System I møtrik - bolt. Dog - til bolte i ikke-krævende masseproduktionsapplikationer

Transkript

1 Gevindpasta

2 Indledning Bolten er en af de ældste og mest brugte komponenter i moderne maskinkonstruktion. Derfor er det forbavsende at se, hvor ofte smøring af disse bliver nedprioriteret. Alvorlige skader pga. forkert eller utilstrækkelig smøring er ikke et sjældent syn i dag. Hvorfor skal bolte smøres? Det vigtigste kriterium for en effektiv boltsamling er, hvor stort et tilspændingsmoment bolten bliver spændt med. Dette afgør, hvor hårdt de sammenboltede dele bliver holdt sammen (forspændingskraften). Tilspændingsmomentet opnås ved, at bolten spændes med et bestemt moment. Et sted mellem 60 og 90 % af dette moment går tabt pga. friktion imellem gevindgængerne, under bolthovedet og/eller møtrikkens anlægsflade. Målet med boltsmøring er at reducere og stabilisere friktionen, og derved mindske forskellen fra bolt til bolt. Herved forbedres funktionssikkerheden på de sammenboltede maskinkomponenter, og det vil være muligt at adskille delene senere uden at ødelægge dem. Tilspænding af møtrik System I møtrik - bolt System II møtrik - emne System I Basis del Modsatte del Mellemliggende materiale Omgivelsesmaterial Møtrikgevind Boltgevind Smøremiddel Gas / Væske Møtrikkens anlægsflade Emnets anlægsflade Smøremiddel Gas / Væske System II I betragtning af de mange forskellige materialer, som bolte og møtrikker fremstilles i, og de miljømæssige påvirkninger de udsættes for, er det ikke muligt at fremstille én type gevindpasta, der er anvendelig til alle formål. I stedet bør der anvendes en speciel gevindpasta, der er egnet til formålet, hvis alvorlige skader, under drift eller demontering, ønskes undgået. Dog - til bolte i ikke-krævende masseproduktionsapplikationer - anvendes normalt olie, da bolte og møtrikker leveres olieret. Dette giver en midlertidig rustbeskyttelse samt en lav friktionskoefficient. Til boltsamlinger, der ikke skal leve op til nogle krav, og hvor anvendelsestemperaturen ikke overstiger +80ºC, er dette tilstrækkeligt. Til applikationer, hvor der stilles krav til tilspændingen, højere temperaturer eller korrosivt miljø, er oliesmøring ikke tilstrækkelig. Tilspændingsmomentet og det første løsrivelsesmoment for en sortoxideret 8,8 bolt M12 x 1,75 der kun er smurt med olie. Op til +80ºC har olien en tilfredsstillende vedhæftning og giver tilstrækkelig med smøring. Ved højere temperaturer sker der en forkulning af olien, hvilket kan medføre rivning i gevindet og senere brud ved demontering. 2

3 Et kontrolleret tilspændingsmoment er af afgørende betydning for at komme så tæt som muligt på den beregnede forspændingskraft. F.eks. motordæksler, flanger og topstykker skal spændes med et ens moment for at undgå utætheder eller brud. Da smøreforhold og gevindruhed varierer meget, er det ikke muligt for operatøren at tage forhold for disse parametre. Resultatet vil være farlige store variationer i forspændingen af de enkelte bolte, selv om tilspændingsmomentet holdes konstant. Hvis friktionskoefficienten for bolten skønnes for lille, vil det beregnede tilspændingsmoment også blive for lille, og bolten kan arbejde sig løs. Bortset fra brud er det den mest almindelige årsag til havari. Hvis friktionskoefficienten for bolten skønnes for stor, vil det maksimale tilspændingsmoment blive overskredet. Der er nu ingen elasticitet i bolten, og flydegrænsen overskrides let under dynamisk belastning, hvilket vil føre til brud på bolten. Årsager til skader på gevind Variationer i forspændingskraften Indholdet af faststof-smøremidler i MOLYKOTE 1000 gevindpasta glatter ujævnhederne på gevindet ud og reducerer variationerne i friktionskoefficienten fra bolt til bolt. Endvidere sikres en lav friktionskoefficient efter at havde været monteret og demonteret gentagende gange. Forspændingskraften F v kn Lav forspændingskraft Høj forspændingskraft Høj friktionskoefficient Lav friktionskoefficient Spredningen af forspændingskraften F v ved en fastlagt friktionskoefficient. Tilspændingsmomentet M A = konstant For at opnå den korrekte forspændingskraft, er det nødvendigt at få oplyst det anbefalede tilspændingsmoment hos boltleverandøren, da dette også afhænger af boltens størrelse og materialekvalitet. Tilspændingsmomentet er fremkommet ud fra en generel friktionskoefficient, der er fastsat ved hjælp af test. I praksis varierer friktionskoefficienten, og som følge heraf varierer forspændingskraften også. Dette skal tages med ved dimensionering af boltforbindelsen. At spænde en bolt vil forårsage metal/metal kontakt, hvis ikke fladerne er adskilt af en trykbestandig smørefilm med indhold af faststof-smøremiddel. Uønsket svejsning af gevind kan ske på to måder. I tilfælde, hvor bolten er lavet af meget krybefast stål. vil det ofte ske under tilspænding, eller ved senere opvarmning efter at bolten er monteret. Det specifikke fladetryk på gevindflankerne vil resultere i en overskridelse af flydegrænsen for boltmaterialet. Hvis ikke der tilføres et passende smøremiddel, vil gevindflankerne blive svejset sammen og forårsage alvorlige problemer ved senere adskillelse. Uønsket svejsning af gevind Store variationer i tilspændingsmomentet (28%) pga. forskellig friktionskoefficient ved en målt forspændingskraft F v på 36 kn. Testmaskine: Erichsen, førstegangstilspænding af fem identiske bolte, sortoxideret 8,8, M12 x 1,75, smurt med et uegnet smøremiddel. Uønsket svejsning af gevindflanker pga. valg af forkert smøremiddel. Hvis boltsamlingen har revet, er den som regel umulig at adskille uden brug af vold. 3

4 Uønsket svejsning af gevind Korrosion af gevindflanker Beskyttelse mod spændingsrevner og sprødhed. Det andet tilfælde omhandler bolte, der er lavet i austenitisk stål, og hvor legeringen indeholder krom, molybden eller nikkel. Disse metaller bliver normalt anvendt for deres gode korrosionsbeskyttende egenskaber. I modsætning til lavt legeret stål, har disse bolte kun et tyndt oxidlag, som meget let slides af, når bolten spændes. Dette resulterer i uønsket sammensvejsning af gevindflankerne, hvis ikke der anvendes et passende smøremiddel, der kan modstå det kraftige fladetryk. For at hindre sammensvejsning af gevind, lavet i austenitisk eller krybefast stål, anbefales MOLYKOTE P 74. Hvis et smøremiddel ikke har nogen tætningsevne, kan vand og oxiderende gasser penetrere ind på den aflastede side af gevindskruelinien og forårsage korrosion på gevindflankerne. Dette undgås ved at anvende MOLYKOTE P 74 eller MOLYKOTE HSC plus alt efter hvor høj anvendelsestemperaturen bliver. Spændingsrevner og sprødhed kan forekomme, når stoffer der er skadelige for boltlegeringen ved høj temperatur, trænger ind i overfladen. Nogle gevindpastaer indeholder kobber og nikkel som nøgleadditiver, samt zink og bly for at kunne smøre ved højere temperaturer. Disse metaller smelter ved relativ lave temperaturer, og kan da diffundere ind i boltmaterialets korngrænser, hvor det således kan forårsage materialeskørhed. Vibrationer kan forårsage, at skørheden spredes og fører til revnedannelse, som til sidst forårsager brud på bolt eller boltforbindelse. Boltgevind lavet af krybefast stål. Et blyholdigt smøremiddel har forårsaget skørhed. Spændingsrevnekorrosion Skadelige stoffer har diffunderet ind i boltmaterialts korngrænser og forårsaget spændingsrevnekorrosion MOLYKOTE P 37 er helt fri for metal og metalforbindelser, og hver batch er analyseret for at sikre, at renhedsværdierne er i overensstemmelse med produktionsspecifikationerne. Testcertifikat kan udleveres, hvis kunden ønsker det. På trods af ikke at indeholde disse varmestabile faststof-smøremidler, udviser MOLYKOTE P 37 fremragende smøreegenskaber, som ikke forringes ved lang tids anvendelse ved ekstremt høje temperaturer. En anden årsag til boltbrud er spændingsrevnekorrosion. Her er også tale om metallurgiske forandringer af boltlegeringen forårsaget af skadelige stoffer, der ved høj temperatur trænger ind i overfladen. Svovl f.eks. kan gå i forbindelse med nikkelholdige boltlegeringer og danne nikkelsulfitkrystaller. Klor og fluor kan reagere på samme måde. Udsættes boltforbindelsen derefter for vand eller vanddampe, sker Boltbrud som resultat af skørhed. 4

5 Sortoxideret 8,8 bolt, der delvis er smurt med MOLYKOTE HSC plus, er blevet udsat for +300ºC i en time samt 24 timers saltspray-test bagefter. Den smurte halvdel viser ingen tegn på korrosion. der en korrosiv forandring af overfladestrukturen. Dette fører til revnedannelse og til sidst brud på bolt eller boltforbindelse. Kraftværksproducenter er derfor meget opmærksomme på, at gevindpastaer ikke indeholder sådanne metaller. Andre stoffer er kun tilladt i ganske bestemte mængder. MOLYKOTE P 74 og MOLYKOTE P 37 er totalt fri for metalpulver, og kan derfor hverken forårsage spændingskorrosionsrevner eller forurene miljøet. Takket været en ens friktionskoefficient er variationerne i tilspændingsmomentet meget små (11%) ved en målt forspændingskraft, Fv på 36 kn. Testmaskine: Erichsen, førstegangstilspænding af fem identiske bolte, sortoxideret 8,8, M12 x 1,75, smurt med MOLYKOTE TEMPERATUR C Anvendelsestemperatur C -30 C -30 C -40 C Molykote P 37 HSC plus 1000 P 74 Friktionskoefficient boltforbindelse M12, 8,8 med sort overflade µ (ERICHSENS TEST) Molykote P 37 HSC plus 1000 P 74 BOLTHOVED GEVIND 5

6 Valgtabel Type Basisolie Farve Produktnavn Anvendelsestemperatur Som pasta C Som tørsmøring 1 C <130 <200 >200 <500 <1000 >1000 Gevindpasta Mineralolie Kobber Molykote HSC plus Brun Molykote 1000 Delsyntetisk Grå / Sort Molykote P 37 Syntetisk olie Grå / Sort Molykote P 74 Indkøringspasta - se specialbrochure Fedtpasta til vedligeholdelsessmøring - se specialbrochure 6

7 Bæreevne og slidfasthed Friktionskoefficient Korrosionsbeskyttelse Andre egenskaber Firekugletest Svejsebelastning N Slidmærke ved 800 N belastning, mm Erichsen maskine µ Skruetest Momentnøgle Nm SKF - Emcor-metoden Grad af korrosion < >4000 > > <125 ³2 1 0 µ-gevind 2 µ-hoved 2 Førstegangs løsrivelsesmoment Nm 3 - Kobberpasta til metal/ metalapplikationer i aggresivt miljø, lav hastighed og høje temperaturer. Er særdeles velegnet til flangeforbindelser i den kemiske / petrokemiske industri. Giver en lav og ensartet friktionskoefficient. Selv efter gentagende af- og påmonteringer vil friktionskoefficienten være uforandret. - Ultraren gevindpasta til boltsamlinger udsat for høje temperaturer. Indeholder hverken metal, svovl, bly, nikkel, klor eller fluor. Metalfri syntetisk højtemperaturgevindpasta. Velegnet til meget korrosivt miljø (søvand) og ekstremt høje temperaturer. 1) Faststof-smøremidlets temperaturbestandighed 2) Friktionskoefficienten for en boltforbindelse, M12 x 1,75, materiale: sortoxideret 8,8. 3) M12 x 1,75 med et startmoment Ma= 56 Nm og opvarmet ved +540ºC i 21 timer. Boltmateriale: 21 Cr Mo Ni V 57 materiale nr = God = Bedre = Bedst 7

8 MOLYKOTE - Smøremidler over hele verden Type Molykote HSC plus Molykote 1000 Molykote P 37 Molykote P 74 Fordele og egenskaber Meget bredt temperaturområde. Let at adskille efter lang drifttid ved høje temperaturer. Fremragende trykstyrke. Forhindrer korrosion. Gode elektrisk ledende egenskaber. Lav og ensartet friktionskoefficient. Forbedrer tætningen af gevindet. Fremragende rustbeskyttelse. Forholdet mellem drejningsmoment og spændkraft er korrekt og ensartet også efter gentagende demonteringer. Forhindrer rivning efter at have været udsat for høje temperaturer i lang tid. Ultrarent produkt. Tåler temperaturer op til 1400ºC. Samme friktionskoefficient som på en olieret bolt. Lav statistisk spredning af forspændingskraften ved tilspænding. Hindrer spændingsrevner. Høj renhed - produktet indeholder ikke metal eller sulfid. Tåler temperaturer op til 1500ºC. Samme friktionskoefficient som på en olieret bolt. Lav statistisk spredning af forspændingskraften ved tilspænding. Hindrer spændingsrevner 450 timers saltspraytest (ISO/R 1456). Farve Kobberfarvet Brun Grå / sort Grå / sort Indhold Faststof-smøremidler, metalpulver, mineralsk olie, fortykningsmiddel Faststof-smøremidler, mineralolie, fortykningsmiddel og metalpulver Faststof-smøremidler, delsyntetisk olie, fortykningsmiddel og vedhæftningsforbedrende middel Faststof-smøremidler, syntetisk olie, fortykningsmiddel og vedhæftningsforbedrende middel Konsistens, Ubearbejdet penetration, mm/10: Ubearbejdet penetration, mm/10: Ubearbejdet penetration, mm/10: Ubearbejdet penetration, mm/10: vægtfylde 1,40 g/ml ved 20 C 1,26 g/ml ved 20ºC 1,21 g/ml ved 20ºC 1,21 g/ml ved 20ºC Anvendelsestemperatur -30 C til C -30 C til +650 C -40 C til C -40ºC til +200ºC som pasta og +1500ºC som tørsmøring Modstandsdygtighed Vandbestandig, statisk (DIN pkt. 1), vurderet Garanti information Bør læses grundigt Informationerne i denne brochure er givet i god tro, og er baseret på Dow Corning s forskning og anses derfor som rigtige. Dog er anvendelsesforhold og anvendelsesmetode af vores produkter uden for vores indflydelse. Informationerne må derfor ikke bruges som erstatning for test, da disse er af afgørende betydning for, at sikre det rigtige produkt til den enkelte applikation, inden det tages i brug i produktionen. Medmindre Dow Corning giver en skriftlig garanti for egnethed til en specifik applikation, gives der ingen anden garanti, end at produktet opfylder de for tiden gældende salgsspecifikationer. Dow Corning afviser udtrykkelig alle former for indirekte eller ytrede garantier samt evt. retslige tvangsmidler. Dow Corning s forpligtelse til erstatning er begrænset til refundering af indkøbsprisen eller ombytning til et andet produkt end det garantiomfattede. Dow Corning afviser udtrykkelig enhver form for ansvar over for tilfældig eller deraf følgende skader. Forslag til anvendelse skal ikke opfattes som tilskyndelse til at bryde noget patent. Begrænsning: Produkterne i denne brochure er hverken testet eller anført som passende til medicinsk eller farmaceutisk brug. Forhandler: TrykBureauet, Grafisk produktion A/S, DK-2730 Herlev Importør: Diatom værktøj as, Ingeniør - og Handelsfirma Avedøreholmen 84, Postboks 1911, 2650 Hvidovre,Telefon Telefax , mail@diatom.dk, Homepage: