Hur påverkas friktionen vid återanvändning av skruvar?

En skruv installeras på fabrik utan smörjning och allt fungerar bra – tills första gången skruven tas bort och sedan återanvänds. Det är nu det blir problem. Varför?

I konstruktionsfasen ställs förspänningsintervallet in för ett förband, se figur 1, så att delarna inte öppnar sig eller börjar glida och att sträckgränsen inte överskrids för någon av delarna. Friktionskoefficienterna är en del av beräkningen vid fastställandet av nominellt vridmoment för att uppnå korrekt förspänning.

Skruvens kontaktyta plattas ut under första åtdragningen på grund av att ytan är sträv och ojämn. Det som händer vid återanvändningen är att friktionen ökar som resultat av den större kontaktyta som uppstår under den första åtdragningen. Detta innebär att det krävs ett högre vridmoment för att uppnå samma förspänning som under första åtdragningen. Om man i stället använder det initialt rekommenderade vridmomentet under återanvändningen, uppnås inte tillräckligt hög förspänning.

Figur 1

Åtdragning utan smörjning
Diagrammet i figur 2 visar en skruv med dimensionen M12 8.8 som har dragits åt för första gången och därefter återanvänts utan att smörjas. Konstruktörens förspänningsintervall är markerat med blått. Den första åtdragningen ligger klart inom intervallet och allt fungerar bra. Men när ett spännelement återanvänds för första gången ökar friktionen och förspänningen minskar. Detta behöver kompenseras antingen genom smörjning eller högre åtdragningsmoment.

Vi kan till exempel ta en maskin som har fungerat bra sedan den kom från tillverkaren. Därefter sker den första underhållsöversynen efter cirka ett år. När skruven används på nytt, i enlighet med tillverkarens anvisningar, och dras åt med det åtdragningsmoment som tros vara det rätta, blir förspänningen lägre än det intervall som konstruktören fastställt.

Det är nu det blir problem. Förspänningen är för låg och delarna kan börja glida med påföljden att skruvförbandet lossar och/eller skruvarna går av.

Figur 2 och 3

Slutsats
Att återanvända skruvförband utan smörjning medför risker. Det kan vara frestande att hoppa över smörjningen för att spara tid, eller så är det kanske inte ens möjligt av hygienskäl. Det är viktigt att vara medveten om att det kan vara stor skillnad i förspänning mellan den första installationen och den första återanvändningen utan smörjning. Detta innebär att den uppnådda förspänningen inte kan förutsägas exakt. Används inget smörjmedel skulle det vara säkrare att byta ut fästelementen varje gång i stället för att återanvända dem.

Om fästelementen ska återanvändas rekommenderas en bra och jämn smörjning. Det är mycket viktigt att skruvarna rengörs och smörjs igen med samma smörjmedel. Därigenom återställs friktionen till ursprunglig nivå och håller klämkraften inom fastställt intervall (se Figur 3).

Om smörjmedel ska börja användas är det viktigt att anpassa vridmomentet efter de nya friktionsförhållandena och -värdena. Kontakta Nord-Lock Group om du behöver hjälp: info@nord-lock.se