Покрытия для повышения эксплуатационных свойств автомобильного крепежа

10 Июля 2015 года
Покрытия для повышения эксплуатационных свойств автомобильного крепежа
Специальные покрытия Molykote обеспечивают полный комплекс требуемых эксплуатационных свойств и эффективно решают весь комплекс задач, связанных с автокрепежом.

К элементам резьбовых соединений, применяемым в автомобилестроении, предъявляются особые требования. Это вызвано необходимостью обеспечения безопасности автотехники, которая возможна только при качественной затяжке соединений с учетом их фрикционных характеристик. Кроме того, автомобильный крепеж эксплуатируется в широком диапазоне температур и подвергается постоянному воздействию коррозионно-активных сред, пыли и влаги, динамических знакопеременных нагрузок.

Применение при сборке автомобиля крепежа, не отвечающего вышеперечисленным требованиям, неизбежно приводит к возникновению ряда типичных проблем.

Avtokrep11_.jpg
Рис. 1. Коррозия автокрепежа
1) Неконтролируемое трение в резьбе нередко является причиной недотянутого или перетянутого соединения, которое представляет угрозу безопасности эксплуатации автотехники.
2) Коррозия резьбовых элементов приводит к снижению их механических свойств, ухудшению внешнего вида, затрудненному демонтажу при последующем техническом обслуживании или ремонте (рис. 1).
3) Для неподвижных соединений, испытывающих вибронагрузки и микроперемещения характерно возникновение особого вида изнашивания - фреттинг-коррозии. Она может образовываться как при движении автомобиля, так и при его транспортировке. Как правило такой вид изнашивания протекает скрыто, поэтому представляет особую опасность.

Таким образом, для соответствия резьбовых соединений автомобильной техники перечисленным выше требованиям необходимо решение следующих задач:
• соблюдение расчетных усилий натяжения в крепежных элементах путем обеспечения стабильного заданного коэффициента закручивания;
• сохранение механических свойств, фрикционных характеристик и эстетичного внешнего вида в течение длительного времени.

Опыт современного мирового автомобилестроения показывает, что эти задачи могут решаться путем нанесения на поверхность крепежных элементов специальных материалов – антифрикционных и антикоррозионных покрытий.

В тесном сотрудничестве с ведущими автопроизводителями компания Dow Corning разработала более 15 наименований специальных покрытий Molykote. Эти материалы обеспечивают полный комплекс требуемых эксплуатационных свойств и эффективно решают весь комплекс задач, связанных с автокрепежом.

Покрытия Molykote представляют собой смесь смол, растворителей, присадок и высокодисперсных частиц твердых веществ с антифрикционными и/или антикоррозионными свойствами. Нанесение покрытий производится методами обычного окрашивания – кистью или валиком, распылением, центрифугированием, окунанием и т.д.

После нанесения покрытия растворитель из его состава испаряется. Связующие смолы полимеризуются в естественных условиях или при нагреве в печи. При этом обеспечивается надежное сцепление покрытия с основой.
Таким образом, композиционная структура покрытия представляет собой частицы твердых веществ в полимерном слое (рис. 2).

avtokrep-ris2.jpg
Рис. 2. Структура покрытий Molykote

Оптимальная толщина покрытия – 5-15 мкм, однако в зависимости от конкретных задач ее можно варьировать путем нанесения нескольких слоев с промежуточной сушкой каждого.

В мировом автомобилестроении наиболее широкое распространение для крепежа получили покрытия Molykote 3400A Leadfree, Molykote D-708 и Molykote D-6500.

В нижеследующей таблице приведены основные характеристики перечисленных покрытий Molykote.

Таблица 1. Основные характеристики покрытий Molykote для автокрепежа

Марка покрытия MolykoteНазначениеТвердый наполнительСвязующее вещество / растворительЦветЗащита от коррозии (тест в соляном тумане)*, чУсловия полимеризации (мин/°С)
3400A LeadfreeСнижение трения и износа, защита от коррозииMoS2Эпоксидное
L13
Серый24030/200
D-708Снижение трения и износа, защита от коррозииPTFEЭпоксидное
L13
Черный36020/200
D-6500Защита от коррозииZn/AlНеорганическое
Органический
Серебристый100010/200


Avtokrep-3.jpg
Рис. 3. Автокрепеж с нанесенным антифрикционным покрытием Molykote 3400A Leadfree
Molykote 3400A Leadfree – антифрикционное покрытие серого цвета (рис. 3), обеспечивающее сухую смазку. За счет содержания в составе связующего вещества эпоксидной смолы Molykote 3400A Leadfree имеет высокую адгезию и обеспечивает хорошую защиту от коррозии. В качестве наполнителя используются высокодисперсные частицы дисульфида молибдена (MoS2), поэтому материал обладает высокими антифрикционными свойствами и износостойкостью. При необходимости достичь в крепеже, деталях замков или петель наименьшего трения применяется именно это покрытие.
Molykote 3400A Leadfree обеспечивает смазывание и защиту от коррозии на весь срок эксплуатации узлов трения, что позволяет избежать необходимости их обслуживания.

Molykote D-708 – антифрикционное покрытие с эпоксидной смолой и наполнителем – высокодисперсными частицами политетрафторэтилена (PTFE).
Тщательно подобранный состав обеспечивает оптимальный баланс антифрикционных и антикоррозионных характеристик. Красивый черный глянцевый цвет покрытия придает деталям эстетичный внешний вид (рис. 4). На крепеже покрытие сохраняет стабильность коэффициента закручивания после нескольких циклов сборки-разборки. Антифрикционное покрытие Molykote D-708 применяют для трущихся деталей петель и замков, ремней безопасности, дисковых тормозных механизмов.
Avtokrep 4.jpg
Рис. 4. Винты с покрытием Molykote D-708

Благодаря высоким эксплуатационным свойствам использование этого материала прочно вошло в практику мирового автомобилестроения.

Avtokrep 5a.jpg
Рис. 5. Антикоррозионное покрытие Molykote D-6500
Molykote D-6500 – антикоррозионное покрытие с неорганическим связующим веществом и высокодисперсными частицами цинка и алюминия (рис. 5).  Обеспечивает максимальную защиту от коррозии. Molykote D-6500 возможно наносить в качестве подслоя для антифрикционного покрытия Molykote D-708, что позволит достичь низкого и стабильного коэффициента трения при высоком уровне защиты от коррозии.
Выбор оптимального для конкретного применения вида покрытия Molykote зависит от решаемой задачи, эксплуатационных факторов, материала и типа автокрепежа.

По материалам статьи компании ЗАО "АТФ" www.atf.ru