MODIFIERING AV FÄRG ALTERNATIVT MÅLNINGSFÖRFARANDET HOS ALUMINIUMFÖTTER ALUMINIUMFÖTTER

Eftersom det är på grund av sättningar i färgen efterdragning utförs hos motorer med aluminiumfötter, kan problemet med efterdragning tyckas vara lätt att lösa. Undvik färg i skruvförbandet!

I det här kapitlet kommer flera förslag presenteras hur målningsförfarandet eller färgens egenskaper skall ändras för att undvika att efterdra skruvförbandet mellan fot/hölje.

Förslag till förändringar: • Målning efter montering

• Plugga hål på undersidan av foten innan målning • Måla endast ovansidan av foten

• Tunnare färgskikt • Färg med hög hållfasthet • Färg med låg hållfasthet

Målning efter montering

Detta vore den bästa lösningen för att komma undan efterdragningsproblematiken. Men detta skulle kräva stora förändringar i monteringen. Kostnaden skulle bli hög vilket gör att detta förslag eventuellt inte är genomförbart. Det blir billigare att efterdra skruvförbandet.

Plugga hål på undersidan av foten innan målning

Skulle skruvhålen täckas över vid målning så att området kring skruvhålet blev färg rent, skulle en mycket mindre sättning ske eftersom tester har visat att den största sättningen sker direkt under skruvskallen/brickan. Denna modifikation skulle innebära ett annat målningsförfarande, vilket skulle innebära en större kostnad. Eventuellt skulle denna kostnad täckas av minskningen av den tidsåtgång det tar för efterdragning.

Måla endast ovansidan av foten

Detta skulle leda till den sida av foten som kunden ser är målad, men undersidan är omålad och bra för hållfastheten i skruvförbandet. Dock så skulle motorn inte klara de krav som ställs på den i fråga om tålighet mot yttre omständigheter som t.ex. korrosiv miljö.

Det finns också ett målningstekniskt problem med pulversprutmålning, pulvret tränger runt hörn. Så även om pulvret bara tillförs från ovansidan, så kommer färg även hamna på undersidan av foten. Färgtjockleken kommer dock troligtvis bli mycket tunnare på undersidan. Att färgen inte kan avlägsnas helt kan vara positivt på flera sätt. Tunnare färgskikt skapar mindre sättningar och att ett färgskikt finns närvarande skyddar materialet från omgivningen.

Tunnare färgskikt

Som resonemanget i punkten ovan säger så leder ett tunnare färgskikt till en mindre sättning. En lösning skulle kunna vara att om färgskiktet minskas på foten samtidigt som det skyddande ytskiktet behålls. Det finns dock en skillnad då sköldar och fötter målas hos olika underleverantörer och därför inte har exakt samma färgkvalité. Därför kan man inte direkt dra slutsatsen att om fötterna skulle ha samma färgtjocklek som sköldarna skulle problemet med sättning vara löst.

Färg med hög hållfasthet

Om färgen skulle vara mer värmebeständig skulle färgen ej mjukna och krympa.

Då skulle den ursprungliga förspänningen som skapas vid monteringen bibehållas även under och efter värmebehandlingen som sker i samband med impregneringen.

Färg med låg hållfasthet

Om färgens hållfasthet är så låg att komprimering sker redan vid åtdragning vid montering i rumstemperatur skulle ingen mer sättning kunna inträffa vid uppvärmning.

13 SLUTSATSER

Skruvprogrammet som utvecklats har blivit ett bra verktyg för att analysera den befintliga designen av motorn samt att utvärdera förslag på nya designer.

Simuleringar i skruvprogrammet har visat att skruvförbandet mellan fot och hölje kan optimeras. På grund av lokalt höga tryck runt skruvförbanden finns risk för sättningar i färgen på motorns komponenter, sköld, hölje och fot. Sättning kan i sin tur leda till förlust av förspänningskraft. För att utreda detta problem och skapa kunskap om hur färgen beter sig vid olika belastningar och

temperaturer har prov gjorts på Corporate Research samt på LV Motors.

Tester av skruvförbandet mellan fot och hölje har visat att så tunt färgskikt på ytorna i förbandet som möjligt bör eftersträvas för att uppehålla förspänningen i skruven.

Testerna har också visat att störst sättning sker i färgskiktet direkt under skruvskallen där yttrycket är högst. Mycket liten sättning sker i färgen i kallt tillstånd, den största sättningen inträffar då färgen värms upp över ca 50°C. En reduktion av färgtjockleken skulle innebära mindre sättning av färgen och eventuellt avhjälpa problemet med efterdragning av fotskruvar.

Flera andra alternativ för att uppehålla förspänningen i fotskruvarna för att undgå efterdragning av skruvförbandet har undersökts. Den metod som visat sig mest lyckad är att applicera en taggbricka mellan skruv och fot. Brickan trycker undan färgen i kallt tillstånd så metallisk kontakt bildas. Detta förhindrar färgen att tryckas samman vid uppvärmning.

I skruvförband finns alltid en osäkerhet kring vilken förspänningskraft skruven får vid montering med ett visst åtdragningsmoment och med ett visst smörjtillstånd. För att öka kunskapen har tester kring detta gjorts. Testerna har visat att förväntad förspänning inte fås. Detta visar att friktionen i gängan och mot underlaget är högre än förväntat. Om istället riklig smörjning tillförs skruven vid åtdragning finns det risk att friktionen minskat så mycket att dragspänningen i skruven blir för stor. Detta kan leda till att skruven plasticeras när motorn körs i drift då fler krafter adderas till förspänningskraften.

REFERENSER

[1] REKOMMENDATIONER FÖR SKRUVFÖRBAND MED PRESSGJUTGODS – Svenska gjuteriföreningen, 2004

[2] http://www.bufab.com/Portals/32/Teknikhandboken%20150.pdf , 2006-01-15 [3] www.finnveden.se 2005-12-13

[4] Tribologi- Friktion Smörjning Nötning. Staffan Jacobson Sture Hogmark, 2005 [5] Some observations on friction in screw threads J.F. Cornwell, 1980

[6] Maskinelement Handbok – Kungliga Tekniska Högskolan, 2000 [7] Formelsamling i hållfasthetslära - Kungliga Tekniska Högskolan, 1999 [8] Handbok om skruvförband – Colly Company AB, 1995

[8] Materialnyckelhandbok Metalliska material med jämförelser MMS handbok, 19:1996 [9]_http://www.atlascopco.com/websites/getonboard/emea/se_onboard.nsf/452cbf13ec37c4ed002 567a80034e978/63c10c9ed6edcc71c1256fee002dfff2/$FILE/om_skruvdragning.pdf, 2006-02-02 [10] Bickford - An introduction to the design and behaviour of bolted joints 3rd ed Marcel Decker, 1995

[11] Bickford and Nasser - Handbook of bolts and bolted joints Marcel Decker, 1998 [12] Optimering av tallriksfjäder med complex - Roland Stolt