Causas y prevención de la irritación de la rosca del tornillo (convulsión)

La mayoría de los operadores se han encontrado con el problema de las incautaciones.roscas de tornilloque no se puede desmontar. Es muy probable que la extracción forzada de tornillos irritantes provoque la rotura de los pernos, daños a los orificios hexagonales internos y otras estructuras de accionamiento, y fallas en las herramientas de desmontaje. No sólo aumenta los costos de retrabajo sino que también consume una cantidad considerable de mano de obra y horas de trabajo. Para evitar eficazmente los problemas de irritación de las roscas, este artículo explica sistemáticamente las causas principales y los métodos de prevención estandarizados de la irritación y el agarrotamiento de las roscas.

1. Definición de irritación del hilo (convulsión)

El desgaste de la rosca, también conocido comúnmente como agarrotamiento o atasco de la rosca, se refiere a un estado de falla en el que un par de roscas no puede girar libremente durante el ensamblaje o el servicio. Es esencialmente una falla de adhesión y fusión del metal que ocurre en las superficies de contacto de la rosca.

2. Causas principales del desgaste de la rosca de los tornillos

El desgaste de las roscas se atribuye principalmente a dos categorías: fusión del metal causada por el calor acumulado por fricción de las roscas y falla por atasco inducida por condiciones de trabajo externas y defectos de ensamblaje.

2.1 Acumulación de calor por fricción del hilo (causa principal)

Durante el apriete de tornillos, la fricción continua en las superficies de contacto de la rosca genera un calor masivo, lo que provoca expansión térmica y ablandamiento local de la superficie metálica. Los flancos de la rosca se adhieren y fusionan, lo que eventualmente provoca irritación y agarrotamiento. En comparación con los tornillos de acero al carbono ordinarios, los tornillos de acero inoxidable son más propensos a irritarse y agarrotarse debido a las propiedades únicas de sus materiales:

(1) Alto coeficiente de fricción: el coeficiente de fricción del acero inoxidable es aproximadamente el doble que el del acero al carbono, lo que resulta en una intensa fricción de malla y una rápida acumulación de calor.

(2) Baja conductividad térmica: el acero inoxidable tiene solo un tercio de la conductividad térmica del acero al carbono, por lo que el calor de fricción no se puede disipar rápidamente y continúa acumulándose localmente.

(3) Alto coeficiente de expansión térmica: la tasa de expansión térmica del acero inoxidable es aproximadamente el doble que la del acero al carbono. Las roscas internas y externas se ajustan mejor después del aumento de temperatura, lo que agrava aún más los riesgos de fricción y fusión.

Además de los tornillos de acero inoxidable,tornillos de acero al carbono También son susceptibles a la irritación de las roscas en entornos operativos de alta temperatura y requieren una prevención estricta.

2.2 Condiciones Externas de Trabajo y Defectos de Montaje (Causas Secundarias)

El desgaste de las roscas de los tornillos ordinarios de acero al carbono se debe principalmente a operaciones de montaje inadecuadas y condiciones defectuosas de las roscas, que incluyen principalmente las siguientes situaciones:

(1) Materias extrañas como virutas de hierro, polvo e impurezas se adhieren a la superficie de la rosca. La fijación con suciedad rayará y apretará los dientes del hilo, lo que provocará que la malla se atasque.

(2) El par de apriete excesivo o la velocidad de apriete demasiado rápida excede el límite de soporte de las roscas, provocando fractura local de los dientes de la rosca, deformación y estancamiento.

(3) La excesiva rugosidad de la superficie, abolladuras o rebabas en las roscas provocan espacios de engrane desiguales y una resistencia a la fricción bruscamente aumentada, lo que provoca irritación local del adhesivo.

3. Medidas de prevención estandarizadas para el desgaste de hilos

3.1 Prevención del irritamiento causado por defectos externos

Antes de apretar, limpie minuciosamente las sustancias extrañas, rebabas e impurezas en las roscas internas y externas e inspeccione la integridad de las roscas para evitar un ensamblaje defectuoso. Siga los estándares de ensamblaje oficiales, aplique el torque apropiado con una velocidad de apriete uniforme y evite apretar demasiado y apretar rápido y violentamente para eliminar el desgaste de roscas inducido por el ensamblaje desde la fuente.

3.2 Prevención del irritamiento causado por el calor de fricción

Dado que las propiedades de conductividad térmica y expansión térmica del acero inoxidable no se pueden cambiar artificialmente, la solución industrial principal es reducir el coeficiente de fricción del hilo para minimizar la generación de calor por fricción. Se adoptan ampliamente dos métodos de prevención estándar:

(1) Aplique uniformemente lubricantes especiales en las superficies de contacto de las roscas para reducir la resistencia a la fricción del engrane.

(2) Implemente un tratamiento superficial profesional en los tornillos para optimizar la precisión de la superficie de la rosca y reducir el coeficiente de fricción.

Nota clave: Reducir el coeficiente de fricción de la rosca aumentará significativamente la precarga axial bajo el mismo par de apriete. Mantener los parámetros de torsión originales fácilmente causará daños por sobrecarga en la rosca y falla secundaria por irritación. Por lo tanto, después de adoptar tratamientos superficiales de lubricación o reducción de la fricción, el par de apriete debe calibrarse y reducirse sincrónicamente para que coincida con los parámetros óptimos de montaje.

4. Influencia del tratamiento superficial en el rendimiento del conjunto de roscas

Esta prueba adopta acero inoxidable A2-70.pernos de cabeza cilíndrica con casquillo hexagonal (M5×25). Todos los datos de prueba son solo para referencia del proceso y no para fines de garantía de calidad. El límite elástico de alargamiento permanente del 0,2 % de los tornillos de acero inoxidable A2-70 es de 450 N/mm². La especificación de ensamblaje estándar requiere que la tensión de apriete no exceda el límite de alargamiento permanente del 0,2% y que la fuerza axial del ensamblaje se controle dentro del 70% del límite elástico.

Los resultados de las pruebas muestran que los tornillos con tratamientos superficiales especiales logran un coeficiente de fricción de la rosca muy reducido. Con el mismo par de apriete se puede obtener una precarga axial mayor y más estable. Con base en esta característica, reducir adecuadamente el par de apriete puede reducir efectivamente la generación de calor por fricción e inhibir significativamente el desgaste y el agarrotamiento de las roscas de acero inoxidable.

5. Soluciones adecuadas para condiciones de trabajo especiales

El cromado negro a baja temperatura y el tratamiento de ennegrecimiento del acero inoxidable pueden reducir en gran medida la reflectividad espectral de las superficies de los tornillos, lo que es muy adecuado para equipos ópticos de precisión que requieren la eliminación de la reflexión difusa.

Para entornos de trabajo de precisión de alta limpieza donde los lubricantes están prohibidos y no se permite el pelado del recubrimiento, se pueden seleccionar tornillos antiexcoriación endurecidos SNSL-PN. El proceso de endurecimiento de la superficie previene fundamentalmente el desgaste de las roscas y cumple con los requisitos de montaje y servicio de escenarios especiales.