Czy klej anaerobowy może rzeczywiście utrzymać łożysko, tuleję lub pierścień na wale pod dużym obciążeniem? Sprawdziliśmy to praktycznie na przykładzie LOCTITE 638, wykonując próbę wyciskania połączenia współosiowego na prasie.
W badanej konfiguracji do rozłączenia elementów potrzebna była siła odpowiadająca wskazaniu prawie 900 kg na zastosowanej prasie. Taki wynik dobrze pokazuje potencjał technologii retaining, ale nie można traktować go jako uniwersalnej „wytrzymałości LOCTITE 638”. Nośność połączenia zależy od średnicy, długości osadzenia, szczeliny, materiału, przygotowania powierzchni, temperatury i czasu utwardzania.
W tym poradniku analizujemy wynik testu z punktu widzenia utrzymania ruchu i produkcji oraz pokazujemy, kiedy zastosować LOCTITE 638, czym różni się od 603, 641, 648 i 660 oraz kiedy klej do mocowania części współosiowych może wspomóc pasowanie, a kiedy konieczna jest regeneracja mechaniczna.
Najważniejsze wnioski
- LOCTITE 638 jest wysokowytrzymałym anaerobowym produktem do mocowania części cylindrycznych, takich jak wały, tuleje, pierścienie, koła zębate i wybrane osadzenia łożysk.
- W naszym teście połączenie zostało rozdzielone przy wskazaniu odpowiadającym prawie 900 kg obciążenia na zastosowanym stanowisku.
- Jeżeli wskazanie było podane w kilogramach-siły, 900 kgf odpowiada w przybliżeniu 8,8 kN siły.
- Nie można przeliczyć 8,8 kN na wytrzymałość kleju w N/mm² bez znajomości średnicy i rzeczywistej długości powierzchni klejenia.
- Producent podaje dla LOCTITE 638 wytrzymałość na ścinanie na stali 31 N/mm² w określonych warunkach badania laboratoryjnego.
- Klej retaining nie zastępuje automatycznie prawidłowo zaprojektowanego pasowania wał–łożysko lub wał–tuleja.
- W utrzymaniu ruchu kluczowe jest rozróżnienie pomiędzy wzmacnianiem prawidłowego pasowania a naprawą zużytego gniazda.
- Do ciasnych pasowań, demontowalnych zespołów, wysokiej temperatury i większych luzów dostępne są różne formulacje – nie należy stosować jednego produktu do wszystkich przypadków.
LOCTITE 638 – do czego służy?
LOCTITE 638 jest jednoskładnikowym anaerobowym produktem do mocowania części cylindrycznych.
Henkel przewiduje go między innymi do takich elementów jak:
- wały,
- tuleje,
- pierścienie,
- koła zębate,
- koła pasowe,
- wirniki,
- wybrane osadzenia łożysk i innych części współosiowych.
Aktualna dokumentacja producenta wskazuje dla LOCTITE 638 między innymi:
| Parametr | Wartość |
|---|---|
| Technologia | Akrylowa, utwardzana anaerobowo |
| Wytrzymałość | Wysoka |
| Lepkość | około 2500 mPa·s |
| Wypełnianie szczeliny | do 0,25 mm |
| Czas ustalania | około 4 min w warunkach określonych przez producenta |
| Zakres temperatur pracy | -55°C do +180°C |
| Wytrzymałość na ścinanie na stali | 31 N/mm² w warunkach badania producenta |
| Powierzchnie | Metale aktywne i pasywne, w tym stal nierdzewna |
LOCTITE 638 – wysokowytrzymały produkt do mocowania części współosiowych
Jak działa klej anaerobowy do osadzania łożysk?
Produkt anaerobowy pozostaje płynny w obecności tlenu. Po umieszczeniu pomiędzy blisko dopasowanymi powierzchniami metalowymi dostęp powietrza zostaje ograniczony, a kontakt z metalem umożliwia rozpoczęcie reakcji utwardzania.
Po prawidłowym utwardzeniu produkt wypełnia przestrzeń pomiędzy współpracującymi powierzchniami i pozwala przenosić obciążenia poprzez dużą powierzchnię styku.
W połączeniu wał–tuleja lub wał–pierścień może to pomóc:
- ograniczyć mikroruchy,
- ograniczyć fretting,
- zwiększyć zdolność przenoszenia momentu obrotowego,
- zwiększyć odporność na obciążenie osiowe,
- wypełnić niewielkie nierówności i szczeliny,
- ograniczyć możliwość rozwoju korozji pomiędzy współpracującymi powierzchniami metalowymi.
Jak wykonaliśmy test LOCTITE 638?
W teście wykorzystano metalowy wał oraz pierścień tworzące luźno pasowane połączenie współosiowe.
Proces wyglądał następująco:
- przygotowano metalowy wał i pierścień,
- na powierzchnię osadzenia naniesiono LOCTITE 638,
- elementy zmontowano współosiowo,
- połączenie pozostawiono do utwardzenia,
- następnie umieszczono je na prasie,
- zwiększano obciążenie aż do rozpoczęcia przesuwania i rozłączenia elementów.
W próbie wskazanie osiągnęło wartość opisywaną w filmie jako prawie 900 kg przed zniszczeniem połączenia.
Co naprawdę oznacza wynik „prawie 900 kg”?
W języku warsztatowym często mówi się, że prasa osiągnęła „900 kg”. Technicznie kilogram jest jednak jednostką masy, a nie siły.
Jeżeli zastosowany przyrząd był wyskalowany w kilogramach-siły, to:
900 kgf odpowiada w przybliżeniu sile 8,8 kN.
To właśnie siła wyciskania jest bezpośrednim wynikiem takiej próby.
Nie należy pisać, że „LOCTITE 638 ma wytrzymałość 900 kg”, ponieważ wynik zależy bezpośrednio od geometrii połączenia.
Przykładowo dwukrotnie dłuższa powierzchnia cylindryczna może dać znacznie większą całkowitą siłę potrzebną do rozłączenia, nawet jeżeli średnie naprężenie w spoinie pozostaje podobne.
Jak przeliczyć siłę wyciskania na naprężenie ścinające?
Aby porównywać wynik testu z danymi wyrażonymi w N/mm², trzeba znać powierzchnię cylindrycznej strefy klejenia.
Dla uproszczonego połączenia cylindrycznego średnie naprężenie ścinające można oszacować ze wzoru:
τ = F / (π × d × L)
gdzie:
- τ – średnie naprężenie ścinające w N/mm²,
- F – siła wyciskania w N,
- d – średnica powierzchni współpracującej w mm,
- L – rzeczywista długość strefy osadzenia w mm.
W przesłanym materiale nie mamy zweryfikowanych wymiarów średnicy i długości strefy klejenia, dlatego nie wyliczamy sztucznie naprężenia dla tej próbki.
Co najbardziej wpływa na wytrzymałość osadzenia?
| Parametr | Znaczenie dla złącza |
|---|---|
| Średnica | Wpływa na powierzchnię kontaktu i zdolność złącza do przenoszenia siły oraz momentu |
| Długość osadzenia | Większa efektywna powierzchnia może zwiększać całkowitą nośność |
| Szczelina | Każda formulacja ma określony zakres, w którym powinna pracować |
| Pasowanie mechaniczne | Połączenie wciskowe i luźne nie przenoszą obciążenia w identyczny sposób |
| Materiał | Aktywność powierzchni wpływa przede wszystkim na szybkość utwardzania anaerobu |
| Czystość | Silne zabrudzenie olejem, smarem lub środkiem konserwującym może pogorszyć powtarzalność procesu |
| Temperatura | Wpływa zarówno na szybkość utwardzania, jak i wytrzymałość produktu w eksploatacji |
| Czas utwardzania | Czas ustalania nie jest tym samym co osiągnięcie pełnych właściwości |
| Rodzaj obciążenia | Obciążenia osiowe, moment skręcający, udar i cykle zmęczeniowe oddziałują na złącze inaczej |
Czy LOCTITE 638 może zastąpić pasowanie na wcisk?
Nie należy traktować produktu retaining jako uniwersalnego zamiennika prawidłowego pasowania mechanicznego.
W nowych konstrukcjach rodzaj pasowania pierścienia łożyska do wału lub oprawy wynika między innymi z:
- rodzaju i kierunku obciążenia,
- tego, który pierścień obraca się względem obciążenia,
- średnicy,
- temperatury,
- wymaganej dokładności,
- warunków montażu i późniejszego demontażu,
- zaleceń producenta łożyska lub maszyny.
Produkt anaerobowy może:
- wspomóc odpowiednio zaprojektowane połączenie,
- wypełnić przestrzeń w pasowaniu ślizgowym,
- ograniczyć mikroruchy i fretting,
- zwiększyć zdolność przenoszenia obciążenia,
- pomóc w wybranych naprawach i regeneracjach.
Nie powinien jednak służyć do maskowania błędu konstrukcyjnego, niewspółosiowości, uszkodzonego wału albo gniazda, którego wymiar znajduje się poza zakresem technologii produktu.
LOCTITE 638, 603, 641 czy 648 – który produkt do części współosiowych?
W utrzymaniu ruchu bardziej użyteczne od pytania „jaki jest najmocniejszy klej?” jest ustalenie jak wygląda pasowanie, temperatura i późniejszy serwis zespołu.
| Produkt | Charakter | Szczelina | Temperatura | Kiedy rozważyć? |
|---|---|---|---|---|
| LOCTITE 603 | Wysoka wytrzymałość, bardzo niska lepkość | do około 0,15 mm | do +150°C | Ciasne pasowania, łożyska, tuleje i elementy z małymi luzami; dobra tolerancja oleju |
| LOCTITE 638 | Wysoka wytrzymałość, wyższa lepkość | do 0,25 mm | do +180°C | Ogólne wysokowytrzymałe mocowanie wałów, pierścieni, kół i innych części współosiowych |
| LOCTITE 641 | Średnia wytrzymałość | do około 0,15 mm | do +150°C | Elementy wymagające późniejszego, regularnego demontażu podczas serwisu |
| LOCTITE 648 | Wysoka wytrzymałość, niska lepkość | do około 0,15 mm | do +180°C | Wały, koła zębate, wirniki i inne połączenia wymagające wysokiej wytrzymałości oraz odporności temperaturowej |
LOCTITE 603 – do ciasnych pasowań
LOCTITE 603 ma niską lepkość i jest przeznaczony do ściśle dopasowanych części cylindrycznych. Henkel wskazuje go między innymi do łożysk, tulei i wałów oraz do wzmacniania pasowań wciskowych i połączeń o małym luzie.
LOCTITE 638 – mocne rozwiązanie ogólnego zastosowania
638 oferuje wyższą lepkość, wysoką wytrzymałość, szybkie ustalanie i pracę do +180°C. To właśnie ten produkt wykorzystaliśmy w pokazanym teście.
LOCTITE 641 – gdy później trzeba to rozebrać
LOCTITE 641 jest produktem średniowytrzymałym. Producent pozycjonuje go właśnie do zespołów cylindrycznych wymagających regularnego serwisowania i późniejszego demontażu.
Dla utrzymania ruchu to ważna różnica: maksymalna wytrzymałość nie zawsze jest najlepszym rozwiązaniem, jeżeli łożysko ma być planowo wymieniane.
LOCTITE 648 – niska lepkość i wysoka odporność temperaturowa
LOCTITE 648 łączy wysoką wytrzymałość z niską lepkością i temperaturą pracy do +180°C. Henkel wskazuje go m.in. do mocowania kół zębatych na wałach przekładni i wirników na wałach silników.
Kleje LOCTITE do mocowania łożysk i części współosiowych
Kiedy LOCTITE 660 przy zużytym gnieździe lub wale?
LOCTITE 660 należy traktować jako inną kategorię problemu niż typowe ciasne lub lekko luźne pasowanie.
Jest to bardzo lepki produkt przeznaczony między innymi do:
- zużytych gniazd łożysk,
- zużytych wałów,
- klinów,
- wielowypustów,
- tulei stożkowych,
- połączeń z większą szczeliną.
Aktualny Henkel określa zakres wypełniania szczeliny LOCTITE 660 na około 0,25–0,50 mm.
To może pozwolić na regenerację określonych zużytych połączeń bez natychmiastowej obróbki mechanicznej, ale nie oznacza, że można nim bezwarunkowo naprawić każde wybite gniazdo.
Jak przygotować wał, gniazdo i pierścień przed montażem?
W profesjonalnym procesie nie zaczynamy od nalania większej ilości kleju. Najpierw trzeba sprawdzić geometrię.
- Zmierz średnice. Ustal rzeczywisty luz lub wcisk.
- Sprawdź cylindryczność i owalizację. Średnia średnica może być prawidłowa, a gniazdo nadal uszkodzone.
- Sprawdź powierzchnię. Usuń luźne produkty korozji i zanieczyszczenia.
- Odtłuść. Usuń olej, smar i środek konserwujący zgodnie z technologią producenta.
- Odczekaj do odparowania środka czyszczącego.
- Jeżeli wymaga tego proces, zastosuj aktywator.
- Dopiero wtedy aplikuj produkt retaining.
Do odtłuszczania powierzchni przed klejeniem można wykorzystać między innymi LOCTITE SF 7063.
Kiedy zastosować LOCTITE SF 7649?
LOCTITE SF 7649 przyspiesza utwardzanie produktów anaerobowych.
Warto go rozważyć szczególnie:
- na powierzchniach pasywnych,
- w niskiej temperaturze,
- przy większej szczelinie,
- gdy czas osiągnięcia wytrzymałości procesowej jest krytyczny dla taktu produkcji lub remontu.
Nie oznacza to, że każdy montaż LOCTITE 638 lub 648 wymaga aktywatora. Oba produkty są obecnie projektowane również do pracy na podłożach pasywnych. Aktywator jest narzędziem do sterowania procesem, a nie obowiązkowym dodatkiem do każdego anaerobu.
Przygotowanie i aktywacja powierzchni przed zastosowaniem produktów anaerobowych
Jak prawidłowo wykonać osadzenie na kleju anaerobowym?
- Zweryfikuj pasowanie i zakres produktu.
- Oczyść i odtłuść powierzchnie.
- Zastosuj aktywator, jeśli wynika to z procedury.
- Nałóż odpowiednią ilość produktu na powierzchnię wału oraz/lub gniazda.
- Zmontuj elementy ruchem umożliwiającym równomierne rozprowadzenie produktu.
- Ustaw element w prawidłowym położeniu.
- Nie obciążaj złącza przed osiągnięciem wymaganej wytrzymałości procesowej.
- Pełne parametry oceniaj po czasie utwardzania określonym w TDS.
W produkcji seryjnej warto dodatkowo kontrolować:
- dawkę produktu,
- miejsce aplikacji,
- temperaturę części,
- czas pomiędzy aplikacją a montażem,
- czas do uruchomienia,
- numer partii produktu,
- wymiar elementów po obróbce.
Najczęstsze błędy przy osadzaniu łożysk i tulei
- Brak pomiaru luzu. Produkt wybierany jest „bo zawsze używaliśmy 638”, mimo że gniazdo jest już poza zakresem.
- Traktowanie kleju jako zamiennika obróbki mechanicznej. Mocno owalnego lub pękniętego gniazda nie naprawi sama chemia.
- Założenie, że najmocniejszy produkt jest zawsze najlepszy. Przy planowanym serwisie bardziej odpowiedni może być LOCTITE 641.
- Brudna powierzchnia. Olej, smar, korozja i pozostałości po starej naprawie zmniejszają powtarzalność procesu.
- Zbyt wczesne obciążenie. Czas ustalania nie oznacza osiągnięcia pełnych właściwości.
- Pomijanie temperatury części. Zimny element pochodzący z magazynu może znacząco zmienić szybkość reakcji.
- Brak analizy przyczyny awarii. Obrócony pierścień łożyska może być skutkiem nieprawidłowego pasowania, przeciążenia, temperatury lub niewspółosiowości.
- Porównywanie wyniku z prasy bez uwzględnienia geometrii. Sama wartość siły nie mówi jeszcze, jakie naprężenie przeniosła spoina.
Łożysko ponownie obróciło się w gnieździe – co sprawdzić?
| Objaw | Co sprawdzić? |
|---|---|
| Produkt pozostaje ciekły | Materiał, dostęp tlenu, szczelinę, temperaturę, czas utwardzania i potrzebę aktywatora |
| Klej jest utwardzony, ale pierścień się obrócił | Luz, powierzchnię nośną, obciążenie, temperaturę i geometrię gniazda |
| Awaria wraca po każdej wymianie łożyska | Przyczynę pierwotną: pasowanie, niewspółosiowość, przeciążenie, wibracje lub temperaturę |
| Gniazdo jest wyraźnie owalne | Czy naprawa chemiczna w ogóle mieści się w dopuszczalnym zakresie; może być konieczna obróbka |
| Połączenie jest niemożliwe do demontażu podczas serwisu | Czy użyto niepotrzebnie produktu wysokowytrzymałego zamiast rozwiązania serwisowalnego |
Materiały wideo – osadzanie łożysk i części współosiowych
Test LOCTITE 638 na prasie
Ile wytrzyma klej LOCTITE 638 do osadzania łożysk? Zobacz nasz test
Dlaczego warto stosować anaerobowe produkty do mocowania?
Kleje anaerobowe do osadzania łożysk i innych części współosiowych
Praktyczna aplikacja LOCTITE 603
LOCTITE 603 – jak prawidłowo osadzać łożysko?
Regeneracja zużytych pasowań z LOCTITE 660
LOCTITE 660 – jak stosować produkt do zużytych części współosiowych?
FAQ – LOCTITE 638 i kleje do osadzania łożysk
Ile wytrzyma LOCTITE 638?
Nie istnieje jedna wartość siły dla każdego połączenia. Producent podaje dla LOCTITE 638 wytrzymałość na ścinanie na stali 31 N/mm² w swoim układzie badawczym. Siła potrzebna do rozłączenia rzeczywistego elementu zależy jednak od średnicy, długości połączenia, szczeliny, materiałów i warunków pracy.
Czy wynik prawie 900 kg z filmu oznacza wytrzymałość kleju?
Nie. To wynik siły potrzebnej do rozłączenia konkretnej próbki. Jeżeli skala odpowiadała kgf, jest to około 8,8 kN. Bez wymiarów powierzchni klejenia nie można z tego wyznaczyć naprężenia w N/mm².
Czy LOCTITE 638 nadaje się do łożysk?
Tak, może być stosowany do mocowania cylindrycznych części, w tym wybranych osadzeń łożysk. Trzeba jednak dobrać technologię do rzeczywistego pasowania, szczeliny i zaleceń producenta maszyny lub łożyska.
Czy klej nakłada się na bieżnię łożyska?
Nie. Produkt stosuje się na cylindrycznej powierzchni osadzenia pierścienia. Nie powinien dostać się na bieżnie, elementy toczne, koszyk ani uszczelnienia.
LOCTITE 603 czy 638?
603 ma znacznie niższą lepkość i jest szczególnie odpowiedni do ciasnych pasowań oraz małych luzów. 638 jest bardziej lepki, wysokowytrzymały i pozwala pracować przy większej szczelinie, do około 0,25 mm.
Kiedy wybrać LOCTITE 641?
Gdy część ma być okresowo demontowana podczas serwisu. 641 ma średnią wytrzymałość i został zaprojektowany właśnie z myślą o łatwiejszym późniejszym demontażu.
LOCTITE 638 czy 648?
Oba są produktami wysokowytrzymałymi i pracują do +180°C, ale różnią się między innymi lepkością i zakresem zastosowania. 648 ma niższą lepkość i jest często stosowany do kół zębatych, wirników i ciasnych połączeń cylindrycznych. Dobór należy oprzeć na rzeczywistym luzie i geometrii złącza.
Czy LOCTITE 660 naprawi wybite gniazdo łożyska?
Może być stosowany do wybranych zużytych gniazd i większych szczelin, według aktualnych danych producenta około 0,25–0,50 mm. Jeżeli jednak gniazdo jest mocno owalne, pęknięte, niewspółosiowe albo zużycie przekracza zakres produktu, potrzebna jest regeneracja mechaniczna.
Czy można wkleić łożysko bez odtłuszczania?
Niektóre nowoczesne produkty tolerują niewielkie ilości oleju, ale dla powtarzalnego procesu przemysłowego powierzchnie należy przygotować zgodnie z TDS. Tolerancja zanieczyszczeń nie powinna zastępować kontrolowanego czyszczenia.
Czy aktywator SF 7649 jest zawsze potrzebny?
Nie. Stosuje się go przede wszystkim do przyspieszania utwardzania, szczególnie na powierzchniach pasywnych, przy większych szczelinach lub niskiej temperaturze. Decyzja powinna wynikać z produktu i wymagań procesu.
Jak długo czekać przed uruchomieniem maszyny?
Czas ustalania nie jest równy pełnemu utwardzeniu. Przed obciążeniem połączenia należy sprawdzić aktualny TDS konkretnego produktu oraz uwzględnić materiał, temperaturę i ewentualne użycie aktywatora.
Podsumowanie testu LOCTITE 638
Próba na prasie dobrze pokazuje, że prawidłowo wykonane połączenie cylindryczne z użyciem LOCTITE 638 może przenosić znaczące obciążenie.
Najważniejszym wnioskiem dla utrzymania ruchu nie jest jednak samo „900 kg”. O sukcesie naprawy decyduje znajomość luzu, średnicy, długości osadzenia, stanu powierzchni, temperatury oraz przyczyny powstania awarii.
Jeżeli pasowanie jest ciasne i zależy nam na niskiej lepkości, warto rozważyć 603 lub 648. Gdy część ma być później regularnie demontowana – 641. Jeżeli gniazdo jest już wypracowane, potrzebna jest osobna ocena pod kątem 660 albo regeneracji mechanicznej.
Dobry retaining compound może uratować wiele godzin remontu, ale tylko wtedy, gdy jest elementem poprawnie zdiagnozowanej i zwymiarowanej naprawy.
Masz luźne łożysko, tuleję albo wypracowane gniazdo?
Do doboru przygotuj średnicę wału i gniazda, zmierzony luz, długość powierzchni osadzenia, materiał elementów, temperaturę pracy, prędkość obrotową oraz informację, w jaki sposób doszło do uszkodzenia. To pozwala ocenić, czy wystarczy produkt retaining, czy potrzebna jest regeneracja mechaniczna.
Zaloguj przez Facebooka
Zaloguj przez Google