Einführung

Anaerob härtende Kleb- und Dichtstoffe finden im Maschinenbau, im Metallbau, in der Fluidtechnik und im Reparaturbereich Anwendung.

Die hervorragende Beständigkeit gegenüber thermischer Belastung wie auch die hohe Resistenz gegenüber aggressiven Medien zeichnen diese Produkte aus.

Aushärtung

Die Produktaushärtung (Polymerisation) erfolgt unter Luftsauerstoffausschluss (anaerob) und der katalytischen Einwirkung eines Metalls. Die produktspezifische  ushärtegeschwindigkeit wird durch verschiedene Faktoren beeinflusst.

Anwendungsgebiete

Die Produkte eignen sich zum Sichern von Gewindeverbindungen, zum Befestigen von Fügeteilen sowie zum Abdichten von Rohrverschraubungen und Flächen in der  Metallbranche. Dafür stehen unterschiedliche Festigkeitsabstufungen und Viskositäten zur Verfügung.

Sichern von Gewindeverbindungen

Eine Schraubenverbindung ist nur so fest, wie sie vorgespannt ist. Grösste Aufmerksamkeit muss deshalb darauf gelegt werden, dass diese Vorspannkraft erreicht wird und erhalten bleibt.

Seit der Erfindung vor über 200 Jahren zählt die Schraube zu den unersetzlichen Konstruktionselementen. Sie gehört zu den lösbaren, kraftschlüssigen Verbindungsarten.

Beim Anziehen einer Schraubenverbindung wird aufgrund ihrer Elastizität der Schraubenschaft gedehnt. Die elastische Verformung erzeugt eine Vorspannkraft, wodurch die  Bauteile Teile fest gegeneinandergepresst werden. Dabei hat die Gewindesteigung einen wesentlichen Einfluss auf die Vorspannkraft wie auch auf die Selbsthemmung  (Lösen) des Gewindes. Je kleiner der Steigungswinkel ist, umso grösser ist der Selbsthemmungseffekt.

Die Veränderung des Reibwerts

In den Konstruktionsberechnungen werden die von den Schraubenherstellern angegebenen Reibwerte μ von 0,12 bis 0,15 zugrunde gelegt. Dass aber die Gewindereibwerte  durch den Einsatz von anaeroben Klebstoffen verändert werden und sich dadurch andere Montagevoraussetzungen ergeben, wird vielfach nicht berücksichtigt. 

Je nach Produkt erhöhen sich jedoch die Gewindereibwerte μ auf 0,22 bis 0,3! Welche Auswirkungen diese Veränderungen der Reibwerte auf die Vorspannkraft einer  Schraubenverbindung haben, soll als Beispiel aufgeführt sein:

Schraube:            M 10 x 35 – DIN 933 – 8.8 geschwärzt
Mutter:                 M 10 – DIN 934 – 8 blank
Spannhülse:        Stahl, gehärtet
Vorbehandlung:   Geklebte Verbindungen – Schrauben / Muttern entfettet
Produkte:             1 = Standardprodukt mittelfest
                             2 = 4052 mittelfest
Ergebnis:             Mittelwerte aus 5 Versuchen

 

Ermittlung der Reibwerte
Schraube/Mutter	geölt	Produkt 1	Produkt 2
Anzugsmoment (Nm)	50	50	50
Vorspannkraft (kN)	27,6	14,6	27,6
Reibwert μ Gewinde	0,13	0,27	0,13

 

Anaerobe Schraubensicherungen mit niedrigen Reibwerten sind z. B.:
4003 niedrigfest
4052 mittelfest
4100 hochfest

 

 

Bei Schrumpfpassungen kann durch die Kombination mit einem anaerob härtenden Klebstoff eine wesentliche Qualitätsverbesserung und Festigkeitserhöhung erzielt werden. Dabei müssen folgende Parameter berücksichtigt werden:

• Die Fügeteiltemperatur darf mit einem hochfesten, wärmebeständigen Klebstoff +180 °C nicht übersteigen.
• Der Klebstoff muss auf die «kalte» Fügeteiloberfläche aufgetragen werden.
• Ein Herabkühlen des inneren Fügepartners birgt die Gefahr von Kondenswasserbildung, die sich langfristig negativ auf die Güte der Klebung auswirkt. Deshalb  ist eine Heisspresspassung vorzuziehen
• Es muss ein langsam härtender Klebstoff ausgewählt werden.
• Das Übermass darf nicht zu gross gewählt werden.

Abdichten von Rohrgewindedichtungen

Mit den anaeroben Klebstoffen können Rohrgewindeverbindungen gegen chemische Medien, auch unter Temperatureinwirkung, hohem Druck und Vibrationen zuverlässig  abgedichtet und gesichert werden.

Merke: Die Gewinde sind nach Norm zu schneiden. Eine Gewindeverbindung sollte bei der Montage immer angezogen werden, d. h. die Gewindeflanken müssen  gegeneinandergepresst werden. Nur so kann ein anaerober Klebstoff die gestellten, hohen Anforderungen erfüllen.

Die gebräuchlichen Gewindearten sind:

Der noch flüssige Klebstoff füllt bei der Montage die Hohlräume zwischen den Gewinden vollständig aus, dichtet ab und sichert das Gewinde gegen das ungewollte Lösen.  Die Gefahr von Korrosionsbildungen wird ausgeschlossen.

Dabei müssen folgende Parameter mitberücksichtigt werden:

• Das gute Gelingen ist weitgehend vom normgerechten Schneiden der Gewinde abhängig.
• Die Gewindeverbindungen müssen ausreichend benetzt und bei der Montage unvermittelt angezogen werden.
• Ein nachträgliches Positionieren von Bauteilen kann problematisch sein, da dadurch Mikrorisse im Polymeren entstehen können, die später zu Leckagen führen können.

Bedingt durch die stark beschleunigende Wirkung von Kupfer oder kupferhaltigen Legierungen kann es passieren, dass die Aushärtung bereits während des  Fügevorgangs beginnt. Dies kann zu Mikrorissen führen, die die Ursache für eventuelle spätere Undichtigkeiten sein können. Deshalb sind zur Prozessabsicherung Vorversuche sinnvoll, wenn die Dichtmittel in kupferhaltigen Verbindungen, die langfristig mit Wasser von > 40°C in Kontakt kommen, verwendet werden. Die  Feststellung der Eignung der Produkte für den speziellen Anwendungsfall und Klebeprozess liegt letztlich bei der Verantwortung des Anwenders.

Abdichten von Flächen

Durch den Einsatz von anaeroben, flüssigen Klebstoffen werden die Oberflächenrauigkeiten und Unebenheiten der Bauteilflächen ausgefüllt bzw. überbrückt. Nach  ushärtung der Flächendichtung ist ein «Setzen» ausgeschlossen.

Das gute Gelingen setzt voraus:

• Auf eine richtige Konstruktion und Steifigkeit der Verbindung zu achten
• Die richtige Klebstoff-Wahl treffen. Dabei sind eventuell gewünschte Demontierbarkeit der Verbindung und die Beständigkeit (Temperatur, Druck, Medien, usw.) zu berücksichtigen