В сложных условиях функционирования, таких как высокие температуры, повышенная влажность, агрессивные среды, резьбовые соединения подвергаются коррозии, повреждениям, заеданиям и задирам при демонтаже.
Коррозия меняет механические свойства крепежа, портится его внешний вид, затрудняется демонтаж.
Заедание образуется вследствие взаимопроникновения частиц одного металла в другой. При раскручивании соединения появляются повреждения в виде задиров. В условиях вакуума заедание происходит уже на моменте свинчивания деталей.
Рис. 1. Поврежденная резьба
Проникновение частиц предотвращается нанесением на резьбу пленок из различных материалов.
Наиболее склонна к износу резьбовая зона, которая не покрыта гайкой. На нее попадает влага, налипает пыль и другие загрязнения.
Зона, закрытая гайкой, является самой защищенной при герметичном закручивании.
Покрытия, наносимые на резьбовые соединения, условно можно разделить на группы:
- Антикоррозионные – для предотвращения разрушения элементов
- Герметизирующие – для плотного сопряжения
- Стопорящие – для предотвращения самопроизвольного раскручивания
- Декоративные – для придания деталям разного цвета или блеска
Многие из покрытий выполняют сразу несколько функций.
Дополнительный защитный слой увеличивает размеры резьбы, поэтому важно следить за толщиной покрытия.
Покрытие резьбы: основные способы защиты элементов
Цинковое покрытие эффективно защищает детали от коррозии, однако при повышении температуре или попадании влаги оно теряет свои свойства.
Для увеличения стойкости слоя цинк подвергают хроматной пассивации. Это повышает антикоррозионные свойства элемента и делает его более устойчивым к механическим повреждениям.
Существует много способов обработки деталей цинком: электролиз, горячая оцинковка, цикламельное и механическое цинкование. Все они образуют опасные отходы, чем несут вред окружающей среде.
Самый экологичный метод - шерердизация. В результате нее образуется прочный сплав металла с цинком и детали становятся устойчивыми к любым агрессивным воздействиям. Однако процесс шерердизации очень сложен, поэтому используется крайне редко.
Хромовое покрытие защищает детали от коррозии и эффективно снижает трение. Однако оно на половину сокращает предел выносливости элементов.
Антифрикционные твердосмазочные покрытия разработаны с учетом жестких условий эксплуатации резьбовых деталей. Они эффективно снижают трение в резьбе, предотвращают раскручивание, обладают устойчивостью к смыванию и воздействию агрессивных сред, подходят для применения в вакууме, облегчают монтаж и демонтаж, защищают коррозии.
Сухой слой твердой смазки не требует обновления на протяжении всего срока службы резьбовых элементов.
Рис.2. Резьбовые элементы с покрытием MODENGY 1014
В России производством таких материалов занимается компания «Моденжи». Для резьбовых соединений оптимально применение покрытий MODENGY 1011 и MODENGY 1014 на основе политетрафторэтилена.
Кадмиевая обработка эффективна в морской воде и характеризуется хорошей адгезией с металлом и высокой стойкостью. Однако кадмий и его соединения очень токсичны и их применение несет большой вред.
Никелевое покрытие используется для придания деталям эстетичного внешнего вида. Защиту от коррозии оно может обеспечить только в легких условиях эксплуатации. Оказывает значительное влияние на сталь и уменьшает ее стойкость почти в 2 раза.
Лакокрасочное покрытие наносится на предварительно подготовленную поверхность. Однако даже при самой эффективной обработке не исключается растрескивание краски. Обычно этот метод используется в декоративных целях и материал наносится на детали, уже защищенные другим покрытием.
Резьбовые смазки значительно облегчают процесс закручивания элементов, однако смываются водой, быстро испаряются и не выдерживают высоких температур. На жидкий и пластичный материал налипает пыль, усиливая абразивный износ.
Для максимального эффекта от применения всех вышеуказанных покрытий необходима тщательная подготовка поверхности перед нанесением. Хорошо с этой задачей справляется пескоструйная обработка, которая создает оптимальный рельеф и очищает от всех загрязнений.