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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) [打印本頁]
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。
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「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。
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摩擦系數穩定劑與減摩劑之差異
# ?' G; ~5 n3 f9 B+ r0 b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。3 J3 v5 ]' ]- d8 x, u7 j

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3 Z: X1 [+ \) d+ s; l% v預置扭矩
. `, b  a% O( Z. y$ T9 `9 h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。 7 V: Y& i% X& C- _+ k
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F = M / (μ * f ); P: s; W+ h- S7 ?) M# W) H6 H3 y( E
F為鎖緊力, M為鎖緊扭矩, μ為摩擦系數, f 為比例因子
* b( _9 y) \" f8 C' I8 w6 ]6 ~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。8 `3 }2 S* w" H/ `9 L

0 D& S  H5 i$ I+ E8 L$ p1 p% ~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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