Nepohyblivá uložení součástí jsou obvykle provedena jako nalisovaná s přesahem, nebo jako přechodná či shodná. Někdy jsou takto provedená spojení ještě zajištěna, např. perem, klínem, kolíkem. Velmi často se jedná o různé náboje, řemenice, ozubená a řetězová kola, valivá ložiska.
Mezi častá poškození těchto uložení patří vůle vzniklá po opakované demontáži nebo po otlačení styčných ploch. Časté je otlačení drážek a per a také koroze styčných ploch.
Oprava takto poškozených styčných ploch nepohyblivých a nalisovaných uložení je mnohdy velmi snadno proveditelná pomocí průmyslových lepidel, tmelů nebo tzv. plastických kovů. V mnoha případech tak lze zachránit díly s poškozeným uložením valivých ložisek.
Velmi dobře se technologie upevňování součástí lepením nebo tmelením osvědčují také v případech, kdy může docházet ke vzájemným mikroposuvům uložených částí, vyvolaných vibracemi nebo zatížením proměnlivého směru. V těchto podmínkách běžně dochází k vibračnímu opotřebení a kontaktní korozi, které znemožní normální demontáž a obvykle uložení zcela znehodnotí. U lepených uložení se vibrační opotřebení ani kontaktní koroze nevyskytuje.
Upevňování součástí lepením nebo tmelením
Výzkumy prokázaly, že maximální plocha skutečného kontaktu kov-kov je i u nalisovaných spojení s velkým přesahem a provedených za rozdílné teploty součástí maximálně 25 - 30 % geometrické plochy styku. Obr. To významně snižuje teoretickou hodnotu zatížení, které může takové spojení přenášet. U spojení opakovaně lisovaných je podíl skutečného kontaktu ještě podstatně menší. Vyplnění volných prostorů ve spáře zvýší podíl skutečného kontaktu až na 100%. Proto je spojování a upevňování součástí lepením nebo tmelením velmi dobrou alternativou ke klasickým konstrukčním spojením nalisováním, pomocí per, klínů a kolíků. Zároveň je to způsob, kterým lze snadno, rychle, levně a kvalitně takto provedená uložení opravovat.
Jedná-li se o vyplnění povrchových mikronerovností, pórů a vytvoření tenké vrstvy stálé tlouštky, používá se termín „lepení“. Jedná-li se o vyplnění větších objemů, vytvoření tlustějších vrstev nebo vrstev s proměnlivou tloušťkou, používá se termín „tmelení“. Z hlediska technologického není mezi těmito případy významný rozdíl.
Princip spojení
Do spáry mezi spojovanými součástmi se vpraví vhodný materiál, který vyplní spáru včetně povrchových mikronerovností a pórů. Tím vytvoří nebo výrazně zvětší skutečnou plochu kontaktu obou povrchů, což umožní bezpečně přenášet vnější síly a momenty. Navíc je spára chráněna před vnikáním vlhkosti a jiných nečistot, nekoroduje, pozdější demontáž je snazší než u klasického provedení.
Technologický postup
Technologický postup opravy uložení součástí lepením nebo tmelením má tři fáze:
1. příprava součástí,
2. příprava a nanášení lepidla či tmelu a spojení součástí,
3. vytvrzování.
Na pečlivosti a správnosti provedení každé fáze závisí celkový výsledek, proto je třeba každému kroku věnovat náležitou pozornost.
Použití lepidla při nalisování za stejné nebo rozdílné teploty součástí
Je to vhodný způsob použití. Doplní-li se klasické nalisované spojení aplikací vhodného lepidla do spáry, zvýší se při správném provedení plocha skutečného kontaktu až na 100% geometrické plochy styku. To podstatně zvyšuje bezpečnost uložení valivých ložisek, která často není nutno zajišťovat jiným způsobem proti axiálním posuvům. Zvyšuje to také síly a momenty, které je nalisovaný spoj schopen přenášet. Vhodný tekutý materiál zároveň poslouží jako mazivo při lisování.
Pro dobré výsledky je nutno při lisování součástí za stejné teploty dodržovat tyto zásady:
Na obou lisovaných součástech se zkosí přední hrany pod úhlem 15° až 35°, aby se snížil stírací účinek hran.
Všechny spojované plochy se důkladně očistí a odmastí.
Vyžaduje-li to konkrétní situaci, použije se na kontaktní plochy aktivátor. Aktivátor se vždy nechá úplně zaschnout.
Lepidlo se nanáší na obě spojované plochy, což dále přispívá ke snížení stíracího účinku.
Lisování se provádí co možno nejrychleji (50 mm/s nebo více), aby nedocházelo k dílčímu vytvrzování vlivem třecího tepla.
Při spojování součástí za rozdílné teploty (obvykle s ohřevem vnější součásti) je třeba dodržovat tyto zásady:
Teplota povrchu kontaktní plochy ohřáté součásti nesmí být vyšší než 200 oC.
Lepidlo se nanáší na celou kontaktní plochu chladnější součásti.
Vždy, kdy je to možné, se vnitřní součástí při zasouvání zároveň otáčí.
Použití tmelu ve spojení s perem, klínem nebo drážkami
Jedná-li se o nepohyblivé spojení, je použití tmelu velmi vhodné, protože zvětšuje plochu skutečného kontaktu, vyplňuje spáry a tím je chrání před korozí. Pro použití a provedení platí obdobné zásady jako pro nalisovaná spojení. Při větších vůlích může navíc přicházet v úvahu nutnost fixace vzájemné polohy (vycentrování) spojovaných součástí, která musí trvat po celou dobu vytvrzování tmelu.
Výhody a nevýhody
+ Použitím lepidla nebo tmelu lze výrazně zvýšit spolehlivost spojení.
+ Lze rychle, spolehlivě a levně opravovat nalisovaná, drážková, klínová spojení.
+ Lze spojovat i součásti s většími výrobními tolerancemi.
+ Lze snadno dosáhnout spolehlivého spojení i po opakované demontáži, u opotřebených nebo otlačených kontaktních ploch.
+ Je vyloučena koroze ve spárách.
─ Lze použít pouze na nepohyblivá spojení.
Materiály
Materiálů pro zajišťování šroubů a matic a upevňování součástí je na trhu celá řada od několika různých výrobců. Nabídka se stále mění a rozšiřuje.
Tmely jsou obvykle dodávány v balení 10 g, 50 g, 250 g, v plastových nádobkách s kapátkovým uzávěrem, který umožňuje snadné ruční dávkování a nanášení tmelu. Pro větší balení jsou také dodávána ruční i strojní nanášecí a dávkovací zařízení.
Mezi nejznámější materiály patří zahraniční produkty LOCTITE a české produkty ALDURIT.
Doc. ing. Josef Pošta, CSc., Technická fakulta, ČZU v Praze
