Threadlockers Diungkap: Panduan Pakar untuk Lem Pengunci Sarut

Ditemukan lebih dari 2.000 tahun lalu, sarut terajin tetap menjadi tulang punggung mesin modern. Mereka menjadi bagian integral dari segala sesuatu mulai dari mobil dan pesawat hingga alat rumah tangga, di mana mereka mengamankan komponen yang paling kritis.

Di Amerika Serikat saja, lebih dari 300 miliar sarut dikonsumsi setiap tahun. Volume yang menakjubkan ini menggarisbawahi kebutuhan akan sarut yang memberikan kinerja yang dapat diprediksi, seragam, dan tetap aman setelah dipasang.

Meskipun refinment yang berkelanjutan, sarut masih gagal. Dua mode kegagalan utama ada: relaksasi tegang, yang disebabkan oleh ekspansi dan kontraksi temperatur dari baut dan substratnya; dan self-loosening, yang terjadi ketika geser lateral antara permukaan kontak mengurangi genggaman klamping.

Solusi mekanis—cakar spring, retainer kawat, baut pengunci—menambah biaya dan tidak dapat sepenuhnya mencegah gerakan geser yang mengakibatkan longgar. Lem pengunci sarut kimiawi, sebaliknya, menawarkan perbaikan permanen yang hemat biaya.

Diperkenalkan hampir 50 tahun yang lalu oleh Loctite Corporation, threadlockers anaerobik adalah resin cair satu komponen yang mengeras menjadi padat yang tahan lama saat terpapar ion logam dalam lingkungan tanpa oksigen. Mekanisme pengeringan anaerob ini memungkinkan lem untuk mengalir, mengisi celah sarut, dan kemudian mengeras tanpa pengeringan premature.

Selama pengeringan, rantai polimer menembus setiap ketidaksempurnaan mikroskopik pada sarut, meningkatkan gesekan dan menciptakan kunci mekanis yang kuat. Lem juga menyegel sendi, melindunginya dari korosi yang disebabkan oleh kelembaban, gas, dan cairan.

Beberapa tetes threadlocker dapat mempertahankan baut yang diberi torsi hingga sengaja dicabut. Meskipun assembly baut dan klep tipis biasanya mencapai hanya sekitar 15% kontak logam-ke-logam, threadlocker menyediakan kontak 100%, meningkatkan kontrol torsi, mengurangi gosok, dan memberikan pelumasan untuk assembly yang presisi.

Tersedia dalam grade kekuatan rendah, sedang, dan tinggi, threadlocker dapat menahan lingkungan yang paling keras. Mereka menawarkan kekuatan geser tinggi, resistensi suhu, pengeringan cepat, distribusi yang mudah, dan resistensi getaran yang baik.

Faktor yang Perlu Dipertimbangkan Saat Memilih Threadlocker

Memilih threadlocker yang tepat memerlukan pemahaman tentang kebutuhan aplikasi Anda. Dalam banyak kasus, baut harus tetap dapat dicabut untuk pemeliharaan. Untungnya, baut apa pun yang telah dikunci dapat digunakan ulang—cukup hapus lem lama sebelum mengaplikasikan ulang.

Formulasi kekuatan rendah ideal untuk baut hingga diameter ¼ inci—seperti baut penyesuaian, meter, dan gauge—di mana penyesuaian sering diperlukan. Grade kekuatan sedang cocok untuk baut hingga diameter ¾ inci, umum di mesin perkakas, pres, pompa, dan kompresor. Lockant kekuatan tinggi disediakan untuk baut hingga diameter 1 inci, yang ditemukan pada assembly permanen pada alat berat dan montir besar.

Threadlocker viskositas rendah yang menembus juga tersedia untuk baut hingga diameter ½ inci yang mungkin mendapat manfaat dari wicking mudah ke dalam sarut yang sudah dirakit.

Lingkungan operasi menentukan pilihan formulasi. Threadlocker modern tidak sensitif terhadap permukaan, tahan suhu tinggi, tahan kimia, dan tahan getaran—fitur yang tidak tersedia pada generasi sebelumnya.

Jenis logam juga penting. Baut yang terbuat dari logam tidak aktif—stainless steel, seng, magnesium, oksida hitam, kadmium, aluminium anodis, atau titanium yang dipassivasi—mungkin memerlukan primer untuk memfasilitasi pengeringan. Jika hanya satu logam tidak aktif yang hadir, primer tidak diperlukan.

Mengaplikasikan Threadlocker

Aplikasi yang tepat memastikan lem membasahi seluruh area keterlibatan sarut. Basah yang diperlukan tergantung pada ukuran sarut, viskositas lem, dan geometri bagian. Untuk bagian besar, basahi kedua wajah pemasangan memastikan keandalan.

Untuk assembly baut dan klep lubang through, aplikasikan threadlocker hanya di tempat klep dan baut bertemu saat penuh dipegang—hanya lem di antara sarut yang akan mengeras. Untuk assembly lubang blinder seperti cap screw, aplikasikan lockant pada baik baut maupun sarut yang berpasangan; jika tidak, tekanan udara dapat memaksa lem keluar, mengakibatkan pengeringan yang tidak sempurna dan potensi kegagalan.

Threadlocker dapat didistribusikan secara manual, semi-otomatis, atau otomatis. Coating baut yang telah diaplikasikan sebelumnya—mikrokapsul yang berisi lem—menjadi populer. Ketika baut dirakit, kapsul pecah, melepaskan lockant. Metode ini menawarkan konsistensi, penghematan biaya, dan jaminan kualitas.

Threadlocker anaerobik mengeras dalam hitungan menit pada suhu ruang dan mengeras penuh dalam 24 jam. Paparan panas (misalnya, 30 menit pada 120 °C) dapat mempercepat pengeringan. Jika primer atau activator diperlukan, aplikasikan pada satu atau kedua permukaan sebelum lem; tidak perlu mencampur komponen.

Sebagai aturan, hindari threadlocker anaerobik pada assembly sarut plastik, karena pengemasan substrat atau retakan tekanan dapat terjadi.

Pengembangan Baru

Adhesif anaerob tradisional menghadapi tiga tantangan utama: pengeringan pada rentang substrat logam dan non-logam yang mungkin berminyak atau kotor; tahan paparan jangka panjang suhu di atas 300 °F; dan menahan stres mekanis yang berkelanjutan.

Minyak dan kontaminan lainnya dapat mencegah pengeringan dengan menghambat reaksi anaerob, yang memerlukan pembersihan yang menyeluruh sebelum aplikasi. Substrat tidak aktif—platir baja seng-dikromat/fosfat, magnesium, kadmium, stainless steel, aluminium, dan plastik termoset—dulu memerlukan primer berbasis pelarut sebelum adhesive anaerob dapat menempel.

Formulasi modern yang tidak sensitif terhadap permukaan mengeras dengan sukses pada permukaan berminyak atau kotor dan pada logam tidak aktif, mengurangi atau menghilangkan kebutuhan primer. Kimia proprietary baru juga memperpanjang suhu operasi hingga 400 °F, ideal untuk aplikasi otomotif dan penerbangan yang mengalami siklus termal ekstrim.

Untuk mengatasi getaran, formulasi yang lebih tahan telah dirancang. Lockant kekuatan tinggi dan suhu tinggi ini kurang sensitif terhadap impact dan dapat menahan paparan yang berkelanjutan terhadap getaran intens, rotasi, geser, dan gaya tarik.

Aplikasi Berkinerja Tinggi

Ryobi Outdoor Products—terkenal untuk pemotong rumput gas—sedang mengembangkan blower berdaya tinggi yang mampu mencapai kecepatan hingga 210 mph dan kecepatan mesin di atas 8.000 rpm. Di kondisi ini, komponen mencapai 500–600 °F dan mengalami getaran parah.

Solusi mekanis konvensional tidak memadai. Insinyur beralih ke Loctite 266, threadlocker baru yang tidak sensitif terhadap permukaan, kekuatan tinggi, dan suhu tinggi. Ia mengeras dalam 40 menit dan mencapai kekuatan penuh dalam tiga jam, menahan minyak dan kontaminan ringan lainnya tanpa persiapan permukaan.

Di garis assembly, lem diaplikasikan pada baut baja platir seng-dikromat yang menghubungkan demper ke silinder kepala dan crankcase ke silinder. Tiga jam kemudian, setiap unit diuji pada throttle lebar selama enam menit pada 6.000 rpm sebelum disetujui.

"Pengeringan cepat produk ini memungkinkan kami melakukan tes mesin di akhir garis assembly," kata Bill Gest, Vice President of New Products di Ryobi. "Ini mempercepat waktu-kami-ke-pasar, mengurangi inventori dalam proses, dan membantu kami mempertahankan keunggulan 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 area bisnis: Laundry & Home Care, Cosmetics/Toiletries, dan Adhesive Technologies. Didirikan pada 1876, Henkel memegang posisi pasar terkemuka secara global di sektor konsumen dan industri, dengan merek terkenal seperti Persil, Schwarzkopf, dan Loctite. Henkel menemploy sekitar 50.000 orang dan melaporkan penjualan $18,86 miliar dan laba operasi yang disesuaikan $1,84 miliar pada fiskal 2009. Untuk informasi lebih lanjut, kunjungi www.loctite.com.