Szigetelő alátétek galvanikus korrózióhoz: Anyagok és beépítési útmutató

Miért fontosak a szigetelő alátétek az alumínium-rozsdamentes szerkezetekben?

Az egyenesen alumínium tartóba csavart rozsdamentes csavar jól néz ki az első napon. Adjon hozzá néhány hónapnyi esőt vagy a part menti páratartalmat, és a csavarlyuk körüli alumínium krétásodni kezd, károsodni kezd, és elveszíti tapadását a menetben. Ez galvanikus korrózió, és abban a pillanatban kezdődik, amikor két különböző fém érintkezik nedvesség jelenlétében.

Az alumínium jóval a rozsdamentes acél alatt helyezkedik el az elektrokémiai skálán, a potenciálkülönbséggel nagyjából 0,5-0,6 volt a kettő között tipikus kültéri környezetben. Az alumínium anóddá válik és korrodálódik; a rozsdamentes acél katódként működik, és nagyjából érintetlen marad. Minél szélesebb a rés a két fém között a galvánsorozaton, és minél nagyobb a rozsdamentes felület az alumíniumhoz képest, annál gyorsabban megy végbe ez a reakció.

Egy szigetelő alátét megszakítja ezt az áramkört azáltal, hogy fizikailag elválasztja a rögzítőfejet az alumínium felülettől. Ennek a reakciónak a különböző környezetekben és rozsdamentes minőségekben való teljesebb lebontásáért lásd ezt szélesebb útmutató a rozsdamentes acél és az alumínium közötti galvanikus korrózió megelőzéséhez . A cikk további része kifejezetten magára az alátétre összpontosít: miből készült, hogyan kell felszerelni, és hol fogy el a védelme.

A gyakori szigetelő alátétanyagok összehasonlítása

Nem minden nem vezető alátét viselkedik ugyanúgy terhelés, meleg vagy évekig tartó kültéri expozíció hatására. A nem megfelelő anyag kiválasztása azt jelentheti, hogy az alátét a telepítés napján tökéletesen szigetel, és egy éven belül laposra kúszik, megreped vagy összenyomódik.

A nylon a legtöbb általános szerelvényt a legalacsonyabb költséggel fedi le, de tartós szorítónyomás alatt kúszik, ezért a nyomaték csendesen csökkenhet az első évben. A G10 és G11 laminátumok drágábbak, de valódi előfeszítés mellett is megtartják alakjukat, így a szerkezeti vagy csúszáskritikus csatlakozásoknál gyakoribb választás. Bármelyik anyagot is használjuk, még mindig merev kell hozzá rozsdamentes acél lapos alátétek a terheléselosztáshoz a rögzítőfej és a polimer közé helyezve, így a puha szigetelőanyag nem zúzódik össze közvetlenül a csavarfej által.

A szigetelő alátétek helyes felszerelése

Az alátét csak akkor működik, ha a teljes érintkezési felületet lefedi. A kissé alulméretezett alátét, vagy olyan, amely a meghúzás közben eltolódik a középponttól, egy szelet csupasz alumínium érinti a csupasz rozsdamentes acélt – és ez a szelet elegendő a galvanikus reakció újraindításához, csak egy kisebb területre koncentrálódik.

A teljes elszigetelés azt jelenti, hogy a lábszárat kell kezelni, nem csak a fejet. Ha maga a csavar tengelye érinti az alumínium furatot, akkor a fej alatti alátét mellett műanyag vagy PTFE hüvelyre van szükség a szár körül; ellenkező esetben a szár lesz az új érintkezési pont. Az átmenő csavarkötéseknél ez jellemzően egy szigetelő hüvelyt, egy szigetelő alátétet a fej alatt és egy másikat az anya alatt jelent.

A halmozási sorrend is számít. Gyakori hiba, hogy a szigetelő alátétet közvetlenül a rögzítőfejhez helyezik, semmi mással, ami lehetővé teszi, hogy a fej éles széle meghúzás közben belefúródjon a puha polimerbe, és végül átlyukadjon rajta. Egy merev rozsdamentes alátét szendvicsezése a rögzítőfej és a szigetelő alátét közé elosztja a terhelést, és a polimert érintetlenül tartja a kötés élettartama alatt.

Amit a szigetelő alátét nem javít

A szigetelő alátétek csak azokat a felületeket szigetelik el, amelyeket fizikailag borítanak. Ha egy rozsdamentes csavar közvetlenül egy menetes alumínium furatba csavarodik be, akkor a menetek elektromos érintkezésben maradnak teljes hosszukban, függetlenül attól, hogy milyen alátét van a fej alatt. Az Australian Stainless Steel Development Association műszaki áttekintése megjegyzi, hogy gyakran használnak rozsdamentes alumínium csavart, bár az alumínium közvetlenül a rozsdamentes acél körül korróziója teljesen lehetséges, pontosan azért, mert magát a menetes csatlakozást nem lehet alátéttel szigetelni.

Az alumíniumba történő menetes rögzítéshez az alátétet külön stratégiával kell párosítani: az alumínium furat kemény eloxálása, nem vezető beragadásgátló anyag felhordása a menetekre, vagy igényesebb alkalmazásoknál szigetelő. rozsdamentes acél menetes rudak elszigetelt karimás szerelvényekhez olyan elrendezés, ahol a teherhordó menet soha nem érintkezik közvetlenül az alumíniummal.

A mechanikai szilárdság a másik határ, amely körül érdemes tervezni. A polimer alátétek általában nem bírják a nagy nyomatékú vagy csúszáskritikus csatlakozások előfeszítését anélkül, hogy végül deformálódnának, ezért a kritikus szerkezeti csatlakozásokhoz gyakran fémbetétes vagy laminált alátétre van szükség, nem pedig sima nylonra. Ennek a megkülönböztetésnek a korai felismerése elkerüli az utólagos felszerelést, amikor a telepítéskor biztonságosnak tűnő kötés lazulni kezd egy hőciklusos szezon után.

A megfelelő rozsdamentes rögzítőelemek kiválasztása elszigetelt ízületekhez

Az alátét csak egy darabja a szerelvénynek. A rögzítőelem minősége ugyanilyen fontos, különösen part menti vagy tengeri környezetben, ahol a kloridnak való kitettség felgyorsítja az átjutott korróziót. Útmutatásért választhat a 304 és 316 rozsdamentes csavarfajták között , 316 molibdéntartalma megbízhatóbbá teszi, ahol a környezetbe kerülő sóspray vagy lemosó vegyszerek jelennek meg.

A teljes izolált ízület általában kombinálódik rozsdamentes acél hatlapfejű csavarok megfelelő minőségben egy merev fém alátét a csavarfejhez, magát a szigetelő alátétet, és – ahol a rezgés tényező – egy rozsdamentes acél rugós alátét a szorító feszültség fenntartásához a dió alatt. Ezen elemek bármelyikének elhagyása egy-két éven belül karbantartási problémaként jelentkezik, általában meglazult illesztésként vagy fehér korróziós termék gyűrűjeként a rögzítő körül.

Ezen összetevők egyike sem egzotikus vagy drága önmagában. A köteg első rendbe hozásának költsége töredéke annak, mint amennyire egy beszorult, korrodált rögzítőelem kifúrásához és a körülötte lévő alumínium későbbi javításához szükséges.