Gewindeklebstoffe: Sicherung der Schraubenzuverlässigkeit und Reduzierung von Ausfallzeiten

Gewindete Verbindungselemente sind das Rückgrat der Präzision – sowohl in Leichtbauwerkzeugen als auch in schwerer Industriemaschinerie. Sie setzen und halten kritische Toleranzen, doch Lockerung ist eine Hauptursache für Geräteausfälle, die jährlich Millionen Dollar ungeplanter Ausfallzeiten kosten. Wenn sich eine Schraube während des Betriebs selbst löst, kann dies Verschleiß beschleunigen, Ermüdung induzieren und letztlich die Ausrichtung beeinträchtigen oder sogar katastrophale Ausfälle auslösen.

Proaktive Wartungsstrategien gegen Selbstlockerung fallen in zwei breite Kategorien: mechanische Sicherungselemente und chemische Gewindeklebstoffe. Während Federringe, Drahtsicherungen und Sicherungsschrauben wirksam sein können, sind sie kostspielig, können Seitenbewegungen nicht zuverlässig entgegenwirken und dichten nicht gegen Korrosion. Zudem muss jedes Element für die spezifische Schraube dimensioniert werden, was zu großen Lagerbeständen und höheren Overhead-Kosten führt.

Abbildung 1 – ein Vibration-gegen-Klemmkraft-Diagramm – zeigt, dass viele mechanische Sicherungsmethoden über Zeit Vorspannung verlieren, selbst unter moderater Vibration. Im Gegensatz dazu halten chemische Gewindeklebstoffe die Klemmkraft über längeren Betrieb konstant.

Bei Blindloch-Anwendungen Gewindeklebstoff sowohl auf Bolzen als auch auf die Gewinde im Blindloch auftragen.

Flüssige anaerobe Gewindeklebstoffe sind zur zuverlässigsten und kosteneffektivsten Lösung der Industrie für die Sicherung gewindeter Verbindungen geworden. Tropfenweise auf die paarenden Gewinde aufgetragen, dringen diese Flüssigkeiten in die Gewindegeometrie ein und härten zu einem harten Thermoplast aus, wenn sie Metallionen in sauerstofffreier Umgebung ausgesetzt sind. Das Ergebnis ist ein einzelnes, verbundenes Teil, das Lockerung und Leckage über seine gesamte Lebensdauer widersteht.

Da gewindete Baugruppen oft zur Wartung demontiert werden, steht eine Reihe von Gewindeklebstoff-Festigkeiten zur Verfügung: niedrigfeste Sorten für häufige Justierung, mittelfeste, die mit Handwerkzeug entfernbar sind, und hochfeste oder „permanente“ Sorten für anspruchsvolle, wartungsarme Anwendungen. Selbst die robustesten Gewindeklebstoffe lassen sich mit Standard-Handwerkzeug nach kurzer Exposition (≈5 Minuten) gegenüber 450‑ bis 500‑°F heißer Luft entfernen.

Die erforderliche Festigkeit und Viskosität eines Gewindeklebstoffs korreliert direkt mit der Schraubengröße. Niedrigfeste Sorten eignen sich für Schrauben bis ¼ Zoll, wie Kalibrierschrauben und Lehren. Mittelfeste Formulierungen decken Schrauben bis ¾ Zoll ab, eingesetzt in Werkzeugmaschinen, Pressen und Pumpen. Hochfeste Sorten sind ideal für Schrauben bis 1 Zoll in permanenten Baugruppen wie Schwerlastgerätehalterungen. Niedrigviskose, kriechende Klebstoffe können in vormontierte Schrauben bis ½ Zoll Durchmesser eindringen.

Abbildung 1. Vibration vs. Klemmkraft Diagramm.

Gewindeklebstoff nur dort auftragen, wo Mutter und Bolzen aufeinandertreffen, wenn die Baugruppe vollständig angezogen ist; Klebstoff zwischen den Gewinden ist das, was aushärtet. Bei Blindloch-Baugruppen wie Stiften ist die Beschichtung sowohl des Bolzens als auch der Blindloch-Gewinde essenziell. Andernfalls kann Luftdruck die Flüssigkeit beim Anziehen herausdrücken, was zu unvollständiger Aushärtung und potenziellem Versagen führt.

Die Endverwendungsumgebung – Temperatur, Chemikalienexposition, Vibrationsintensität – diktiert die optimale Gewindeklebstoff-Formulierung. Neueste Technologien liefern oberflächenunempfindliche, hochtemperatur- und chemikalienbeständige Sorten sowie Grade, die extremen Vibrationen standhalten.

Jüngste Durchbrüche in Stabilität und Reaktivität haben halbfeste „Stick“-Formulierungen eingeführt, die traditionelle Flüssigklebstoffe ergänzen.

Andy Bardon, Senior Application Engineer, Henkel Corporation. Mehr unter www.loctite.com oder Tel. 800‑562‑8483.