Gewindesicherungen und Sicherungsmassen sind chemische Lösungen zur Sicherung und zum Festhalten, die zur Befestigung von Gewindebefestigungen und zylindrischen mechanischen Verbindungen in UAVs, UGVs, USVs und UUVs eingesetzt werden. Gewindesicherungen tragen dazu bei, ein Lösen von Befestigungselementen durch Vibrationen, Stöße und zyklische Belastungen zu verhindern, während Haltepasten Lager, Wellen, Naben, Buchsen, Zahnräder und Hülsen sichern.
In dieser Kategorie sind führende Hersteller von Gewindesicherungsmitteln und Befestigungsmassen vertreten, die lösbare, mittel- und hochfeste, hochtemperaturbeständige sowie niedrigviskose Formulierungen anbieten.
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Gewindesicherungen und Befestigungsmassen sorgen für eine chemische Verriegelung und Befestigung mechanischer Baugruppen, die in unbemannten Luft-, Boden-, Oberflächen- und Unterwassersystemen zum Einsatz kommen. Viele Produkte dieser Kategorien basieren auf anaerober Chemie und härten aus, wenn sie zwischen geeigneten Passflächen unter Ausschluss von Sauerstoff und in Kontakt mit Metall eingeschlossen sind. Gewindesicherungen füllen die Zwischenräume zwischen ineinandergreifenden Gewinden aus, während Haltepaste vor allem zwischen zylindrischen Bauteilen wie Wellen, Lagern, Buchsen, Naben und Hülsen zum Einsatz kommt.
HM129 von Permabond
Für Konstrukteure unbemannter Systeme können diese Klebstoffe dazu beitragen, die Integrität von Verbindungen in Baugruppen zu gewährleisten, die Vibrationen, Stößen, Temperaturwechseln und wiederholten dynamischen Belastungen ausgesetzt sind. Die Auswahl erfordert mehr als nur die Wahl eines Gewindesicherungsmittels nach Farbe. Festigkeit, Viskosität, Fugenspalt, Werkstoff des Untergrunds, Temperatur, Wartungsanforderungen, Oberflächenbeschaffenheit und Aushärtungsverhalten sollten alle im Hinblick auf die mechanische Konstruktion und die Betriebsumgebung berücksichtigt werden.
Ein lösbares Gewindesicherungsmittel eignet sich für kleinere Befestigungselemente oder Baugruppen, die regelmäßig justiert, überprüft oder gewartet werden müssen. Formulierungen mit geringer Festigkeit verhindern unerwünschtes Lösen und ermöglichen gleichzeitig die Demontage mit herkömmlichen Werkzeugen. Allzweck-Sicherungsmassen erfüllen eine ähnliche Funktion bei zylindrischen Verbindungen, indem sie kontrollierte Spalte zwischen den Passkomponenten ausfüllen und aushärten, um eine fest verbundene Baugruppe zu bilden. Ihre tatsächliche Festigkeit und die Leichtigkeit der Demontage hängen von der Formulierung, den Verbindungsabmessungen und den Materialien ab.
Gewindesicherungen mittlerer Festigkeit bieten ein Gleichgewicht zwischen Sicherungsleistung und Wartungsfreundlichkeit. Eine Gewindesicherung mittlerer Festigkeit für Schrauben kann für Antriebs-, Nutzlast-, Antriebsstrang-, Sensor- und Strukturbaugruppen geeignet sein, die einen regelmäßigen Zugang erfordern. Schnell aushärtende Befestigungsmassen sind dort sinnvoll, wo der Produktionsdurchsatz eine wichtige Rolle spielt, da sie es zylindrischen Bauteilen ermöglichen, schneller eine Handhabungsfestigkeit zu entwickeln. Die tatsächlichen Aushärtungszeiten in der Halterung sowie die vollständige Aushärtung hängen von der Zusammensetzung, dem Untergrund, der Temperatur, dem Spiel, dem Oberflächenzustand und davon ab, ob ein Aktivator erforderlich ist.
Ein hochfester Gewindesicherer ist für Verbindungen vorgesehen, bei denen maximale Widerstandsfähigkeit gegen Lösen Vorrang vor einer einfachen Demontage hat. Diese Produkte werden manchmal als roter Gewindesicherer, permanenter Gewindesicherer oder Hochleistungs-Gewindesicherer bezeichnet, wobei die Terminologie je nach Hersteller variieren kann. „Permanent“ bedeutet nicht zwangsläufig, dass eine Demontage unmöglich ist, da einige hochfeste Produkte durch lokale Erwärmung und mit geeigneten Werkzeugen wieder gelöst werden können.
Hochfeste Sicherungsmassen erfüllen eine ähnliche Funktion bei zylindrischen Baugruppen, bei denen Lager, Zahnräder, Hülsen, Naben oder Wellen einen erheblichen Widerstand gegen axiale Verschiebung oder Drehung erfordern.
Gewindesicherungsmittel der „Wicking-Grade“-Klasse weisen eine niedrige Viskosität auf, wodurch sie durch Kapillarwirkung in die ineinandergreifenden Gewinde bestimmter, bereits montierter Befestigungselemente eindringen können. Dies macht sie dort nützlich, wo eine Demontage der Baugruppe vor dem Auftragen des Klebstoffs unerwünscht oder unpraktisch ist. Zu den typischen Anwendungsbereichen zählen Einstellschrauben, Instrumentenbeschläge und vormontierte mechanische Mechanismen, vorausgesetzt, dass Gewindepassung, Oberflächenbeschaffenheit und Zugänglichkeit ein ausreichendes Eindringen ermöglichen. Übermäßig große Gewindespiele können die Wirksamkeit beeinträchtigen.
Ein Hochtemperatur-Gewindesicherungsmittel oder eine Hochtemperatur-Sicherungsmasse ist darauf ausgelegt, die erforderliche mechanische Leistungsfähigkeit bei Temperaturen oberhalb des Betriebsbereichs von Standardformulierungen aufrechtzuerhalten. Diese Produkte können in der Nähe von Elektromotoren, Getrieben, Antriebssystemen, Bremsen, Stellantrieben oder anderen wärmeerzeugenden Anlagen erforderlich sein. Hochtemperatur-Gewindesicherungen und Hochtemperatur-Gewindesicherungsmittel sollten anhand des vom Hersteller angegebenen Betriebstemperaturbereichs und der erwarteten Leistung bei der vorgesehenen Betriebstemperatur ausgewählt werden und nicht allein anhand allgemeiner Produktbeschreibungen.
Spaltfüllende Befestigungsmassen sind so formuliert, dass sie größere Spaltmaße ausgleichen können als Produkte, die ausschließlich für zylindrische Teile mit engem Sitz vorgesehen sind. Sie können dort nützlich sein, wo Fertigungstoleranzen, Verschleiß, Reparaturarbeiten oder die bestehende Bauteilgeometrie zu einer breiteren Klebefuge zwischen Welle und Gehäuse führen. Das zulässige Durchmesserspiel variiert je nach Zusammensetzung, weshalb das Spiel in der Verbindung ein wichtiger Konstruktionsparameter bei der Auswahl einer anaeroben Sicherungsmasse ist.
LOCTITE® 243 von Henkel
Niederviskose Sicherungsmassen fließen leicht in enge Spalte zwischen zylindrischen Metallkomponenten ein. Sie eignen sich besonders für Präzisionslager, Buchsen, Hülsen, Zahnräder und auf Wellen montierte Teile, bei denen nur eine dünne Klebeschicht erforderlich ist. Die Anpassung der Viskosität und der für den Spalt vorgesehenen Eignung an die Verbindung trägt dazu bei, eine vollständige Abdeckung zu gewährleisten, ohne den beabsichtigten Sitz oder den Montageprozess unnötig zu beeinträchtigen.
Gewindesicherungsmittel und Sicherungsmassen können in unbemannten Plattformen überall dort eingesetzt werden, wo mechanische Gewinde- oder Zylinderverbindungen zusätzlichen Schutz vor Lösen oder Verschieben erfordern. Die geeignete chemische Zusammensetzung hängt von der Art der Verbindung, den Anforderungen an die Wartungsfreundlichkeit, den Belastungen, dem Untergrund und den Umgebungsbedingungen ab.
| Komponente, Teilsystem oder Nutzlast | Typische Einsatzbereiche von Schraubensicherungsmitteln und/oder Sicherungsmassen |
| Elektromotoren und Antriebseinheiten | Schraubensicherungsmittel können Befestigungselemente an Halterungen und Gehäusen sichern, während Sicherungsmassen zylindrische Motor- und Wellenschnittstellen stabilisieren können. |
| Propeller-, Rotor- und Antriebsstrangbaugruppen | Schraubensicherungsmittel können dazu beitragen, vibrationsbeanspruchten Gewindebauteilen Sicherheit zu verleihen, während Befestigungspasten Zahnräder, Naben, Hülsen und auf Wellen montierte Teile sichern können. Bei sicherheitskritischen oder vom Hersteller vorgegebenen Verbindungen sollte die Verwendung stets im Einklang mit den spezifizierten Befestigungselementen, Sicherungsmethoden, Werkstoffen und Anziehverfahren erfolgen. |
| Getriebe und Kraftübertragungen | Schraubensicherungsmittel können Befestigungselemente an Gehäusen und Halterungen sichern, während Haltepaste für Lager, Buchsen, Zahnräder und zylindrische Kupplungen verwendet wird. |
| Kardanringe, Kameras und Sensor-Nutzlasten | Entfernbare Schraubensicherungen können Halterungen, Einstellmechanismen und Nutzlastkomponenten sichern und gewährleisten gleichzeitig den Wartungszugang. |
| Flugzeugzellen, Fahrwerke und Strukturbaugruppen | Schraubensicherungen für Schrauben und Bolzen können dazu beitragen, ein durch Vibrationen und zyklische Belastungen verursachtes Lösen zu verhindern. |
| Lager und Lagergehäuse | Sicherungsmittel können die Schnittstelle zwischen einem Lager und seinem Gehäuse oder seiner Welle sichern, sofern dies mit der Lageranordnung und der erforderlichen Passung vereinbar ist. |
| Wellen, Naben, Kupplungen und Hülsen | Sicherungsmittel können zylindrische Oberflächen miteinander verbinden und zur Übertragung von axialen oder Torsionsbelastungen über die Verbindung hinweg beitragen. |
| Antennen und Kommunikationshardware | Ein wiederverwendbares Schraubensicherungsmittel kann Halterungen und Einstellpunkte mit Gewinde sichern und gleichzeitig eine spätere Überprüfung oder einen Austausch ermöglichen. |
| Fahrwerk, Räder und Aufhängungsmechanismen | Geeignete Gewindesicherungen können auf ausgewählte Gewindebefestigungen aufgetragen werden, die Stößen und Vibrationen ausgesetzt sind. |
| USVs und UUVs | Gewindesicherungs- und Haltemittel können in Antriebs-, Sensor-, Aktuator- und mechanischen Baugruppen eingesetzt werden, sofern die Zusammensetzung mit den vorgesehenen Umgebungsbedingungen und der Exposition gegenüber Flüssigkeiten kompatibel ist. |
Die Auswahl des richtigen Gewindesicherungsmittels, Schraubensicherungsmittels oder Befestigungsmittels erfordert, dass das Mittel sowohl auf die mechanische Verbindung als auch auf die Betriebsumgebung der unbemannten Plattform abgestimmt ist. Zu den wichtigsten Überlegungen gehören:
Diese Faktoren sollten gemeinsam bewertet werden, damit das ausgewählte Gewindesicherungsmittel oder die Sicherungsmasse die erforderliche Haltekraft gewährleistet, ohne die Montage, Wartung, Materialverträglichkeit, die Vorspannung der Befestigungselemente oder die langfristige Zuverlässigkeit zu beeinträchtigen.
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