АМ.

Порядок применения очистителя:

1) с помощью ветоши удалить с резьбовой поверхности чрезмерные загрязнения;

2) удерживая баллончик очистителя над резьбовой поверхностью, распылить очиститель на загрязненный участок;

3) вытереть дочиста ветошью.

Альтернативный вариант применения очистителя:

1) распылить очиститель на чистую ветошь и этой ветошью протереть резьбовую поверхность;

2) дать поверхности просохнуть.

Порядок применения анаэробного активатора:

1) перед нанесением анаэробного активатора резьбовые поверхности должны быть очищены, высушены и обезжирены;

2) активатор следует наносить на одну или обе сопрягаемые резьбовые поверхности с помощью чистой ткани или кисти, распылением или погружением деталей в активатор;

3) дать возможность активатору полностью испариться, затем нанести анаэробный материал на охватываемую и (или) охватывающую резьбовые поверхности деталей, после чего произвести сборку;

4) время склеивания и скорость отверждения будут зависеть от материала резьбовых деталей и выбранного АМ (время склеивания – это время с момента сборки РС до момента достижения достаточной начальной прочности для того, чтобы собранное соединение можно было брать в руки без вреда для его целостности);

5) для достижения полной прочности необходимо выдержать соединение в течение 24 часов при нормальной температуре (около 20 °С).

Анаэробные материалы не относятся к взрывоопасным, самовоспламеняющимся и летучим веществам, горят только при внесении в открытое пламя. АМ являются малотоксичными и относятся к четвертому классу малоопасных веществ.

Работать с АМ необходимо при исправно действующей проточно-вытяжной вентиляции обменного типа.

При работе с АМ необходимо применять индивидуальные средства защиты: хлопчатобумажный халат, биологические перчатки. При использовании средств нанесения и дозирования возможность попадания на кожу АМ практически исключается.

Таким образом, в статье представлена технология нанесения анаэробных материалов на резьбовые поверхности деталей, позволяющая в полной мере получать требуемые эксплуатационные характеристики соединяемых деталей.

1. Воячек И.И., Кочетков Д.В. Повышение функциональных характеристик резьбовых соединений при сборке с анаэробными материалами // Сборка в машиностроении, приборостроении. 2009. № 6. С. 37–40.
2. Воячек И.И., Кочетков Д.В. Влияние анаэробных материалов на распределение нагрузки в резьбовом соединении // Сборка в машиностроении, приборостроении. 2010. № 6. С. 34–39.
3. Воячек И.И., Кочетков Д.В., Митясов С.Г. Избирательное упрочнение соединений с натягом при сборке с анаэробными материалами // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. 2015. № 2 (34). С.192–204.
4. Воячек И.И., Кочетков Д.В. Экспериментальные исследования статической прочности резьбовых соединений при сборке с анаэробными материалами // Модели, системы, сети в экономике, технике, природе и обществе. 2014. № 2 (10). С. 135–139.
5. Воячек И.И., Кочетков Д.В. Технологическое обеспечение жесткости резьбовых соединений при сборке с анаэробными материалами // Современные проблемы машиностроения: сборник научных трудов VII Международной научно-технической конференции / под ред. А. Ю. Арляпова, А. Б. Кима; Томский политехнический университет. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета. 2013. С. 26–30.
6. Воячек И.И., Кочетков Д.В., Силаева А.А. Система обеспечения качества резьбовых соединений при сборке с анаэробными материалами // Инновационные технологии в машиностроительном комплексе : сб. тр. I Междунар. науч.-практ. конф. (г. Пенза, 15–16 декабря2011 г.) / под ред. В. З. Зверовщикова, М. В. Белашова. – Пенза : Изд-во ПГУ. 2012. С. 12–17.
7. Воячек И.И., Кочетков Д.В. Определение рациональных технологических параметров при сборке резьбовых соединений с анаэробными материалами // Современные проблемы машиностроения: труды V Международной научно-технической конференции; Томский политехнический университет. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета. 2010. С. 45–48.
8. Воячек И.И., Артемов И.И., Кочетков Д.В., Воячек Л.Г., Тразанов А.В. Способ получения резьбового соединения. Патент на изобретение, №2413099 РФ; зарег. 27.02.11.

Все статьи автора «Косова Мария Александровна»