Threadlocker:Panduan untuk Threadlocking Adhesive

Diciptakan lebih dari 2.000 tahun yang lalu, pengencang berulir masih merupakan perangkat keras paling penting yang dapat dilepas yang digunakan dalam desain dan perakitan mesin. Mereka dapat ditemukan di hampir semua komponen mekanis, sering kali menyatukan bagian-bagian yang sangat penting.

Dengan lebih dari 300 miliar pengencang yang dikonsumsi di AS setiap tahun dalam aplikasi perakitan dari mobil dan pesawat terbang hingga peralatan rumah tangga, sangat penting bahwa pengencang ini memberikan kinerja seragam yang dapat diprediksi dengan tetap kencang setelah dipasang.

Meskipun telah diperbaiki selama berabad-abad, pengencang berulir masih gagal. Kegagalan pengikat hasil dari salah satu dari dua penyebab. Relaksasi tegangan sering kali disebabkan oleh perubahan suhu, dan melibatkan ekspansi dan kontraksi baut dan material substrat, yang mengurangi tegangan baut dan gaya klem dalam rakitan.

Penyebab kedua kegagalan pengikat adalah melonggarkan diri, yang disebabkan oleh gerakan geser lateral antara permukaan kontak pengikat. Sementara banyak metode mekanis, seperti ring pegas, penahan kawat dan baut pengunci, telah dikembangkan dalam upaya untuk mencegah kendornya pengencang yang tidak terkendali, metode penguncian mekanis menambah biaya besar pada rakitan pengencang dan tidak dapat mencegah gerakan geser yang menyebabkan kendor sendiri. .

Perekat pengunci ulir kimia dapat secara murah dan permanen mencegah kegagalan pengikat ulir. Diperkenalkan hampir 50 tahun yang lalu oleh Loctite Corporation, perekat anaerobik komponen tunggal ini adalah resin cair unik yang mengeras (atau menyembuhkan) menjadi padatan yang keras saat terkena ion logam tanpa adanya udara.

Mekanisme penyembuhan anaerobik ini memungkinkan perekat mengalir dan mengendap secara merata untuk mengisi alur pengencang berulir tanpa mengering sebelum waktunya. Setiap pengunci ulir berlebih yang memenuhi utas selama aplikasi akan tetap cair, dan oleh karena itu dapat dengan mudah dihapus.

Sebagai obat pengunci benang cair, ia membentuk rantai polimer yang menemukan jalan mereka ke setiap ketidaksempurnaan kecil di benang. Gesekan ulir meningkat dengan penerapan pengunci ulir sebagai akibat dari sambungan antarmuka yang menjadi kunci kekasaran permukaan logam.

Perekat sepenuhnya mengisi celah mikroskopis antara ulir antarmuka untuk mengunci dan menyegel rakitan ulir secara positif, mencegah gerakan lateral dan melindungi sambungan dari korosi yang dapat diakibatkan oleh kelembapan, gas, dan cairan.

Hanya beberapa tetes pengunci ulir cair akan membuat pengencang tetap terpasang di rakitan sampai pengguna ingin melepasnya. Sementara pengunci ulir memberikan kontak 100 persen antara bagian logam, rakitan mur dan baut biasa mungkin memiliki kontak logam-ke-logam minimal 15 persen.

Perekat pengunci ulir adalah bahan berbiaya rendah yang sangat andal yang meningkatkan kontrol torsi, mengurangi rasa sakit, dan memberikan pelumasan untuk mencapai torsi terkontrol selama perakitan. Tersedia dalam kekuatan yang berbeda untuk aplikasi yang berbeda, threadlocker akan menahan tekanan beban klem kritis bahkan di lingkungan yang paling parah. Perekat ini menawarkan kekuatan geser yang tinggi, ketahanan suhu yang baik, penyembuhan yang cepat, pengeluaran yang mudah, dan ketahanan getaran yang baik.

Faktor yang perlu dipertimbangkan saat memilih threadlocker

Sejumlah faktor harus dipertimbangkan untuk memastikan pemilihan perekat pengunci ulir yang tepat untuk suatu aplikasi. Dalam aplikasi tertentu, baut harus dapat dilepas dan digunakan kembali untuk pemeliharaan dan perbaikan peralatan yang berkelanjutan. Berlawanan dengan kepercayaan umum, baut apa pun yang telah dikunci dengan perekat pengunci ulir dapat digunakan kembali dengan melepaskan perekat lama sebelum memasang yang baru dan memasang kembali.

Threadlocker tersedia dalam formulasi kekuatan rendah agar mudah dilepas, grade kekuatan sedang yang dapat dilepas menggunakan perkakas tangan biasa, dan formulasi kekuatan tinggi yang menawarkan kemampuan memegang tertinggi. Namun, tidak ada threadlocker yang permanen; bahkan pengunci ulir dengan kekuatan tertinggi dapat dilepas menggunakan perkakas tangan standar setelah terpapar langsung ke suhu 450 derajat Fahrenheit.

Kekuatan dan kekentalan perekat yang dibutuhkan untuk suatu aplikasi berhubungan langsung dengan ukuran pengikat yang digunakan. Threadlocker berkekuatan rendah digunakan pada sekrup dengan diameter hingga seperempat inci, seperti sekrup penyetelan dan kalibrasi, meteran, pengukur, dan pengencang lainnya yang memerlukan penyesuaian berkelanjutan.

Bahan berkekuatan sedang adalah untuk pengencang dengan diameter hingga tiga perempat inci yang digunakan pada peralatan mesin dan penekan, pompa, kompresor, dan sebagai baut pemasangan. Threadlocker berkekuatan tinggi paling baik digunakan pada pengencang dengan diameter hingga satu inci yang ditemukan dalam aplikasi perakitan permanen seperti alat berat dan berbagai dudukan.

Formulasi penguncian ulir penetrasi dengan viskositas rendah juga tersedia yang dengan mudah disambungkan ke pengencang yang telah dirakit sebelumnya dengan diameter hingga satu setengah inci.

Kondisi pengoperasian lingkungan penggunaan akhir juga menentukan formulasi penguncian ulir yang harus dipilih. Teknologi penguncian ulir terbaru menawarkan banyak keuntungan yang sebelumnya tidak tersedia, termasuk varietas yang tidak peka terhadap permukaan, formulasi suhu tinggi, bahan tahan bahan kimia, dan formulasi yang dirancang untuk menahan getaran ekstrem.

Jenis logam yang digunakan pada pengikat juga sangat penting untuk kinerja perekat. Jika pengikat terbuat dari dua logam tidak aktif seperti baja tahan karat, seng, magnesium, oksida hitam, kadmium, aluminium anodized atau titanium pasif, primer mungkin diperlukan untuk memfasilitasi penyembuhan. Namun, jika hanya ada satu logam tidak aktif, primer tidak diperlukan.

Menerapkan threadlocker

Dalam menerapkan perekat pengunci ulir, perekat harus membasahi total panjang area pengikatan benang. Pembasahan yang tepat tergantung pada ukuran benang, viskositas perekat dan geometri bagian-bagiannya. Jika bagian-bagiannya besar, maka membasahi kedua permukaan memberikan keandalan yang diperlukan untuk aplikasi perekat yang memadai.

Untuk rakitan mur dan baut lubang tembus, pengunci ulir harus diterapkan hanya di tempat mur dan baut akan bertemu saat rakitan dikencangkan sepenuhnya, karena hanya perekat di antara ulir yang akan mengeras. Untuk rakitan lubang buta seperti sekrup tutup, pengunci ulir harus diterapkan pada baut dan ulir kawin. Jika perekat hanya diterapkan pada baut, tekanan udara akan memaksa pengunci ulir cair keluar saat baut diputar ke bawah, yang akan mengakibatkan penyembuhan yang tidak sempurna dan kemungkinan kegagalan perakitan.

Perekat pengunci ulir cair dapat diaplikasikan dengan sistem pengeluaran manual, semi-otomatis atau otomatis. Namun, pelapis pengencang pra-aplikasi menjadi semakin populer sebagai alternatif untuk metode pengeluaran perekat manual atau otomatis. Pelapis yang telah diaplikasikan sebelumnya memiliki mikrokapsul yang mengandung perekat yang telah diaplikasikan sebelumnya pada benang rakitan sebagai film kering.

Saat pengikat dipasang, kapsul dihancurkan, melepaskan pengunci ulir perekat. Selain keuntungan biaya dan logistik, penggunaan baut pra-pelapis juga memberikan keuntungan untuk jaminan kualitas, karena jumlah perekat yang dikeluarkan untuk pelapis sangat konsisten.

Perlengkapan threadlocker anaerobik dalam hitungan menit pada suhu kamar dan sepenuhnya sembuh dalam waktu 24 jam. Penyembuhan penuh perekat anaerobik dapat dicapai lebih cepat menggunakan paparan panas jangka pendek (misalnya 30 menit pada 120 derajat Celcius). Dalam rakitan di mana primer cair atau aktivator diperlukan untuk mempercepat penyembuhan, primer diterapkan pada satu atau kedua permukaan pengikat sebelum perekat diterapkan. Tidak diperlukan pencampuran komponen.

Sebagai aturan umum, perekat pengunci ulir anaerobik tidak boleh digunakan pada rakitan berulir plastik karena dapat terjadi pelunakan substrat atau keretakan tegangan.

Perkembangan baru

Tantangan terbesar yang dihadapi dengan perekat anaerobik tradisional adalah:1) mempromosikan penyembuhan pada berbagai substrat logam dan non-logam yang mungkin terkontaminasi dengan minyak atau minyak, 2) paparan jangka panjang pada suhu tinggi lebih dari 300 derajat F, dan 3) paparan jangka panjang terhadap tekanan mekanis tingkat tinggi.

Bahan-bahan tertentu, seperti minyak, dapat menghambat atau bahkan sepenuhnya mencegah perekatan pengunci ulir mengering dengan reaksi anaerobik, yang mengharuskan rakitan dibersihkan dengan baik sebelum perekat diterapkan. Selain itu, substrat pasif seperti seng dikromat/baja berlapis fosfat, magnesium, kadmium, baja tahan karat, aluminium, dan plastik termoset hanya dapat direkatkan dengan memperlakukan bahan dengan primer berbasis pelarut sebelum menerapkan perekat anaerobik.

Formulasi threadlocking baru yang tidak sensitif terhadap permukaan telah dikembangkan untuk memaafkan permukaan yang berminyak dan terkontaminasi, menyembuhkan terlepas dari residu yang akan menghambat penyembuhan perekat threadlocking tradisional. Selain itu, threadlocker ini juga dirancang untuk lebih mudah diawetkan pada permukaan yang tidak aktif, sehingga mengurangi aplikasi yang membutuhkan primer.

Perekat pengunci ulir tradisional tahan terhadap suhu terbatas (minus-65 hingga plus-300 derajat F) tanpa kegagalan. Perekat anaerobik baru yang menggabungkan teknologi kimia eksklusif baru yang inovatif telah diformulasikan untuk mempertahankan integritasnya pada suhu hingga 400 derajat F. Produk ini ideal untuk aplikasi yang tahan terhadap siklus termal ekstrem, seperti rakitan otomotif dan ruang angkasa.

Sementara perekat anaerobik berkekuatan tinggi tradisional dapat menahan beberapa tingkat getaran, kombinasi suhu operasi yang tinggi dan getaran kuat yang berkelanjutan biasanya terbukti terlalu banyak untuk anaerobik konvensional. Formulasi baru yang dikeraskan telah direkayasa untuk memberikan kinerja keseluruhan yang lebih baik di bawah tekanan termal dan mekanis yang ekstrem. Karena bahan ini lebih tangguh daripada anaerobik tradisional, bahan ini kurang sensitif terhadap benturan dan dapat menahan paparan yang lama terhadap getaran intens, rotasi, geser, dan gaya tarik.

Aplikasi berperforma tinggi

Ryobi Outdoor Products, produsen terkemuka pemangkas tali bertenaga gas untuk perawatan rumput konsumen, sedang mengembangkan blower bertenaga tinggi yang dirancang untuk mencapai kecepatan hingga 210 mph dan bekerja pada lebih dari 8.000 rpm. Di bawah kondisi pengoperasian yang ekstrem ini, komponen mesin mengalami suhu 500 hingga 600 derajat F dan gaya getaran yang tinggi.

Mengetahui bahwa solusi mekanis konvensional tidak akan menyelesaikan tantangan perakitan mereka, insinyur desain di Ryobi menyelidiki threadlocker anaerobik terbaru yang tersedia. Yang baru di pasar adalah Loctite 266, pengunci ulir yang tidak peka terhadap permukaan, berkekuatan tinggi, dan bersuhu tinggi yang dirancang untuk dipasang dalam 40 menit dan sepenuhnya sembuh dalam tiga jam. Karena perekat toleran terhadap minyak dan kontaminan permukaan ringan lainnya, aplikasinya cepat dan mudah, tidak memerlukan persiapan permukaan.

Pada jalur perakitan Ryobi, perekat diaplikasikan pada baut baja dikromat seng yang menghubungkan knalpot ke kepala silinder, dan bak mesin ke silinder. Tiga jam kemudian, setiap rakitan diuji pada throttle terbuka lebar selama enam menit pada 6.000 rpm sebelum disetujui untuk digunakan pelanggan.

“Penyembuhan cepat produk ini memungkinkan kami melakukan pengujian mesin di akhir jalur perakitan,” kata Bill Gest, wakil presiden produk baru di Ryobi. “Ini memungkinkan kami untuk memperkenalkan blower baru kami ke pasar tepat waktu, dan mengirimkan produk kami lebih cepat serta mengurangi proyeksi inventaris dalam proses kami. Unit blower baru ini telah membantu kami mempertahankan keunggulan kompetitif kami di pasar yang sangat kompetitif.”

Tentang penulis:
Mike Shannahan adalah manajer pemasaran OEM di Loctite Corporation, sebuah perusahaan Henkel. Henkel beroperasi di seluruh dunia dengan merek dan teknologi terkemuka di tiga bidang bisnis:Binatu &Perawatan Rumah, Kosmetik/Toiletries, dan Teknologi Perekat. Didirikan pada tahun 1876, Henkel memegang posisi pasar terkemuka secara global baik dalam bisnis konsumen maupun industri dengan merek-merek terkenal seperti Persil, Schwarzkopf dan Loctite. Henkel mempekerjakan sekitar 50.000 orang dan melaporkan penjualan sebesar $18,86 miliar dan laba operasi yang disesuaikan sebesar $1,84 miliar pada tahun fiskal 2009. Untuk informasi lebih lanjut, kunjungi www.loctite.com.