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文章出處：螺絲百科 網責任編輯： 法士威精密零件 閱讀量： 發表時間：2024-12-02
1、背景
緊固件涂防松膠廣泛應用在汽車、電子行業，是防松的一種方式，其在成品緊固件里的成本占比是較高的，那么它能起多大的防松能力？哪些因素會降低涂膠的防松性能，該如何應對和評估呢？
2、基本介紹
今天，我們主要介紹微膠囊粘附層防松膠的技術要求和性能。其防松的原理是在擰入螺釘后，經過一段時間發生化學反應并進行固化，固化后的膠起到螺栓的防松效果。 按照標準要求其涂覆后的螺栓的狀態如下圖所示：
其中lb是膠水涂覆的長度，a是涂膠區域至螺紋尾部距離，a的距離通常是2-3顆牙，d是螺栓大徑，p是螺距，lb+a的尺寸為1.5d±2p，以下為標注方法：
螺栓尺寸為M12*80,8.8級，無摩擦系數要求。
螺栓尺寸為M12*80,8.8級，有摩擦系數要求，涂膠部分摩擦系數要求為0.10-0.16，lb為30mm，a為10mm。
螺栓尺寸為M12*80,8.8級，有摩擦系數要求，涂膠部分摩擦系數要求為0.10-0.16，lb為30mm,a為10mm，需要進行150℃的高溫涂膠性能測試。
3、涂膠對防松性能的提升比例
以M10的螺紋為例，支撐面的有效等效直徑約14.2mm，先將螺栓擰至扭矩MA。停頓一段時間后，往擰松的方向測試松動扭矩為MLB，通過計算MLB/MA的數值，可判斷什么狀態的螺栓防松性能更佳。具體的比例如下表所示，摩擦系數越大，螺距越小，MLB/MA的數值越高，即防松性能越好。以粗牙和μ=0.15為例（該狀態為螺栓常用狀態），MLB/MA的比例為0.77左右。
那么，涂膠后的松動扭矩相比于與涂膠前，到底能提升多少呢？從DIN267-27可以了解到，MLB/MA＞0.9，即松動的扭矩不低于擰緊扭矩的90%，相比于摩擦系數為0.15的M10螺栓，MLB/MA提升了13%以上。
4、降低緊固件涂膠的防松性能的影響因素
那么哪些因素會降低緊固件涂膠的防松性能呢？
高溫
對于應用在高溫位置的緊固件，如需要涂膠防松，會在圖紙上標注涂膠測試的溫度，如上圖標注的150℃。由于微膠囊粘附層防松膠在高溫下性能會下降，導致部分涂膠試驗無法滿足下式要求： MLB/MA＞0.9 公式1 這里需要說明的是，根據螺絲君的經驗，有預緊力狀態的涂膠性能試驗比無預緊力狀態的涂膠性能試驗難度更高，本節只討論有預緊力的扭矩試驗。 高溫狀態不滿足公式1，是不是意味著涂膠沒有防松效果呢？標準中的附錄給出了測試方案。 為了區分，未涂膠狀態的零件松動扭矩稱為ML，涂膠狀態的件松動扭矩稱為MLB。首先確定涂膠的測試溫度，例如150℃，將未涂膠的螺栓按照螺紋尺寸和等級確定擰緊扭矩MA（參考上表），放置24h后，再放置150℃的烘箱中3小時，烘烤完成后，在較短時間內測試螺栓的松動扭矩ML，并計算ML/MA。 再對已涂膠的螺栓按照螺紋尺寸和等級確定擰緊扭矩MA（參考上表），放置24h后，再放置150℃烘箱中3小時，烘烤完成后，在較短時間內測試螺栓的松動扭矩MLB，并計算MLB/MA。 如下圖所示，當MLB/MA的數值高于ML/MA時，則說明螺栓涂膠后對連接副具有防松功能。標準推薦，MLB/MA高于ML/MA的經驗值為10-20%。
表面潤滑 按照上圖，當摩擦系數降低時，MLB/MA的比值就會降低。而導致比值降低的原因為螺栓表面潤滑后，微膠囊粘附層防松膠的附著力就會降低，這會降低固化后膠水的粘接強度，進而降低了松動扭矩數值。 為了解決該問題，目前行業里通常對未進行潤滑處理或表涂的緊固件在完成電鍍和底涂后，先進行涂膠處理，再進行潤滑或表涂處理。這樣既保證了防松膠的附著力，也可以有效地控制緊固件的頭部和螺紋摩擦系數。但會增加緊固件的成本。 涂膠長度短
按照標準的推薦，涂膠長度不低于0.8d。當涂膠長度降低時，防松膠的有效粘接螺紋顆數就會減少，這會導致松動扭矩達不到標準要求。
涂膠長度短往往是由于結構問題（如螺母為薄形螺母、螺紋倒角過大等因素），導致有效嚙合螺紋顆數低于正常螺紋連接的顆數。 對于以上問題，螺絲君建議，一方面避免短螺紋嚙合長度的設計，另一方面，可以將該防松膠涂覆在和原件相同的表面處理，但涂膠長度更長的螺栓上，只要在螺栓上測試的MLB/MA的比值達到標準要求，則也說明該防松膠性能達標。
5、經驗與總結
（1）涂覆微膠囊粘附層防松膠可以有效提升螺紋連接的防松性能，以M10粗牙螺紋為例，當摩擦系數為0.15時，涂膠后的螺栓松動扭矩/擰緊扭矩提升了13%以上。
（2）涂膠后的零件應用在高溫位置、防松膠涂覆在已經潤滑的緊固件上、涂膠長度較短等會降低緊固件涂膠的防松性能。本文中的第4節給出了詳細的優化措施和評價方法，以應對在這些特殊情況的緊固件涂膠。
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