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文章出處：螺絲百科 網(wǎng)責任編輯： 法士威精密零件 閱讀量： 發(fā)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(yè)，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(jīng)過一段時間發(fā)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(tài)如下圖所示：
其中l(wèi)b是膠水涂覆的長度，a是涂膠區(qū)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(shù)要求。
螺栓尺寸為M12*80,8.8級，有摩擦系數(shù)要求，涂膠部分摩擦系數(shù)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(shù)要求，涂膠部分摩擦系數(shù)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(shù)值，可判斷什么狀態(tài)的螺栓防松性能更佳。具體的比例如下表所示，摩擦系數(shù)越大，螺距越小，MLB/MA的數(shù)值越高，即防松性能越好。以粗牙和μ=0.15為例（該狀態(tài)為螺栓常用狀態(tài)），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(shù)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(jù)螺絲君的經(jīng)驗，有預緊力狀態(tài)的涂膠性能試驗比無預緊力狀態(tài)的涂膠性能試驗難度更高，本節(jié)只討論有預緊力的扭矩試驗。 高溫狀態(tài)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(qū)分，未涂膠狀態(tài)的零件松動扭矩稱為ML，涂膠狀態(tài)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(nèi)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(nèi)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(shù)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(jīng)驗值為10-20%。
表面潤滑 按照上圖，當摩擦系數(shù)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(shù)值。 為了解決該問題，目前行業(yè)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(shù)。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(shù)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(jié)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(shù)低于正常螺紋連接的顆數(shù)。 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(jīng)驗與總結(jié)
（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(shù)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(jīng)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(jié)給出了詳細的優(yōu)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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