KÖTŐELEM BIZTOSÍTÁSI ELJÁRÁSOK BEMUTATÁSA hogy ne lazuljon fel a csavar Videó SZÍRIUSZ FÉNYE Kutató Fejlesztő Korlátolt Felelősségű Társaság Bejegyző bíróság: 2012.01.09. Kaposvári Törvényszék Cégbírósága Cégjegyzékszám: 14 09 312295 Adószám: 23809518-2-14 székhely: H-8693 KISBERÉNY, Petőfi Sándor u. 48. Web: www.sziriuszfenye.hu e-mail: 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
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
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
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
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
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
Biztonsági és egyéb kötések egy autóban Csavarkötések száma összesen : kb. 2200 kb. 1500 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 65151 Junkers teszt szerint kötőelembiztosítási eljárások előadása 14 7
Hogy válasszunk? Menetes kötések vizsgálatával kapcsolatos szabványok, megfelelő kémiai kötés kiválasztása. WN 900.1 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 65151:2002-08-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 M10-10.9 + 150 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
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
Kémiai kötelembiztosítások, nem reaktív és reaktív anyagokkal, előnyök, hátrányok Nem reaktív, szorító bevonatok tulajdonságai DIN 267-28 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 267-27 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 267-28 szerint Egykomponensű szorító műanyag bevonat, mely ráolvasztás után nyeri el homogenitását és tulajdonságait! - Pontban (90-180 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 267-27 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
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
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 300-500 kötőelem kapacitás Kis gyártási sorozatokhoz, bemintázáshoz Gyártást a DIN 267-27,-28 szerit végezzük, de lehetőség van ettől eltérő bevonathossz gyártására is! Aut. adagolás M4-től M20-ig Szárhossz 10-150 mm-ig Sokféle fejkialakításhoz Fej nélküli csavarokhoz is Szabálytalan alkatrészt is Azonnal csomagolható termék Stabil folyamat Automatizált bevonatolás kötőelembiztosítási eljárások előadása 24 12
Mikrokapszulás gyártó minőségellenőrzési folyamatai. Nyomatékmérés DIN 267-27:2009-09 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 65151:2002-08), termikus (DIN 267-27, DIN 267-28:2009-09) es nyomatasos tesztek elvegzeset is. Bemutatkozó videó kötőelembiztosítási eljárások előadása 26 13
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
KÖTŐELEM BIZTOSÍTÁSI ELJÁRÁSOK BEMUTATÁSA Köszönöm a megtisztelő figyelmet! Borbély Gábor gabor@sziriuszfenye.hu mobi: 06 20 8000 990 Témával kapcsolatos tudásanyagokat a CsavarKulcs kötőelemek felhasználását és kiválasztását segítő könyvben találják meg! www.csavarzseni.hu kötőelembiztosítási eljárások előadása 29 15