Никто не застрахован от того, что при ремонте автомобиля или в других рабочих ситуациях может произойти повреждение резьбового соединения. Как вернуть работоспособность, казалось бы, вышедшей из строя резьбе?
Многие мастера используют традиционный способ, суть которого сводится к рассверливанию отверстия сверлом большего диаметра и нарезанию метчиком новой резьбы.
Однако после такого ремонта придется использовать и ответный элемент (болт, шпильку, свечу) большего диаметра, что не всегда представляется возможным.
Этот способ не подойдет и в случае, если запас «тела» для рассверливания недостаточен.
Как отремонтировать резьбу с сохранением ее прежнего диаметра?
В настоящее время найден простой и надежный способ восстановления резьбы, который уже достаточно давно используют во всем мире. В нашей стране он, к сожалению, медленно набирает популярность, как по причине нашей неосведомленности, так и из-за невозможности приобрести в магазинах специальные пружинные вставки и вспомогательный установочный инструмент.
Комплект инструментов для восстановления резьбы
Разработкой и изготовлением вставок занимаются многие известные производители. Изделия разных фирм могут незначительно различаться по названию (ввертыши, футорки), конструктивному исполнению и материалу, но принцип действия и технология установки одинакова для всех.
В продаже можно найти не только комплекты ввертышей различных длин, диаметров и шага резьбы, но и целые наборы для восстановления резьбы, в которые помимо вставок входят сверла, метчики, установочное приспособление и оправка для обламывания монтажного поводка.
Такие решения предлагает немецкий производитель металлорежущего инструмента «Volkel» и российский «Дело Техники». У некоторых брендов подобная технология и инструмент называется «системой», например:
- система V-coil
- система Recoil
- система HeliCoil
Как это работает?
- Проволочные вставки для ремонта резьбовых отверстий представляет собой спирально свернутую проволоку из нержавеющей стали с ромбовидным поперечным сечением. Ромбовидный проволочный профиль позволяет внешней части витков ввинчиваться в приемную резьбу в корпусе во время установки.
На внутренней части футорки витки образуют новую стандартную резьбу с углом 60°. Наружный диаметр футорки в свободном состоянии больше принимающей резьбы, поэтому витки спирали сжимаются, когда она ввинчивается в корпус.
Подобно пружине сжатые витки пытаются разжаться относительно стенок резьбового отверстия корпуса. Возникающий в результате натяг в месте посадки помогает удерживать установленный вкладыш и предохраняет от вывинчивания.
- Вставки снабжены поводковым язычком, который используется для их ввинчивания в подготовленную приемную резьбу. Специальный установочный инструмент захватывает его и использует в качестве привода. После установки поводок будет не нужен и легко обламывается.
- В основании язычка сделана небольшая насечка, которая немного уменьшает площадь поперечного сечения проволоки. Когда нужно будет удалить язычок, насечка поможет легко обломить его в этом месте.
Процесс установки пружинной вставки:
Ремонт поврежденной резьбы выполняется в четыре простых шага.
Шаг 1. Просверлите старую резьбу, используя размер сверла, рекомендованный на упаковке комплекта для ремонта резьбы. На хвостовике метчика также указан рекомендуемый размер сверла под резьбу. Не забудьте очистить отверстие от частиц металла.
Шаг 2. В просверленном отверстии нарежьте резьбу специальным метчиком под проволочную вставку, который имеет некоторые отличия от стандартного метчика и обозначается буквами STI (система HeliCoil).
Шаг 3. Установите резьбовую вставку с помощью установочного инструмента.
Для резьбы с крупным (обычным) шагом:
- Наденьте спиральную вставку на монтажный инструмент.
- Поворачивайте вставку до тех пор, пока ее поводок не войдет в паз на конце стержня установочного инструмента.
- Вкрутите ремонтную вставку в резьбовое отверстие, используя ручку поворотного установочного инструмента.
- После того, как вставка будет установлена на нужную глубину, выкрутите установочный шпиндель.
Для резьбы с мелким шагом:
- Используйте монтажный инструмент с патроном предварительного натяжения (сжатия), который входит в комплект для ремонта мелкой резьбы.
- Поместите спиральный вкладыш в патрон предварительного натяжения.
- Проденьте шпиндель установочного инструмента через спираль, пока поводковый язычок не войдет в его паз.
- Поворачивайте инструмент, чтобы намотать вставку на резьбовой конец корпуса предварительной катушки.
- Одной рукой удерживайте корпус под прямым углом к поверхности заготовки над резьбовым отверстием. Вращайте установочный инструмент, чтобы установить вставку через корпус предварительной катушки в резьбовое отверстие в заготовке. После установки убедитесь, что корпус предварительной катушки может плавно перемещаться, значит, витки спирали совпали с резьбой в заготовке.
- После того, как ремонтная вставка будет установлена на нужную глубину, выкрутите установочный инструмент.
Монтажный инструмент для установки ввертыша
Вкручивание футорки
Совет по ремонту резьбы:
Одна из причин того, что данная резьбовая технология не работает, заключается в неправильной посадке резьбовой вставки.
Главное практическое правило – верх проволочного вкладыша должен находиться ниже поверхности заготовки на 1/4 — 1/2 шага резьбы. Один из простых способов определить глубину установки подробно описан ниже.
Перед тем, как начать процесс установки, внимательно посмотрите на входную резьбу, нарезанную метчиком STI в отверстии. Обратите внимание на то место, где нить начинает входить в отверстие.
Сделайте небольшую временную контрольную метку на поверхности корпуса, удаленную на 3/4 оборота от того места, где резьба входит в отверстие. Эта отметка будет использоваться для определения глубины установки ввертыша.
Установите резьбовую вставку заподлицо с поверхностью корпуса и совместите ее конец с контрольной меткой. После этого поверните ее еще на 1/4 оборота для погружения ниже поверхности корпуса на 1/4 шага (0,25 P).
Если требуется более глубокая посадка, поверните установочный инструмент еще на 1/4 оборота.
Шаг 4. Удалите поводковый язычок
- Используйте бородок или просто кусок круглого стержня, подходящего по диаметру к полученному резьбовому отверстию.
- Уприте конец инструмента в язычок и удерживайте его прямо в отверстии.
- Ударьте по хвостовику инструмента молотком. Поводок должен сломаться в месте надреза, который и предназначен для этой цели. На вставках большого диаметра (от М14) иногда легче отломить его с помощью длинногубцев движениями вверх-вниз.
- Извлеките обломанный язычок из отверстия перед сборкой резьбового соединения.
Вопросы и ответы:
Почему данная технология требует использования специального метчика STI? Что такое метчик STI? Можно ли вместо него использовать стандартный метчик?
Маркировка метчика STI
Отремонтированная внутренняя резьба предназначена для крепежа стандартных размеров. После установки пружинной вставки ее витки устанавливаются с тем же шагом, что и у резьбы крепежа, для которого предназначено резьбовое отверстие.
Входная резьба под резьбовые вставки формируется специальными метчиками (также известными как STI), разработанными для использования с этими ремонтными системами.
Метчики под резьбовую вставку отличаются размерами от стандартных метчиков под винты. Но маркируются они по конечному результату, который будет получен после установки вкладыша.
Рассмотрим разницу между STI и стандартным метчиком на конкретном примере:
Стандартный метчик, используемый для нарезания резьбы для крепежа 1/2″NF, имеет основной диаметр 0,500 дюйма с шагом 20 витков на дюйм. Соответствующий метчик STI имеет такой же шаг резьбы 20 витков на дюйм, но немного больший основной диаметр, в этом примере он составляет 0,568 дюйма.
Есть ли какой-нибудь способ более надежно зафиксировать вставку на резьбе, а не полагаться только на посадку с натягом для удержания в резьбовом отверстии?
Чтобы надежнее закрепить вставку в корпусе детали рекомендуется использовать дополнительные способы фиксации:
Химическое стопорение. Нанесите тонкий слой резьбового фиксатора на внешнюю часть витков вставки перед тем, как ввинтить ее в отверстие. Не наносите слишком много этого состава, а после установки обязательно протрите полученную внутреннюю резьбу, чтобы ввинчиваемый в нее крепеж не приклеился.
Механическое стопорение. Используя пробойник и молоток, слегка развальцуйте один виток резьбы корпуса, в том месте, где находится резьбовой конец установленной футорки. Цель этого метода — слегка деформировать или сжать резьбу корпуса, чтобы затруднить выкручивание вставки при демонтаже крепежа.
Диапазон размеров:
Пружинные вставки предлагаются в дюймовых и метрических размерах. Согласно опубликованным данным доступны вкладыши для винтов от размера № 2 до 1 1/2 дюйма и от М3 до М42.
Их длина обозначается 1d, 1.5d, 2d и т.д., где d – диаметр спирали, причем это длина в смонтированном состоянии и без установочного язычка (в свободном состоянии они короче). Например, для футорки М6, 2d длина будет составлять два диаметра, то есть 12 мм.
Типы резьбы:
Ремонтные футорки доступны с различными типами резьбы и конфигурациями шага, включая UNC, UNF, метрическую крупную и мелкую резьбу, UNEF, UNS и трубную резьбу.
Из какого металла изготавливают вставки?
На изготовление резьбовых вставок идет особо прочная высококачественная сталь, преимущественно нержавеющая твердостью 425 – 550 HV (по Виккерсу) марки А2 и А4. Для специальных целей производители выпускают их из таких материалов, как Nitronic 60, жаропрочный сплав Inconel X, титан и фосфорная бронза.
Преимущества использования ремонтных вставок:
- Данный метод позволяет сформировать резьбу, которая по прочности и надежности не уступает оригинальной, а в случаях с металлами низкой прочности повышает несущую способность резьбы.
- Прочная сталь, из которой изготовлены ввертыши, снижает риск быстрого износа резьбовой поверхности при частом закручивании и выкручивании крепежа.
- Резьбовая вставка имеет жесткую посадку без зазоров в изготовленной резьбе, исключающую риск отвинчивания при динамических нагрузках или в момент выкручивания винта.
- Посаженная с натягом пружинная футорка занимает устойчивое положение без дополнительной фиксации клеем и обеспечивает равномерное распределение усилие от болта по всей длине отверстия.
- Описываемая система дает возможность создавать в мягких материалах (дерево, пластик) надежную стальную резьбу, а также сделать резьбовое соединение в хрупких и тонкостенных деталях.
- С помощью резьбовых вставок можно осуществить легкий переход от одного вида резьбы на другой, например: с левой на правую, с метрической на дюймовую, с мелкой на крупную и наоборот.
Использование пружинных вставок открывает новые возможности для конструирования, дает свободу в выборе материала и размера крепежных элементов.
Возможность быстро отремонтировать резьбовое отверстие избавит от необходимости замены дорогостоящей детали. В случае необходимости ремонтные вставки можно демонтировать при помощи все тех же инструментов, входящих в «систему».
Видеодемонстрация установки ввертшей
Резьбовые вставки. История. Описание. Применение
К сожалению, повреждение резьбы в отверстиях различных деталей – явление достаточно распространенное. Повреждение может произойти как при изготовлении детали, так и во время ее эксплуатации.
Восстановление поврежденной резьбы обычно сводится к рассверливанию отверстия с сорванной резьбой и последующее нарезание новой резьбы большего диаметра. Но это не всегда возможно, и далеко не всегда оправданно.
На помощь приходит простой и эффективный метод восстановления резьбы с помощью проволочных резьбовых вставок.
Этот метод совсем не новый. Сохранившиеся зарубежные рекламные буклеты датированы далеким 1938 годом.
-
- Таким образом, из приведенных образцов рекламы видно, что уже 80 лет назад данный метод имел практическое и коммерческое применение.
- По другим источникам, применению данного метода дало толчок активное использование алюминия в самолетостроении, что приблизительно указывает на указанный временной период.
Можно копнуть еще глубже. Что, если покопаться в очень старых патентах?
Только представьте! Конец XIX века! Конечно же это еще не совсем привычные нам резьбовые вставки. Однако важно понимать, что данная теория возникла более ста лет назад, а дальше только совершенствовалась.
Данный метод широко распространился по всему миру. Также он применялся и в СССР. Серийно выпускались резьбовые вставки, комплектовались наборы, распространялась технология его применения.
В связи с тем, что метод восстановления резьбы с помощью резьбовых вставок в мире очень популярен, возникло большое количество фирм-производителей данных вставок. Отметим, что в настоящее время вставки всеми производителями выпускаются по единому стандарту DIN 8140, первое издание которого было выпущено в 1988 году.
А вот инструмент и технология монтажа у разных производителей могут отличаться, однако общие принципы данного метода остаются неизменными на протяжении многих лет. Комплексное предложение из вставок, инструмента и технологии применения обычно именуется как «система» с добавлением отличительного фирменного названия изготовителя.
В поисках резьбовых вставок вы можете наткнуться на предложение «система BaerCoil», или же «система HeliCoil».
Типовая «система» состоит из проволочных резьбовых вставок, произведенных по DIN 8140, и инструмента для установки этих вставок в подготовленное отверстие. Что касается метчиков, то они специальные, их размеры не соответствуют размерам стандартной линейки метчиков для метрических, конических и других типов резьб.
Отсюда и специальная маркировка метчиков – по конечному результату после монтажа соответствующей вставки в подготовленное с помощью этого метчика отверстие. То есть, если на метчике написано М10х1.
5, то это означает, что именно такая внутренняя резьба будет получена после монтажа соответствующей вставки – то есть конечный результат.
Стандарт оговаривает и материал, из которого изготавливаются вставки – коррозионностойкая, закаленная, термостойкая сталь или бронза. Некоторые производители выпускают вставки и из других материалов, но эти вставки относятся к вставкам специального назначения. Например, для аэрокосмической отрасли. Вставки, выпускаемые серийно, имеют определенное количество витков.
Стандартно выпускаятся вставки длиной 1D, 1.5D, 2D, 2.5D, 3D. Это означает, что длина вставки равна одному диаметру, двум диаметрам и так далее. Также нужно учитывать, что длина вставки в свободном состоянии и в смонтированном состоянии отличается. Это происходит в связи с тем, что в процессе установки вставка удлиняется.
Поэтому нужно помнить, что длина вставки обозначается в смонтированном виде.
Более длинную вставку всегда можно укоротить откусыванием лишних витков.
Рассматриваемый в данной статье метод восстановления резьбы в отверстии признан наиболее эффективным и дешевым из всех существующих. К тому же он чрезвычайно прост; нужно выполнить всего три действия:
- Отверстие с поврежденной резьбой засверливается для удаления остатков поврежденной резьбы. Рекомендуемый диаметр сверла обычно приводится каждым производителем в специальных таблицах-рекомендациях. Как правило, все производители предлагают к поставке все необходимые размеры сверл, однако ничто не мешает использовать для этой операции сверла нужного диаметра других производителей. В подготовленном отверстии необходимо нарезать резьбу соответствующим метчиком. Использовать метчик, идущий в комплекте (рекомендованный производителем) обязательно! Только при выполнении этого условия, будет получен правильный результат. С помощью специального приспособления, также всходящего в комплект поставки каждой «системы», произвести установку резьбовой вставки в отверстие с нарезанной специальным метчиком резьбой. Для ремонта целесообразно использовать ручные приспособления. Механизированные приспособления применяются при серийном изготовлении деталей. И последнее дополнительное действие – обломить установочную цапфу (хвостик) по специальному технологическому надрезу. Если вставка устанавливается в глухое отверстие и ее длина соответствует длине болта, то цапфу можно и не обламывать – она не будет препятствовать правильной установке болта.
Кстати, в стандарте DIN 8140 установочная цапфа обозначается как «нажимной упорный наконечник».
В результате описанных действий мы получаем новую резьбу, не только не уступающую по своим прочностным характеристикам оригинальной резьбе, но и значительно ее превосходящую.
Наружный диаметр каждой резьбовой вставки в свободном состоянии больше принимающей резьбы на точно рассчитанную величину. Это разница обеспечивает необходимый натяг в месте посадки резьбовой вставки и не дает ей самостоятельно выкручиваться.
Резьбовые вставки устойчиво и практически без зазора располагаются в принимающей резьбе. При такой очень прочной посадке отпадает необходимость использовать клей для фиксации, который рекомендуется в случае с классической переходной втулкой.
Упругие свойства резьбовых вставок позволяют равномерно распределить нагрузки и напряжения. Угловая и шаговая погрешность компенсируются по всей длине резьбовой вставки, в результате чего достигаются идеальные условия для передачи усилия между болтом и приемной резьбой и, как следствие, увеличение срока службы резьбового соединения при любых статических и динамических нагрузках.
Для еще более прочной посадки и, соответственно, еще более надежного резьбового соединения, выпускаются специальные блокирующие резьбовые вставки с шестигранными стопорящими витками в середине вставки.
Такие вставки окрашивают в другой, обычно красный, цвет. По стандарту они обозначаются, как вставки типа B.
Действие стопорного элемента основано на силе трения, которая противодействует ослаблению и самоотвинчиванию резьбового соединения.
Отметим, что, несмотря на то, что речь идет о ремонте и восстановлении поврежденной резьбы, наиболее интересное их применение – это усиление несущей способности резьбы в корпусных деталях, деталях сложной формы, больших размеров или высокой стоимости. Все производители акцентируют внимание потребителей на свойство усиления несущей способности резьбы при использовании резьбовых вставок. А ремонт резьбы – это уже вытекающее отсюда применение.
Описываемые системы позволяют создать сверхпрочные резьбовые соединения, допускающие большую нагрузку в металлах низкой прочности (алюминий и сплавы на основе алюминия и магния), а также в пластике и дереве.
Появляется возможность изготовления и восстановления резьбовых отверстий в тонкостенных деталях, уменьшается износ резьбы при частых завинчиваниях и отвинчиваниях.
Применение пружинных вставок предоставляет конструктору свободу в выборе материала и его толщины.
Еще одно применение резьбовых вставок – легкий переход с одной резьбы на другую, например с дюймовой на метрическую. Все просто: высверливается старая резьба, с помощью соответствующего метчика нарезается резьба под вставку и устанавливается резьбовая вставка под метрическую резьбу. В результате получаем новую необходимую нам резьбу повышенной прочности.
Возвращаясь к вопросу ремонта, нужно отметить, что резьбовые вставки хорошо зарекомендовали себя в самых разных отраслях, таких, как ремонт авто и мототехники, при ремонтах узлов, выполненных из сплавов алюминия – головки блока цилиндров, коробки передач и т.д. Резьбовые вставки очень надежны при ремонте резьбы свечных колодцев и форсунок.
Восстановление резьбы
Резьбовые соединения на сегодняшний день получили самое широкое распространение. Они применяются в различных отраслях промышленности.
В процессе эксплуатации рабочая часть резьбы может повредится, в результате чего снижается прочность и надежность.
Существует довольно большое количество различных способов восстановления поврежденной рабочей части, все они характеризуются своими определенными особенностями.
Восстановитель резьбы
Технология восстановления внутренней и наружной резьбы
Сегодня восстановитель резьбы применяется при работе крайне редко. Чаще всего применяются распространенные инструменты:
- Сверло применяется для изменения размеров отверстия.
- Метчик и плашка предназначены для непосредственного нарезания витков. Они обходятся недорого, зачастую используются для нарезания новой поверхности, но могут и при восстановлении поврежденной.
- Шпиндель или инструмент для вворачивания вставки. Он характеризуется тем, что рабочая часть напоминает резьбовую, на торце есть специальный зацеп.
- Вставка ремонтная, представленная спиралью ромбовидной формы. На одном конце сделали поводок, за счет которого осуществляется его вращение за счет соединения со шпинделем.
Шпиндель
Кроме этого, некоторые технологии предусматривают использование эпоксидного клея, холодной сварки или других материалов. Выбор проводится в зависимости от конкретного случая
Способ восстановления резьбы
Каждый способ восстановления резьбы подходит для конкретного случая. Примером можно назвать использование эпоксидного клея, который может восстановить несущественное повреждение витков.
Если можно изменить размеры отверстия, то используется метчик. Он подбирается в зависимости от параметров уже имеющихся витков.
Рассматриваемый инструмент предназначен для получения витков на металле.
В некоторых случаях увеличить диаметр нельзя, тогда применяется ввертыш. Подобное приспособление цилиндрической формы имеет снаружи и внутри витки с нужным шагом.
Метчик
В некоторых случаях повреждение представлено отверстием, которое можно за плавить сваркой. После этого также проводится восстановление резьбы при использовании наиболее подходящего инструмента.
Применение эпоксидного клея
При использовании эпоксидного клея можно существенно ускорить процесс восстановления резьбы. Среди особенностей восстановительной работы отметим следующие моменты:
- Отверстие заполняется специальным веществом, после чего немного нужно подождать, пока оно затвердеет.
- Болт вкручивается для формирования требуемой поверхности, после чего вещество застывает.
Эпоксидный клей
Восстановление резьбы эпоксидным клеем
Подобный метод не подходит для случая, когда крепежные изделия используются при условии высоких нагрузок или вибрации. Это связано с тем, что полимер после застывания не образует прочной и твердой поверхности.
Холодная сварка
Вместо полимерного клея может применяться холодная сварка. Она также наносится в виде пасты, после застывания образуется прочная и твердая поверхность. Процесс восстановления следующий:
- Перемешиваются оба компонента для получения требуемой пасты.
- Пастой заполняется поврежденная поверхность, после чего нужно подождать немного.
- Вкручивается болт.
Холодная сварка
Холодная сварка может выдерживать достаточно большую нагрузку, но при этом проста в применении и обходится дешево.
С применением метчика для нарезания резьбы
Метчик применяется для нарезания канавок, за счет которых и образуется требуемая геометрия. Рассматриваемый инструмент состоит из двух частей, может классифицироваться по большому количеству признаку. К особенностям проводимой работы отнесем следующие моменты:
- Инструмент смазывается маслом. За счет этого упрощается процесс образования витков.
- При работе на три оборота по ходу приходится 1,5 оборота в обратном направлении. Это делается для того, чтобы удалить стружку с зоны резания.
- Инструмент должен быть расположен строго вертикально поверхности.
- После образования требуемой поверхности используется контрольный болт. Первый проход может быть под небольшой нагрузкой, но после проблем возникать не должно.
На образование витков уходит относительно небольшое количество времени. При этом можно получить качественную и надежную резьбу, которая прослужит в течение длительного периода.
С использованием ввертыша
При применении ввертыша отверстие высверливается подходящих сверлом, после этого подбирается метчик соответствующего диаметра. В отверстие устанавливается ввертыш, верхняя часть при необходимости срезается.
Ввертыш для восстановления резьбы
После этого керном на границе наносятся засечки. Это делается для того, чтобы ввертыш не выкрутился из отверстия. В продаже встречаются самые различные варианты исполнения ввертышей, поэтому проблем с подбором не возникнет.
Сварка для восстановления резьбы
Для того чтобы заплавить отверстие на поврежденной поверхности можно применить сварку. Среди особенностей отметим следующие моменты:
- Могут применяться самые различные методы варки.
- Процесс восстановления может усложниться при большой длине отверстия.
- После заваривания отверстия проводится нарезание при использовании метчика.
Процесс достаточно прост, но полученные витки не смогут выдержать высокую нагрузку.
Восстановить подобные крепежные элементы можно и при применении футорка. Этот вид резьбового соединения представляет собой втулку, которая имеет наружный большой диаметр и внутренний с меньшим размером.
Комплект футорок
Сфера применения футорков весьма большая. Примером можно назвать изготовление мебели или соединение различных труб, крепление спаренных колес.
В некоторых случаях, когда можно изменить диаметр соединения, футорок используется при повреждении витков.
Восстановление резьбы холодной сваркой
Холодная сварка сегодня применяется крайне часто. После застывания полученная паста становится прочной и твердой. Она применяется в нижеприведенных случаях:
- Соединение не подвергается вибрации.
- Оказываемая нагрузка невысокая.
- При восстановлении неответственных деталей.
При применении специальной пасты можно получить практически любую поверхность. Это связано с тем, что до полного застывания она находится в пластичном состоянии.
Выбор холодной сварки для резьбы
В продаже встречаются различные виды рассматриваемого вещества. При выборе учитываются следующие моменты:
- Рекомендуемая область применения.
- Особенности изготовления рабочей смеси.
- Условия эксплуатации: температура, влажность и некоторые другие моменты.
Восстановление резьбы холодной сваркой
Большинство вариантов исполнения представлены двумя компонентами, которые смешиваются для получения пасты. Стоит учитывать, что в пластичном состоянии вещество находится не долго.
Недостатки и преимущества
Каждый метод имеет свои достоинства и недостатки. Примером назовем следующее:
- Холодная сварка и полимеры могут использоваться в случае, когда нельзя изменить диаметр отверстия. Однако, получающиеся витки характеризуются низкой прочностью.
- Метчик используется только в случае, когда можно немного увеличить отверстие. При этом получаются качественные и прочные витки.
- Вкладыши позволяют расширить область применения режущего инструмента, но восстанавливаемая резьба также не рассчитана на большую нагрузку.
В целом можно сказать, что существует просто огромное количество способов восстановления крепежных элементов. Выбор проводится в зависимости от того, где оно используется и какая нагрузка оказывается.
Как восстановить резьбу: способы ремонта
Популярность резьбовых соединений объясняется простотой выполнения и прочностью крепления элементов конструкции между собой. Когда при повреждении витков замена детали невозможна, проводят восстановление резьбы. Так как восстанавливать резьбу можно разными способами выбирают тот, который сохраняет прочность соединения на прежнем уровне.
Способы восстановления резьбы
Для того, чтобы восстановить сорванную резьбу используют:
- эпоксидную смолу;
- холодную сварку;
- заваривание отверстий и нарезание новой резьбы;
- ввертыши;
- перенос на другое место, если изменение места крепления не влияет на надежность соединения;
- спиральные вставки;
- рассверливание отверстий для нарезки витков большего диаметра.
Технология восстановления холодной сваркой
Для восстановления резьбы холодной сваркой выпускаются полимерные составы с металлическими добавками. Процедура реставрации жидким двухкомпонентным клеем выполняется в следующей последовательности:
- достают из упаковки два тюбика;
- детали соединения обезжиривают веществом из тюбика №1;
- затем наносят содержимое тюбика №2;
- шпателем смешивают составы из обоих тюбиков в пропорции 1:1;
- готовую смесь наносят на болт со стороны наружной резьбы;
- затем вкручивают в витки внутренней резьбы;
- после отвердевания смеси (время выдержки указано в инструкции), болт выворачивают.
Для качественного восстановления витков смесь наносят с избытком, чтобы излишки при вворачивании болта выдавливались наружу.
Состав холодной сварки лучше выбрать с высокой пластичностью
Какую холодную сварку выбрать
Из-за низкой эффективности однокомпонентный анаэробный восстановитель в виде густой пасты применяется редко. Для ремонтных работ используют два вида:
- жидкий состав, который получается после смешивания отвердителя с клеящей массой;
- плотные однослойные или двухслойные бруски по консистенции похожие на пластилин, которые перед применением смешивают.
Для восстановления поврежденных витков выбирают марки с высокой пластичностью, чтобы смесь заполняла мелкие изъяны. Если соединение часто разбирается, нужна холодная сварка с усиленной твердостью, иначе при трении о металл состав разрушится.
Преимущества и недостатки
К достоинствам метода холодной сварки относят:
- возможность большого выбора по цене и качеству среди отечественных и зарубежных производителей;
- восстановление без разборки конструкции;
- стойкость к коррозии;
- простота, так как восстановление выполняется без вспомогательных приспособлений;
- неизменность характеристик деталей из-за отсутствия термического воздействия;
- невысокая цена.
Как правильно варить алюминий в домашних условиях
Недостатки:
- низкая прочность;
- разный металл деталей и добавок состава;
- нельзя ремонтировать ответственные конструкции;
- зависимость от перепадов температуры и внешних условий.
Использование эпоксидного клея
Этот метод не годится для восстановления соединений, которые подвергаются вибрационному воздействию, большим нагрузкам, высокой температуре. Поэтому способ применяют, когда требуется быстро восстановить резьбу в пластике. Процесс прост:
- эпоксидный клей заливают в отверстие;
- ждут когда загустеет;
- вворачивают болт;
- оставляют до полного затвердевания полимера;
- выкручивают болт.
Нарезание резьбы метчиком
Этим способом пользуются, когда можно увеличить размер отверстия без ущерба для надежности соединения. С помощью сверла увеличивают диаметр, чтобы очистить отверстие от испорченных витков, затем нарезают новые.
Работа выполняется по следующим правилам:
- отверстие рассверливают строго перпендикулярно;
- используют два метчика для нарезания резьбы, черновой и чистовой;
- для удаления стружки после 3 прямых оборотов делают 1,5 обратных;
- чтобы облегчить процесс, инструмент смазывают маслом.
Применение спиральной вставки
Такие приспособления, называемые также проволочными или пружинными, делают из высококачественной нержавеющей стали. Вставки выполнены в виде цилиндрических спиралей с концентрической резьбой внутри и снаружи. Для установки предусмотрен поводок. Форму и размер внутренних витков делают с минимальными допусками.
Комплект для восстановления резьбы с помощью спиральной вставки
Ремонт резьбы выполняют в следующей последовательности:
- отверстие рассверливают сверлом, диаметр которого выбирают по прилагаемой к вставкам таблице;
- витки нарезают не стандартными метчиками, входящими в комплект;
- вставку вворачивают инструментом, который есть в наборе;
- удаляют поводок инструментом, поставляемым производителем, или плоскогубцами, если диаметр большой.
За счет натяга при установке исключается самопроизвольное выкручивание вставки. Упругость материала обеспечивает равномерное распределение нагрузки между болтом и вставкой. Высокая стойкость нержавейки к коррозии исключает возможность заедания болта из-за ржавчины.
Спиральными вставками можно отремонтировать соединения на конструкциях из цветного или черного металла. Их также применяют для усиления резьбы на пластике, дереве.
Ввертыш для восстановления резьбы
Ввертыши, они же футорки, сделаны в виде полых втулок с крупной наружной и мелкой внутренней резьбой. Они могут быть стальными, медными, латунными, бронзовыми, из других материалов.
Устанавливают футорки на деталях, где допускается увеличение диаметра отверстий.
Ввертыши применяются во многих отраслях промышленности, например, для сборки мебели, стыковки труб, крепления сдвоенных колес.
Комплект для ремонта резьбы при помощи резьбовой вставки
Некоторые производители выпускают наборы, которые называются восстановителями резьбы. Комплекты состоят из вкладышей разного размера, сверл, метчиков, вспомогательных инструментов. В зависимости от назначения в наборы входят футорки для ремонта дюймовой или метрической резьбы от М2 до М36.
Технология подводной сварки
Ввертыш устанавливают так:
- отверстие рассверливают до размера достаточного для нарезания резьбы под футорку;
- витки нарезают комплектным метчиком;
- если часть ввертыша после вкручивания выступает над поверхностью, ее срезают заподлицо;
- для предотвращения самопроизвольного выворачивания, по линии соприкосновения футорки с деталью керном делают несколько засечек.
Традиционная сварка для ремонта
Этой технологией пользуются, если нельзя увеличить диаметр отверстия, и когда нет нужного ввертыша или спиральной вставки. Процедура восстановления выполняется в следующем порядке:
- высверливают поврежденные витки;
- заваривают отверстие;
- наплавленное место зачищают заподлицо с поверхностью;
- сверлят отверстие;
- нарезают резьбу.
Для восстановления соединений из стали используется газовая или электродуговая сварка в защитных средах. Отверстия в чугуне заваривают в холодном состоянии или с местным подогревом.
В качестве присадочного материала плавят электроды марки ЦЧ-4, ОЗЧ-1, МНЧ-1 или прутки из чугуна с добавкой кремния. Следует учитывать, что под действием высокой температуры изменяется структура металла детали, возможно образование трещин.
Поэтому прочность отремонтированного соединения будет меньше.
Отверстия в деталях из алюминия, без которых не обходится двигатель автомобиля, заваривают аргонно-дуговой сваркой. Для наплавки применяют алюминиевую проволоку. Однако при восстановлении резьбы в алюминии металл в жидком состоянии начинает активно поглощать газы.
Образуются поры, а при усадке во время остывания — трещины, которые снижают надежность соединения. Не всегда есть возможность восстановления этим способом без снятия деталей.
Например, для ремонта соединений на алюминиевом блоке цилиндров конструкцию придется демонтировать.
При выборе способа восстановления учитывают условия эксплуатации и величину нагрузки. Также принимают во внимание сложность выполнения и цену. Например, покупка спиральной вставки дешевле, чем заказ на вытачивание ввертыша.
Что делать, если сорвали резьбу — восстановить ее сможет каждый!
Главное — запастись терпением, действовать аккуратно и учитывать особенности детали, требующей починки.
Материалы по теме
В одном из предыдущих выпусков «Технической среды» мы рассказывали, как отремонтировать поврежденную резьбу, установив на нее втулку в виде пружины. А сейчас представим другой способ — с использованием стальной втулки с наружной и внутренней резьбой.
Показывать, как это делается, мы будем на алюминиевой крышке с поврежденной внутренней резьбой. Чтобы установить на это место стальную втулку, потребуется нехитрое приспособление. И хотя подобный инструмент можно купить, проще и дешевле изготовить его самостоятельно. Как — научим. Для проведения работ также понадобится сверло.
Самодельный инструмент
Ввернуть втулку в отверстие на алюминиевой крышке нам поможет приспособление, которое мы собрали из длинного болта и двух гаек. Одна из них стандартная, другая высокая. Последняя нужна для того, чтобы сделать небольшой «поясок», фиксирующий втулку на нужном месте. Благодаря этому мы ввернем ее в деталь заподлицо.
Материалы по теме
Для установки резьбовой втулки отверстие в детали необходимо предварительно рассверлить до нужного диаметра. У нашей втулки размер внутренней резьбы, которая заменит прежнюю, — 10х1,5, а наружной — 14х1,5.
С учетом размера последней нам нужно просверлить отверстие диаметром 13,25, что мы и делаем. После этого зажимаем крышку в тиски. Берем наше приспособление из болта и двух гаек и накручиваем на него втулку. Следим, чтобы ее кромка оказалась на уровне краешка болта.
Подпираем втулку высокой гайкой и фиксируем их, затягивая вторую гайку.
Чтобы было легче установить втулку, обрабатываем отверстие в крышке проникающей смазкой. Самое главное — центрировать втулку. Из-за небольшого перекоса втулка пойдет криво, что может повредить деталь и даже привести ее в негодность.
Втулка одновременно выполняет функцию метчика, она нарезает резьбу, за счет которой и держится в детали. Если, как в нашем случае, крышка из алюминиевого сплава, то втулка входит легко. Если деталь, например, стальная, то желательно сначала нарезать несколько витков обычным метчиком, задав втулке правильное направление.
Если заметили, что втулка с самого начала пошла криво, можно вынуть ее, выровнять и начать все заново.
Вкручиваем нашу втулку в крышку до тех пор, пока высокая гайка не упрется практически в торец крышки. Мы видим, что, несмотря на наши старания, втулка пошла чуть неровно. Ничего не поделать, придется завернуть ее до конца. Ослабляем гайки устройства и выкручиваем болт. Втулка на месте. Заворачиваем в нее штатный болт и убеждаемся, что все получилось.
Отремонтировать поврежденную резьбу с помощью втулки реально. Главное, запастись терпением, действовать аккуратно и учитывать особенности детали, требующей починки.
- Как восстановить сорванную резьбу на пластике, смотрите здесь.
- О том, как восстановить резьбу при помощи пружинки, — по ссылке.
Все вопросы и предложения по серии выпусков «Техническая среда» присылайте на адрес: [email protected]..
Другие выпуски «Технической среды» доступны в нашем спецпроекте, а также на нашем канале в YouTube.
Загрузка...
