Ponowne użycie śrub i nakrętek? Ryzykowna to oszczędność, bo o ile ocenimy organoleptycznie stan gwintu, to na pewno nie zweryfikujemy, czy nie mają po prostu dość. Przekroczona granica ich plastyczności każe podejrzewać, że nie dobrano odpowiednich narzędzi do połączeń gwintowych, z jakimi przyszło się nam zmierzyć.
Zapraszamy do obejrzenia galerii zdjęć poniżej.
Większość z nich w trakcie wieloletniej eksploatacji samochodu nigdy nie będzie odkręcana. Nas jednak interesują te, z którymi przyjdzie się mierzyć wielokrotnie. Wszak połączenia gwintowe to połączenia rozłączne. Ich celem jest skuteczne i bezpieczne łączenie elementów, wobec czego muszą gwarantować stałą i wysoką wartość siły dociskowej, jednocześnie zapewniając łatwy demontaż. Problem? Regularne wykręcanie i ponowne wkręcanie śrub/nakrętek koła powoduje, że gwint traci swoje pierwotne właściwości i nie gwarantuje integralności połączenia. Jak bardzo traci? Doświadczalne testy dowodzą, że siła dociskania śruby potrafi spaść nawet o 30% (z 45 000 N do poniżej 30 000 N) już po 10-krotnym odkręcaniu i dokręceniu kół! Swego czasu włoskie Ministerstwo Transportu przeanalizowało 200 000 wypadków. Do 52 doszło na skutek odpadnięcia kół. A to wystarczająca przesłanka, by ryzyko postępującego przeciągnięcia gwintu i brak początkowego współczynnika tarcia w przypadku skorodowanych elementów uznać za wystarczającą wskazówkę i raz na czas wymienić je na nowe.
I tak jak urwane koło w trakcie jazdy to najgorszy scenariusz, tak zdarza się, że koła po prostu nie da się zdjąć, wykorzystując zwykły klucz z podstawowego zestawu narzędzi, i trzeba wzywać… pomoc drogową. Problematyka „trudnych śrub” jest bardziej rozległa. Poprawne łączenie i rozłączenie połączenia śrubowego wymaga użycia odpowiednich narzędzi i zachowania kolejności prac.
Sztywność układu śruba – nakrętka
Ważnym elementem wykończenia śrub jest zabezpieczanie ich powłok przed utlenianiem, to dlatego w sportach motorowych stosuje się nakrętki pokryte miedzią. W motoryzacji coraz częstszym przypadkiem jest łączenie metali o różnym potencjale elektrochemicznym, co prowadzi do korozji galwanicznej (bimetalicznej). To o tyle istotne, że wymiana śrub stalowych galwanizowanych na śruby ze stali nierdzewnej jest powszechnie stosowaną praktyką podczas renowacji silników motocyklowych. Co dzieje się z połączeniem gwintowym pod wpływem korozji?
– Materiał stalowy o grubości 1 mm po skorodowaniu może zwiększyć swoją grubość 10-krotnie – zauważa Adam Szamotulski, kierownik Laboratorium Badań Nieniszczących Przedsiębiorstwa Specjalistycznego Draco. – Drugim problemem jest dokręcanie nieodpowiednią silą – ściśle określony moment dokręcania zapewnia trwałe połączenie i gwarantuje nieuszkodzenie struktury materiału gwintu śruba/nakrętka i samych elementów. Częste „zrywanie” śrub – spowodowane pęknięciami poprzecznymi lub pękanie nakrętek podczas dokręcania – jest wynikiem użycia między innymi nieodpowiedniej siły.
Przy maszynach budowlanych, urządzeniach wykorzystywanych w przemyśle okrętowym lub energetycznym przed ponownym zastosowaniem elementów zdemontowanych stosuje się badania nieniszczące, które pozwalają określić stan faktyczny elementu. Przy połączeniach śrubowych wykorzystuje się zwykle badania ultradźwiękowe w celu sprawdzenia ciągłości struktury. A też badanie magnetyczno-proszkowe stwierdzające, czy na powierzchni gwintu nie ma pęknięć eksploatacyjnych będących przyczyną potencjalnej awarii.
– W przemyśle motoryzacyjnym, by wyeliminować czynniki zagrażające naszemu bezpieczeństwu, nie ponosić dodatkowych kosztów badań NDT i nie martwić się o stan ponownie użytych elementów, proponuje się wymianę elementów na nowe i zastosowanie narzędzi, które zagwarantują odpowiednią jakość – dodaje specjalista od badań laboratoryjnych.
Klasa wytrzymałości – ważne parametry i oznaczenia
Dobór nowych elementów złącznych? Dokonujmy go zgodnie z zaleceniami producenta auta – to bezwzględny wymóg dla zachowania trwałości połączenia, tj. samohamowności gwintu. Kształt śruby i nakrętki musi odpowiadać kształtowi otworu montażowego w feldze (być spasowany), tzw. osadzeniu. Ich jakość, tj. klasę wytrzymałości, potwierdza status dostawcy wyposażenia seryjnego. Absolutne minimum to deklaracja producenta poparta uzyskanymi przez niego certyfikatami jakości.
Decydując się na zakup śrub, nakrętek czy szpilek piast, kierujmy się oznaczeniem w postaci dwóch cyfr (liczb) przedzielonych kropką lub przecinkiem. Z czego pierwsza to wartość granicy wytrzymałości na rozciąganie (Rm), druga natomiast to granica plastyczności (Re), tj. wartość naprężeń, po przekroczeniu których śruba trwale odkształci się.
Swego czasu do ułamanej śruby wystarczyło przyspawać nakrętkę i kluczem wykręcić śrubę. Dziś warto wspomnieć o ryzyku uszkodzenia różnych metali w wyniku podgrzewania oraz oczywiście samego połączenia. Na pewno lepszym rozwiązaniem niż palnik acetylenowo- -tlenowy jest zastosowanie podgrzewacza indukcyjnego.
– Profesjonalistom nie trzeba przypominać, że każda czynność w warsztacie powinna się zaczynać od oglądu i analizy konkretnego przypadku. Niezależnie od tego, czy chodzi o zapieczone połączenia utrzymujące felgi, czy urwane lub wyrobione śruby – w pierwszej kolejności należy ocenić sytuację i dobrać odpowiednie narzędzia do uprzednio zaplanowanych czynności – zauważa Jacek Wójcik, product manager Würth Polska.
Zapieczone i zardzewiałe śruby? Są przypadki, kiedy sama siła fizyczna, a nawet zastosowanie przedłużki do klucza to za mało, by odkręcić połączenie. Podczas cyklicznej wymiany kół szpilki narażone są na uszkodzenie. Problem ten nasila się w przypadku samochodów ciężarowych, których koła są o wiele cięższe.
– Podczas ich ściągania zdarza się, że otwór felgi uszkadza gwint szpilki. To obniża parametry śruby i sprawia, że po przykręceniu z czasem może się ona obluzować – uczula Mirosław Mielnicki, menedżer ds. zarządzania ofertą w Euromaster Polska Sp. z o.o. – Podobnie działają wszelkie zabrudzenia. W minimalnym stopniu, ale jednak obniżają moc dokręcenia śruby. To może prowadzić do jej poluzowania w trakcie jazdy.
I od razu dodaje, że analogicznie wygląda sytuacja w przypadku nakrętki. Zanieczyszczenie drobinami piasku może powodować uszkodzenia gwintu.
Stan szpilki i nakrętki – czystość oraz stan gwintu
Na dobrą sprawę należałoby też zweryfikować przyjętą technikę dokręcania nakrętek. O czym mowa? Ano nikt chyba nie zaprzeczy, że dobrą praktyką jest wykonanie pierwszych 3-4 obrotów nakrętki ręcznie. To daje pewność jej idealnego spasowania z gwintem.
– W razie nieprawidłowego przykręcania od razu można wyczuć opór. Używając klucza pneumatycznego, nie ma szans na wychwycenie takiego błędu. Siła automatu powoduje, że nawet jeśli zakrętka źle złapie gwint, to po prostu zniszczy jego fragment i dalej zacznie zazębiać się prawidłowo. To spowoduje osłabienie siły dokręcenia, a w konsekwencji zwiększy ryzyko poluzowania nakrętki – kontynuuje Mirosław Mielnicki.
Podczas wyważania w warsztacie felga osadzana jest na stożku, który niweluje niedoskonałość otworu centrującego. Ale już podczas montowania felgi na piaście może być zgoła różnie. Taka np. piasta może ulec zniekształceniu z powodu wyciągnięcia gwintu podczas dokręcania koła kluczem udarowym.
I tak jak klucz dynamometryczny stanowi „must have” dla połączeń wymagających określonego momentu obrotowego, tak musimy mieć świadomość, że narzędzie to powinno być kalibrowane co 12 miesięcy, by mieć pewność prawidłowych wskazań.
W warsztacie pożądane będą klucze zgodne z normą DIN EN ISO 6789-1:2017-07. Jeśli dynamometryczne, to z mechanizmem wyzwalającym wyraźnie słyszalny i wyczuwalny sygnał po osiągnięciu ustawionego momentu obrotowego. Z najnowszych propozycji wspomnijmy trzy nowości marki Wera z serii Click-Torque. Ich cechy wspólne to dokładność pomiaru do ±3% i konstrukcja z 45 zębami. Ich walor? Prosta regulacja i zabezpieczenie żądanego momentu obrotowego za pomocą słyszalnego i wyczuwalnego zablokowania po osiągnięciu wartości skali.
Narzędzia do opornych śrub
Powtarzające się w trakcie rutynowej obsługi serwisowej odkręcanie i dokręcanie tego samego korka spustowego oleju prowadzi do osłabienia materiału, z którego jest wykonany. Dokręcanie zbyt wysokim momentem jeszcze bardziej przyspiesza ten proces. Rozwiązaniem są klucze do korków oleju wyposażone w wymienne pokrętło umożliwiające przeniesienie dużych momentów obrotowych podczas odkręcania. W warsztacie warto mieć praktyczny zestaw kluczy do korków spustowych w miskach olejowych samochodów osobowych i dostawczych. Skompletowany zestaw skrywa prócz nasadki trójkątnej także sześciokątne (hex). Takie, a też do szybkiego montażu i demontażu drążka kierowniczego ma od niedawna w swym portfolio marka Högert Technik. Stworzone do intensywnej eksploatacji są dedykowane wybranym markom samochodowym.
W profesjonalnym warsztacie mechaniki pojazdowej nie może zabraknąć kluczy do świec żarowych. Ich przegubowa konstrukcja umożliwia wykręcanie świec głęboko osadzonych i z utrudnionym dostępem. Propozycja Högert Technik to długie nasadki (160 mm) z przegubem i wkładki gumowe wewnątrz, które ułatwiają wyciągnięcie świecy z głowicy po jej wykręceniu.
Z myślą o pewnym chwycie powstały klucze płasko-oczkowe i nasadki z systemem Dynamic Drive marki Bahco. Ich profil (sześcio- i dwunastokątny) charakteryzuje się zaokrąglonymi narożnikami i obszarami bocznymi, które przekazują moment na nakrętki lub śruby – dodatkowa powierzchnia przesuwa nacisk od rogów do obszarów mocniejszych, które lepiej rozkładają maksymalne obciążenie i moment.
A jeżeli dojdzie do uszkodzenia gwintu od korka olejowego?
– Można skorzystać z gotowych zestawów naprawczych. Gwintownikiem powiększ uszkodzony gwint, utwórz nowy profil i zainstaluj nowy korek – radzi Remigiusz Sylwestrzak z firmy SNA Europe Poland, która jest przedstawicielem marki Bahco w Polsce.
Skądinąd najpopularniejsza naprawa zerwanej/ułamanej śruby to użycie wykrętaków. Metoda ta polega na nawierceniu ułamanego trzpienia i wprowadzeniu w otwór wykrętaka, za pomocą którego możemy usunąć uszkodzony element. W przypadku zniszczonej już nakrętki stosuje się tzw. skrętne nakrętki celem uchwycenia końcówki śruby lub nakrętki. Taki rozbudowany, bo 10-elementowy zestaw wykrętaków do uszkodzonych śrub wewnętrznych hex, torx, spline ma w swej ofercie firma Yato. Jeszcze bardziej rozbudowany zestaw gwintowników (dwustopniowych) i tulejek do naprawy i regeneracji gwintu to specjalność marki Tesam.
Rafał Dobrowolski
Fot. materiały firm Bahco, Hazet, Högert Technik, Würth
Komentarze (0)