Asiantuntijat: Höltymisen syitä

Miksi höltymisestä on tulossa yhä isompi ongelma?

Yksi ruuvien irtoamisen pääsyistä on höltyminen. Höltymisessä menetetään esijännitystä, ja sen voi jakaa kolmeen ryhmään: painuman aiheuttama höltyminen, relaksaation aiheuttama höltyminen ajan myötä tai asteittaisten lämpötilamuutosten aiheuttama höltyminen (viruma).

Painumat liittyvät pinnan karheuteen ja pinnan epätasaisuuksiin. Kiinnitettyjen pintojen paine esijännityksen jälkeen alkaa tasoittaa pinnan epätasaisuuksia. Kun epätasaisuudet ovat tasoittuneet, osat ovat vähemmän kiristettyjä, ja esijännitys vähenee. Jos esijännityksen väheneminen on huomattavaa, liitos voi kiertyä irti. Pieni esijännitys lisää siis väsymisen aiheuttamien vikojen riskiä.

Relaksaatiota esiintyy, kun materiaali tiivistyy ajan myötä, minkä vuoksi esijännitys vähenee. Tämä on tyypillistä sellaisten materiaalien kuin polymeerien, komposiittien, kuparin ja pehmeiden metallien kohdalla.

Viruma on kiinteän aineen taipumus liikkua hitaasti tai muuttaa muotoaan jatkuvasti jännityksen vaikutuksesta. Sen aiheuttaa pitkäaikainen altistuminen suurelle jännitykselle, joka putoaa materiaalin myötärajan alapuolelle. Viruma on voimakkaampaa materiaaleissa, jotka altistuvat pitkäaikaiselle ja lähellä rekristallaatiolämpötilaa olevalle kuumuudelle. Viruma nousee ympäristön lämpötilan noustessa.

Nykyään yhä useampi liitos toimii erittäin kovissa olosuhteissa, kuten suurissa nopeuksissa, korkeissa lämpötiloissa ja kovissa kuormituksissa. Jos komponentit valmistettaisiin vielä teräksestä ”vanhaan tapaan”, ne olisivat tilaa vieviä ja painavia. Nykyajan komponentit on valmistettu komposiiteista, muovista ja alumiinista kokonaispainon keventämiseksi. Tämän vuoksi höltymisestä on tulossa yhä isompi ongelma. Nord-Lock on kehittänyt X-series-aluslevyt höltymisen ehkäisemiseksi. Näin suunnittelijoiden ei tarvitse enää miettiä, kuinka he voivat kompensoida höltymisen liitoksissa.