Miért van szűkség kötőelembiztosítási eljárásokra? Kötőelemek gyártástechnológiájának fejlődése röviden.

Átírás

1 KÖTŐELEM BIZTOSÍTÁSI ELJÁRÁSOK BEMUTATÁSA hogy ne lazuljon fel a csavar Videó SZÍRIUSZ FÉNYE Kutató Fejlesztő Korlátolt Felelősségű Társaság Bejegyző bíróság: Kaposvári Törvényszék Cégbírósága Cégjegyzékszám: Adószám: székhely: H-8693 KISBERÉNY, Petőfi Sándor u. 48. Web: info@sziriuszfenye.hu kötőelembiztosítási eljárások előadása Diák száma 20/1 Miért van szűkség kötőelembiztosítási eljárásokra? Kötőelemek gyártástechnológiájának fejlődése röviden. Mert el akarjuk érni, hogy a csavarok oldási nyomatéka legyen egyenlő, vagy haladja meg meghúzási nyomatékot! Csavargyártás technológiái, tendenciák: - Forgácsolás: műveletek száma pontosság? - Melegalakítás: műveletek száma pontosság? - Hidegalakítás: műveletek száma minimumra csökkentve, tömeggyártás minősége, pontosság? - Alapanyagok mennyiségének csökkentési szándéka Csavar biztosítás Életvédelemi szempontok Hidegalakítás folyamata Állító csavarok kötőelembiztosítási eljárások előadása 2 1

2 Kötéstervezésnél figyelembe vett paraméterek Csavarkötések besorolása a VDI 2862 szerint A/B/C kategóriákba: A: "Közvetlen és közvetett életveszély - minimális előírásokat figyelembe venni - közvetlenül mért irányadó értékek - közvetlenül mért kontroll értékek - hibafelismerés és beavatkozás B: "Veszteségek ami a használatot akadályozza, pl.: műszaki hibák, nem okoznak közvetlen éltveszélyt - minimális előírásokat figyelembe venni C: "A vevőt bosszantó hibák - minimális előírásokat figyelembe venni Verein Deutscher Ingenieure= VDI Német Mérnöki Egyesület kötőelembiztosítási eljárások előadása 3 VDI 2230 a csavarkötés kalkulációja és a csavar méretezése a nagy szilárdságú csavarkötések követelményei szerint. A kötés módjának kiválasztása: - lemezcsavar - metrikus csavarok: nemesített (pl. 10.9) / nem nemesített (z.b. 5.8) - menetnyomó csavarok - önfúró csavarok - tapadó vagy szorító rendszerek Dokumentációs és minőségbiztosítási követelmények: - ld. besorolás (VDI 2862 követelményei) - saját vagy vevői szabványok és előírások - felelősségi/szavatossági kérdések megállapítása A meglévő/tervezett szerelő berendezés és koncepció ismerete: - kéziszerszámok: csavarkulcsok, stb. - akkus csavarbehajtó - pneumatikus (sűrített levegős) csavarbehajtók - elektromos csavarbehajtók (DC) - elektronikusan teljesítményirányított és szabályozott csavarbehajtók (EC) - kézi összeszerelés - csavarozó berendezés manuális munkaállomással - fix csavarozó automata (csavarozócella) kötőelembiztosítási eljárások előadása 4 2

3 Hogy jön létre az előfeszítési erő és mit szolgál? Csavarkötés tervezése röviden: 1. Két anyagot összeszorító erő meghatározása 2. Terméket ért erőhatások meghatározása 3. Csavarok anyagminőségének (szilárdsági csoportok) kiválasztása súrlódási tényező figyelembevételével 4. Csavarkötések darabszámának meghatározása F F V F V F Mi tartja össze a csavarkötést? Csavar előfeszítési erejének kialakítása a meghúzási nyomaték elérése után alakul ki. 0,2%-os nyúláshatár Rp0,2 [N/mm2] kötőelembiztosítási eljárások előadása 5 Súrlódási tényező jelentősége, mértéke, miben szolgálja és miben hátráltatja a csavarkötés kialakulását? - Súrlódási tényezők figyelembevétele fej alatt, menetek között. - Mi történik akkor, ha a súrlódás miatt a meghúzási nyomaték értékénél nagyobb erő kell a csavarok összeszereléséhez? - Mik okozhatnak ilyen helyzeteket (felületi érdesség, cinklamellás felületkezelés, bevonat vastagsága)? - Finommentű csavarok jellemzői (több menet kapaszkodik, törékeny) kötőelembiztosítási eljárások előadása 6 3

4 Röviden a kötőelemek meneteinek tűréseiről és surlódási tényezőiről. - Táblázat értékei alapján ellenőrizhetjük menetek helyességét. - Kötéstervezésnél az alsó táblázat értékei alapján határozzuk meg milyen méretű csavart válasszunk. kötőelembiztosítási eljárások előadása 7 Kötőelemeket érő erőhatások (szerelés közben és utána) - Meghúzás során létrejövő előfeszítő erő statikus tengelyirányú feszültséget hoz létre. - Ez a feszültséget a felületek közti súrlódás tartja fent. Csavarkötéseket befolyásoló erők méretezés szempontjából lehetnek: - Kötés tengelyére ható statikus húzóerők - Kötés tengelyére ható dinamikus erők, excentrikus és axiális erők Komplikált, idő igénye szerelés! kötőelembiztosítási eljárások előadása 8 4

5 Fellazulást, lecsavarodást befolyásoló tényezők rendszere. Statikus terhelés Dinamikus terhelés kötőelembiztosítási eljárások előadása 9 Fellazulás okaira megoldást kínáló kötőelemek csoportosítása. Statikus terhelés Dinamikus terhelés kötőelembiztosítási eljárások előadása 10 5

6 Kötőelem biztosítási eljárások rendszere. Alátétek, anyák, csavarfej kialakítás, menetkialítások, stb kötőelembiztosítási eljárások előadása 11 Milyen hatással van a csavarkötések tartósságára az általános alapanyag csökkentési tendenciák, könnyűfémek és műanyagok megjelenése? - Gyártó cégek 2010 évtől átlagban 30%-os alapanyag csökkentést tűztek ki célul úgy, hogy a kötésekre jutó terhelés nem csökken! - Vékony keresztmetszet és vagy gyengébb alapanyag nem elegendő kötés szilárdságának létrehozásához, előfeszítő erő megőrzését biztosítani kell! Mentbetétek fémekbe, fába, műanyagba kötőelembiztosítási eljárások előadása 12 6

7 Biztonsági és egyéb kötések egy autóban Csavarkötések száma összesen : kb kb C kategóriás kötés, elektromos csavarhúzóval rögzítve pl. hátsó lámpák kb. 75 B vagy C kategóriás kötés, elektro-mos csavarhúzóval rögzítve pl. tetőablak kb. 270 B kategóriás kötés, elektr. csavarhúzóval rögzítve pl. szervóolaj-tartály kb. 240 A kategóriás kötés, pneumatikus csavarhúzóval rögzítve pl. kerekek kb. 50 B és C kategóriás kötés, pneumatikus csavarhúzóval rögzítve pl. kipufogó alkatrészek kötőelembiztosítási eljárások előadása 13 Záróhatás különböző biztosító elemeken DIN Junkers teszt szerint kötőelembiztosítási eljárások előadása 14 7

8 Hogy válasszunk? Menetes kötések vizsgálatával kapcsolatos szabványok, megfelelő kémiai kötés kiválasztása. WN Wolksvagen gyár saját belső szabványa - Összeszerelt termékre ható erőhatások és hőmérséklet meghatározása (rezgőpad alkalmazása) - Kötésre ható környezeti tényezők vizsgálata (hő, folyadék, nyomás, sav, lúg, stb ) - Kötésekre ható erőhatások meghatározása, rezgőpados vizsgálat DIN 65151: as szabvány alapján - Frekvencia: 750 1/min - Elmozdulás: min ± 1 mm - Csavar méret: M10 - Anyag minőség: 8.8 Vibrációs tesztvidó kötőelembiztosítási eljárások előadása 15 Meddig működik egy csavarkötés? Számított meghúzási nyomaték VDI 2230 szerint egy M N/mm 2, µ 0,12 súrlódási tényezővel számolva +42,86 +35,20+13,45 M a =91,51=10% +42,86 +35,20 M LB =64,61=70,6% - 13,45 M LB = 90,61 = 99,01 % +26 Fej alatti surlódás Menet surlódás Menetemelkedés Ragasztóanyag kötőelembiztosítási eljárások előadása 16 8

9 Az előre felvitt bevonat előnyei Nagy sorozatban gyártható, ami jelentősen csökkenti a költségeket Nincs plussz költség a beszereléskor Nem szükséges ragasztó anyagot raktározni Nem keletkezik veszélyes hulladék a felhasználónál Gépi szerelés esetén automata adagolás is lehetséges A bevonatolt alkatrészek szárazon és ömlesztve érkeznek A bevonat mindig a kötőelemen van ( nem felejtődik el ) Így érhető el a legnagyobb folyamatbiztonság kötőelembiztosítási eljárások előadása 17 Az előre felvitt bevonat előnyei Mikrokapszulás kötőelem biztosítás, rögzítés, tömítés kötőelembiztosítási eljárások előadása 18 9

10 Kémiai kötelembiztosítások, nem reaktív és reaktív anyagokkal, előnyök, hátrányok Nem reaktív, szorító bevonatok tulajdonságai DIN szerint Alkalmazási terület: Csavarok M1-től M8-ig, Hossz 220 mm-ig Anyák M5-től M12-ig Műanyag bevonat működése Reaktív, tapdó bevonatoló anyagok tulajdonságai DIN szerint Alkalmazási terület: Csavar M3-tól, Anyák M4-től ~M22-ig Mikrokapszulás bevonat működése kötőelembiztosítási eljárások előadása 19 Kémiai kötelembiztosítások, nem reaktív és reaktív anyagokkal, előnyök, hátrányok Nem reaktív bevonatok tulajdonságai DIN szerint Egykomponensű szorító műanyag bevonat, mely ráolvasztás után nyeri el homogenitását és tulajdonságait! - Pontban ( fok) vagy 360 fokos körbevonatként gyártják. - A bevont menetek az összeszerelést követően rögtön hozzák a termékre jellemző sajátosságokat. - Az alkatrészeket már közvetlenül az összeszerelés után lehet terhelni. - Összeszerelés után azonnal szigetel, a rögzítő és beállító csavarnak is kitűnően alkalmazható. - Alacsony előfeszítő erő és vibráció esetében biztosít a menetes elemek leoldódása ellen. - Többszöri felhasználási lehetőség. Reaktív bevonatoló anyagok tulajdonságai DIN szerint Kétkomponensű mikrokapszulás bevonat, melyet nyomásnak és/vagy nyíró igénybevételnek tesszük ki az összeszerelés során, kapszulák kinyílnak, ragasztóanyag megköt! - Csak 360 fokos körbevonatként gyártják - A termék paraméterei a leírásoknak megfelelő értékeket, a kémiai reakciót (többnyire polarizációt) követően érik el. - Összeszerelés után aktiválódik ez a reakció, és az adott termék leírásának megfelelően kialakul az önszilárdulás. - Kötésidőt figyelembe kell venni az összeillesztési művelet során. - Magas záró teljesítmény még nagy dinamikus nyíróerő esetén is, tömítés magas nyomás ellenében is. - Egyszeri felhasználási lehetőség. kötőelembiztosítási eljárások előadása 20 10

11 Miért a Precote anyagait javasoljuk? Nem reaktív, egykomponensű bevonatok. Mert a Precote egységesen kínál megoldást minden olyan problémára, melyet a konkurens cégek külön-külön oldottak meg. kötőelembiztosítási eljárások előadása 21 Miért a Precote anyagait javasoljuk? Nem reaktív, egykomponensű bevonatok. Mert a Precote egységesen kínál megoldást minden olyan problémára, melyet a konkurens cégek külön-külön oldottak meg. kötőelembiztosítási eljárások előadása 22 11

12 Miért a Precote anyagait javasoljuk? Nem reaktív, egykomponensű bevonatok. Mert a Precote egységesen kínál megoldást minden olyan problémára, melyet a konkurens cégek külön-külön oldottak meg. kötőelembiztosítási eljárások előadása 23 Metrikont mikrokapszulás gyártó kapacitásának bemutatása. Egyenkénti, kézi berakás és kivétel Gépi adagolás és pozícionálás Stabil folyamat Óránként kötőelem kapacitás Kis gyártási sorozatokhoz, bemintázáshoz Gyártást a DIN ,-28 szerit végezzük, de lehetőség van ettől eltérő bevonathossz gyártására is! Aut. adagolás M4-től M20-ig Szárhossz mm-ig Sokféle fejkialakításhoz Fej nélküli csavarokhoz is Szabálytalan alkatrészt is Azonnal csomagolható termék Stabil folyamat Automatizált bevonatolás kötőelembiztosítási eljárások előadása 24 12

13 Mikrokapszulás gyártó minőségellenőrzési folyamatai. Nyomatékmérés DIN : szerint Menet kitöltöttség vizsgálat A tesztjelentésnek a következőkre kell kitérnie: A termék típusa, az anyag száma és színe A mintadarabok alakja A várható belső lazító csavarónyomaték A mintadarabok kötési hőmérséklete A mintadarabok teszt hőmérséklete Minden egyes tesztérték Átlagértékek körülbelül 0.05Nm pontossággal A kicsavarási csavarónyomaték és a belső meglazítási csavarónyomaték százalékos átlagértékének összehasonlítása A teszt dátuma és aláírás kötőelembiztosítási eljárások előadása 25 Zalaegerszegi Technológiai Centrum képes menetes kötések különböző szabványok szerinti vizsgalatara, magában foglalva a mechanikus (Junker fele DIN 65151: ), termikus (DIN , DIN : ) es nyomatasos tesztek elvegzeset is. Bemutatkozó videó kötőelembiztosítási eljárások előadása 26 13

14 Metrikont mikrokapszulás gyártó minőségellenőrzési folyamatai. Autó gyártók Precote anyagokra vonatkozó saját szabványai Felhasználó iparágak: Autóipar és alkatrész beszállítóik Haszonjárművek, bányagépek, mezőgazdasági gépek gyártása Repülőgépgyártás Vasúti járművek gyártása Hajógyártás Építőipar, nyílászárók gyártása Elektronikai iparág Sporteszközök gyártása Minden olyan helyen, ahol a csavar lazulása problémát okozhat! kötőelembiztosítási eljárások előadása 27 Termékfejlesztés területén a következő területeken tudunk Önökkel együttműködni: Amiben a segítségére lehetünk: - Kötőelemeinek beazonosítási, csoportosítási rendszerének kidolgozásában, hogy megszűnhessenek a téves rendelések! - Költséghatékony módszerek ajánlása, modern több funkciós kötőelemek bemutatása, hogy a logisztikai és szerelési költségek csökkenjenek. - Megfelelő beszállító kiválasztásának támogatása - Több nyelvű (magyar, német, angol) dokumentumkezelési rendszer kialakítása, (pl. ajánlatok, szállítók, megrendelésszámok) - Kötőelemek (C-alkatrészek) fizikai tárolási rendszereinek kiválasztása (Kanban) - Kötőelemekkel kapcsolatba kerülő munkatársak oktatása, segédletek (fejlesztés, felhasználás, beszerzés, pénzügy) Ha igényli, szívesen bekapcsolódunk partnereink termékeinek fejlesztésbe: - Tisztában vagyunk a kötőelemek használatos szabványaival (DIN, EN, ISO, VDI, MSZ, stb.) - Tisztában vagyunk a kötőelemek lehetséges alapanyagaival és azok tulajdonságaival (fizikai, mechanikai, kémiai) - Tisztában vagyunk kötőelemek korrózió védelemének lehetőségeivel, technológiáival (fehér és vörösrozsda képződése) - Tiszában vagyunk a kötőelemek tűréseivel, illesztéseivel, felületi érdességi adatok jelentősségével (pl.: automata behajtás eset) - Tisztában vagyunk csavarkötések szilárdsági méretezésével - Tisztában vagyunk csavarkötések fellazulás elleni védelem lehetőségeivel - Tisztában vagyunk, hogy melyik csavart hova és miért érdemes használni (speciális acélszerkezeti csavarkötések, HV csavarok) kötőelembiztosítási eljárások előadása 28 14

15 KÖTŐELEM BIZTOSÍTÁSI ELJÁRÁSOK BEMUTATÁSA Köszönöm a megtisztelő figyelmet! Borbély Gábor gabor@sziriuszfenye.hu mobi: Témával kapcsolatos tudásanyagokat a CsavarKulcs kötőelemek felhasználását és kiválasztását segítő könyvben találják meg! kötőelembiztosítási eljárások előadása 29 15