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標題:
何謂緊固件業所稱的摩擦系數穩定劑 (Friction Coefficient Stabilizer)
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作者:
wenley
時間:
2013-3-14 10:31
標題:
何謂緊固件業所稱的摩擦系數穩定劑 (Friction Coefficient Stabilizer)
「摩擦系數穩定劑」
(Friction Coefficient Stabilizer)
廣義而言泛指用于降低并同時穩定摩擦系數的潤滑披覆劑。在緊固件的應用范疇中，「摩擦系數穩定劑」可促進緊固件攻牙的速度，降低鎖入扭力
(Tightening Torque)
及增進緊固件在震動擺動環境下的鎖緊力
(Clamping Force)
。由于其能夠有效降低量產緊固件間摩擦系數值的變異差，因此大幅提升了緊固件的整體質量與機件組裝后之安全性，更可進一步滿足預置扭矩與自動化組立設定的需求。
: H# f. U; r. h5 t- o; B/ O9 W9 s
r) O0 M3 Q' `% m3 B( ^
「摩擦系數穩定劑」代表性的產品如
:
德國福斯潤滑科技集團
(Fuchs Lubritech GmbH)
出品的可力特摩
HMP
薄膜潤滑劑系列
(gleitmo HMP Dry Film Lubricant)
，其
又俗稱德國潤滑水蠟。這一類產品多為含高分子聚合物的水性膠狀分散液，一般采用浸漬方式涂覆，經烘干固化后會形成一附著性佳的透明潤滑薄膜。這種潤滑膜潤滑效果很好，可有效降低摩擦系數并使摩擦系數之差異最小化。這種特殊的干式潤滑因為膜層極薄，不會產生影響公差的問題。預涂潤滑水蠟的零件可儲存備用，隨時供應組
裝并符合自動化操作。隨著自動化組立之普及化，以及人類對于產品性能與安全要求日趨嚴苛，許多知名歐美汽車廠與其他行業的制造商，會要求他們的產品零件如螺絲、螺栓、螺母、墊圈、華司與其他扣件、緊固件
…
等，在表面處理流程最末施作摩擦系數穩定披覆的工藝。
( j6 i. x5 H: L) m+ L
; l' L& P) f5 w2 u2 c! p8 S6 d; X
; t# I; s( t* S
$ ?( \2 p. j3 N/ k
摩擦系數穩定劑與減摩劑之差異
7 @2 o% k/ U7 D2 F9 e9 [
與一般所說的減摩劑
(FM, Friction Modifier)
不同的是，凡是能降低摩擦的油性添加劑或固體潤滑劑皆可稱作減摩劑，但其并不一定具備穩定與控制摩擦系數之功能。而「摩擦系數穩定劑」不但能降低摩擦系數，更重要的是能滿足緊固件設計者及規范中，對于緊固件所設定的特定摩擦系數值，將摩擦系數的離散度控制在一個極小的偏差范圍
。
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; h: V- R ?1 [% U8 h, l' d
! I/ U1 ^8 \* O3 x5 B; _
預置扭矩
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指摩擦系數可默認，因此零件在組裝時不會因扭矩過荷或不足造成的問題。在汽車及許多機械裝配的過程中，通常用已設定好的扭矩來鎖緊螺絲。
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" z* s% {- E) r6 R2 c' K" H
F = M
/ (
μ
*
f
)
. d/ a# V! I# K7 _+ S5 w
F
為鎖緊力
, M
為鎖緊扭矩
,
μ
為摩擦系數
,
f
為比例因子
$ ?2 k. p+ y$ ?) @3 _
從上面鎖緊力公式中可看出，若螺絲的扭矩固定，而摩擦系數的平均偏差很高，那么預張力的波動就會很大，這樣的大波動是螺絲設計者或品保經理所不樂見的。因為摩擦系數過低，易導致扭矩過荷而產生螺絲損傷
;
摩擦系數過高，則可能因鎖緊力不足而使螺絲連接產生松脫危機。根據德國汽車工業協會所制定的
VDA 235-101
標準
:
一般而言汽車工業用緊固件的摩擦系數范圍值為
μtot 0.09
到
0.14
之間。部分摩擦系數
(μb, μth)
，考慮到測量的不確定性，仍不應低于
0.08
或高于
0.16
。而整體摩擦系數的最佳均值應為
μtot 0.12
。
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以車輛輪圈中心的螺拴為例
:
若緊固扭距不足，在車輛長時間行駛下將造成在內部零件間出現明顯的相對運動，進而加速輪圈相關部件的磨損，嚴重時將甚至會影響行車安全。
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