Pasta techniczna do połączeń śrubowych

Molykote P 37 pasta przeciwzatarciowa wysokotemperaturowa

Wysokoczysta pasta montażowa do śrub i nakrętek w gorących urządzeniach.

Molykote P 37 to pasta przeciwzatarciowa przeznaczona przede wszystkim do montażu metalowych połączeń gwintowanych narażonych na bardzo wysoką temperaturę. Tworzy na powierzchni śrub, nakrętek i podkładek warstwę ograniczającą tarcie oraz ryzyko zgrzewania nierówności metalu. Jej znaczenie widać zwłaszcza przy późniejszym demontażu urządzenia: gwint, który wielokrotnie nagrzewał się i stygnął, może silnie się zapiec, nawet gdy nie przenosi ruchu podczas pracy. Pasta została opracowana dla takich statycznych połączeń montażowych, w których obciążenie, temperatura i czystość materiałowa utrudniają użycie zwykłego środka smarnego.

Wysoka temperatura nie oznacza jednej, niezmiennej postaci środka. Świeża pasta zawiera olej mineralny oraz specjalne stałe składniki smarne. Podczas nagrzewania olejowa faza nośna stopniowo traci swoje własności, natomiast pozostawiona warstwa składników stałych pomaga rozdzielić metalowe powierzchnie. Dlatego zakres podawany aż do +1400°C trzeba rozumieć jako odporność temperaturową stałego środka smarnego, a nie jako zapewnienie, że olej mineralny zachowuje płynną warstwę przez całą pracę w takiej temperaturze. O dopuszczalnej temperaturze całego połączenia decydują również śruba, nakrętka, podkładka, uszczelnienie i konstrukcja urządzenia.

Charakterystyka i zasada działania

Bazą P 37 jest olej mineralny, który ułatwia rozprowadzenie pasty po gwincie podczas montażu. W fazie stałej występują specjalne składniki smarne; opis produktu wymienia między innymi grafit i dwutlenek cyrkonu. Zapewniają one warstwę poślizgową przy dużym nacisku i po nagrzaniu. Pasta ma szaroczarny wygląd, a jej konsystencja pozwala na dokładne pokrycie zwojów, powierzchni pod łbem i stref współpracy nakrętki. Nie jest to środek przeznaczony do stałego pompowania przez szybkoobrotowe łożysko ani zamiennik oleju w pracującym układzie hydraulicznym.

Podczas dokręcania duża część momentu klucza zużywana jest na pokonanie tarcia w gwincie oraz pod łbem lub nakrętką. Jeśli tarcie jest niestabilne, taki sam moment może dać różny naciąg śruby. Równomiernie naniesiona pasta pomaga ograniczyć tę zmienność, ale zmienia relację między momentem a siłą zacisku. Konstruktor musi zatem ustalić własną procedurę dokręcania dla konkretnego łącznika, powłoki, geometrii i warunków pracy. Liczby z laboratoryjnej próby tarcia są punktem odniesienia, nie gotową tabelą momentów montażowych.

Wysoka czystość składu

P 37 opisuje się jako pastę o bardzo wysokiej czystości. Do receptury nie dodaje się celowo ołowiu, niklu, siarki, chloru ani fluoru. Zawartość siarki i całkowitych halogenów jest kontrolowana, a w danych typowych podano odpowiednio granice 250 ppm oraz 200 ppm. „Bez celowego dodatku” nie znaczy absolutnego analitycznego zera: śladowe zanieczyszczenia surowców mogą pozostawać w produkcie. Jeśli instalacja wymaga limitów chemicznych dla konkretnej partii, trzeba zweryfikować dokumentację tej dostawy zamiast opierać odbiór tylko na ogólnym opisie.

Dane techniczne Molykote P 37

ParametrWartość typowaInterpretacja
Rodzaj produktuPasta ze stałymi składnikami smarnymi na oleju mineralnymDo montażu połączeń, zwłaszcza gwintowanych
WyglądSzaroczarnyUłatwia kontrolę pokrycia powierzchni
Penetracja bez ugniatania280–310 mm/10, ISO 2137Miara konsystencji pasty w określonej metodzie
Gęstość przy 20°C1,21 g/cm³, ISO 2811Parametr fizyczny, nie nośność złącza
Zakres temperatur podawany dla produktu−30°C do +1400°CGórna wartość odnosi się do odporności stałego środka smarnego
Całkowita zawartość halogenówMaksymalnie 200 ppmDotyczy zanieczyszczeń w ramach kontroli czystości
Zawartość siarkiMaksymalnie 250 ppmNie oznacza celowego dodatku siarki
Obciążenie zespawania w próbie czterokulowej5500 N, DIN 51350 cz. 4, 1450 obr./min, 1 minWynik porównawczy, nie dopuszczalna siła w śrubie
Ślad zużycia w próbie czterokulowej1,50 mm, DIN 51350 cz. 5, 800 N, 1450 obr./min, 1 hWynik laboratoryjny w zadanych warunkach
Współczynnik tarcia gwint / pod łbem0,11 / 0,11 dla M12 × 1,75, klasa 8.8, powierzchnia oksydowanaNie jest uniwersalnym współczynnikiem dla innych śrub
Okres magazynowania60 miesięcy od produkcji w oryginalnym, nieotwartym opakowaniu przy 0–35°CNie jest trwałością warstwy w urządzeniu

Podane parametry są danymi typowymi w opisanych metodach badań. Nie należy zamieniać wyniku 5500 N z aparatu czterokulowego na obciążenie dopuszczalne połączenia śrubowego. O granicach naprężeń w złączu rozstrzygają obliczenia konstrukcyjne, materiał łączników, stan gwintu i procedura montażu. Także wartość tarcia 0,11/0,11 wynika z jednego układu badanego: zmiana powłoki, twardości lub chropowatości może zmienić wynik.

Zakres temperatur: co znaczy +1400°C?

Wartość −30°C odnosi się do dolnego końca podawanego zakresu zastosowania. Na zimno pasta powinna nadal nadawać się do przewidzianego użycia, ale rzeczywista łatwość nanoszenia zależy od stanu opakowania i sposobu dozowania. Górną granicę +1400°C opisano wprost jako odporność temperaturową stałego środka smarnego. Po odparowaniu lub rozkładzie części olejowej nie należy oczekiwać zachowania świeżej konsystencji pasty. Pozostaje cienka warstwa stała, której zadaniem jest ograniczenie przywierania metalu do metalu.

Dla instalacji poddanej długotrwałemu wygrzewaniu ważne jest również zachowanie po stygnięciu. Właśnie wtedy załoga często próbuje odkręcić zapieczone śruby. Prawidłowo nałożona warstwa może ułatwić rozłączenie, lecz nie naprawi mechanicznie uszkodzonego gwintu, rozciągniętego trzpienia lub połączenia skorodowanego pod zewnętrzną powłoką. Demontaż należy prowadzić zgodnie z instrukcją urządzenia i bez przekraczania dopuszczalnych sił.

Połączenia śrubowe w urządzeniach gorących

Typowym miejscem użycia są śruby, nakrętki i podkładki w przemysłowych urządzeniach narażonych na wysokie temperatury. Dotyczy to między innymi połączeń osłon, kołnierzy i elementów serwisowych w turbinach oraz innych maszynach cieplnych, jeżeli ich dokumentacja dopuszcza pastę o takich właściwościach. W tych zastosowaniach szczególnie ważna jest możliwość planowego demontażu po długim czasie pracy. Zadaniem produktu jest ograniczenie zatarcia gwintu i przywierania powierzchni podczas montażu oraz po ekspozycji cieplnej.

Stopy zawierające chrom, nikiel lub molibden, stosowane przy wysokiej temperaturze, wymagają starannego doboru sposobu montażu. Ich powierzchnia i warstwa tlenkowa mogą ulegać uszkodzeniu przy obrocie pod dużym dociskiem. Gdy lokalne nierówności zetkną się bez warstwy rozdzielającej, pojawia się ryzyko sczepiania i zrywania materiału. Pasta pomaga ograniczyć ten mechanizm, ale nie zastępuje dopasowania klasy materiału, prawidłowego gwintu, czystych podkładek ani zgodności zamienników z dokumentacją maszyny.

Tarcie podczas montażu i siła zacisku

W badaniu dla oksydowanego połączenia M12 × 1,75 klasy 8.8 współczynnik tarcia w gwincie oraz pod powierzchnią oporową wyniósł po 0,11. Taki wynik pomaga oceniać powtarzalność montażu przy tym samym zestawie materiałów i geometrii. Nie wolno jednak bezpośrednio przepisywać momentu z procedury dla suchego gwintu na złącze pokryte P 37. Przy mniejszym tarciu ta sama wartość ustawiona na kluczu może wytworzyć większe naprężenie w trzpieniu. To ma szczególne znaczenie dla cienkich śrub, materiałów pracujących blisko granicy plastyczności i połączeń o znaczeniu bezpieczeństwa.

Procedura dokręcania powinna obejmować klasę śruby, materiał nakrętki, stan powłok, liczbę ponownych użyć i sposób kontroli naciągu. Jeżeli wymagany jest konkretny moment lub wydłużenie, należy stosować dokumentację konstruktora połączenia. Pasta o znanych własnościach ogranicza ryzyko przypadkowego zatarcia podczas montażu, lecz sama nie definiuje siły wstępnej. W serii połączeń warto kontrolować, czy każde z nich było przygotowane i posmarowane w taki sam sposób.

Wyniki prób odkręcania po wygrzewaniu

W jednej próbie łączniki M12 z określonej stali stopowej dokręcono momentem 49,4 Nm, a następnie wygrzewano przez 21 godzin w 600°C. Zmierzony moment odkręcania wyniósł 120,9 Nm. W drugiej próbie na innym zestawie łączników ze stopu wysokotemperaturowego, przy tym samym momencie montażowym 49,4 Nm, po czterech tygodniach w 850°C moment odkręcania wyniósł 102,4 Nm. Wyniki pokazują zachowanie badanych połączeń po ekspozycji, ale nie ustalają momentu montażowego dla instalacji użytkownika.

Moment odkręcania może być wyższy niż początkowy moment dokręcania. Wpływają na to zmiany powierzchni, naprężenia, osady i charakter kontaktu po długim nagrzewaniu. Liczby 120,9 i 102,4 Nm nie są deklaracją, że wszystkie śruby odkręcą się z taką siłą ani że pasta usunie każdy przypadek zapieczenia. Różnią się materiały, czas i temperatura obu prób, więc porównywanie ich jako bezpośredniej skali skuteczności byłoby błędne. Rzeczywisty układ wymaga własnej walidacji.

Nośność i ślad zużycia

W próbie czterokulowej zespawanie kulek nastąpiło przy obciążeniu 5500 N, gdy badanie prowadzono z prędkością 1450 obr./min przez minutę. Odrębne badanie zużycia przy 800 N, tej samej prędkości i czasie godziny dało ślad 1,50 mm. Parametry te opisują odporność na obciążenie i zużycie w znormalizowanym stanowisku. Nie służą do obliczenia trwałości łożyska, dopuszczalnego docisku podkładki czy wartości momentu śruby w gorącym kołnierzu.

Przygotowanie powierzchni i nanoszenie

  1. Wyłączyć urządzenie, zabezpieczyć je przed uruchomieniem i poczekać na temperaturę bezpieczną do serwisu. Sprawdzić oznaczenie materiałów oraz zalecaną procedurę montażu.
  2. Usunąć stary środek, nagar, rdzę i luźne osady. Gwint można oczyścić szczotką drucianą dobraną do materiału; potem powierzchnie odtłuścić i osuszyć.
  3. Obejrzeć zwoje, łeb, podkładkę i nakrętkę. Uszkodzone elementy wymienić zgodnie z instrukcją, ponieważ pasta nie odbudowuje wykruszonego metalu.
  4. Nałożyć P 37 starannie na cały roboczy gwint i właściwe powierzchnie oporowe. Rozprowadzić równomiernie tak, aby nie pozostały suche strefy kontaktu.
  5. Nie mieszać z innymi smarami. Skręcić złącze z zastosowaniem właściwej procedury i narzędzia, a nadmiar usunąć z miejsc nieprzeznaczonych do smarowania.
  6. Po uruchomieniu prowadzić kontrole przewidziane dla urządzenia, zwłaszcza po pierwszym cyklu cieplnym, jeżeli wymaga tego instrukcja montażowa.

Odtłuszczenie jest potrzebne także wtedy, gdy na części nie widać grubej warstwy starego środka: cienki film może zmienić tarcie i przyczepność nowej pasty. Szczotkowanie powinno usuwać osad bez nadmiernego ścierania gwintu lub nanoszenia obcych cząstek. Szczególnie w urządzeniach wymagających wysokiej czystości używa się czystych narzędzi oraz materiałów pomocniczych zgodnych z procedurą zakładową. Nie należy mieszać resztek P 37 z pastą miedzianą, niklową ani inną nieznaną recepturą.

Dobór do konkretnego złącza

Przed zastosowaniem trzeba ustalić, czy złącze jest statyczne, jaki jest materiał i powłoka każdego elementu, jaką ma temperaturę w trakcie pracy oraz czy zachodzi kontakt z wodą, parą, chemikaliami lub gazami procesowymi. Kolejne pytanie dotyczy wymagań materiałowych: czy potrzebna jest kontrola siarki i halogenów, czy dopuszczalne są składniki stałe i czy ewentualne pozostałości po wygrzewaniu mogą znaleźć się w pobliżu medium procesowego. Trzeba sprawdzić również maksymalną temperaturę przewidzianą dla uszczelnienia i łączników.

Istotny jest cel serwisu. Jeśli połączenie ma być rozłączane po wielomiesięcznym wygrzewaniu, warto przeprowadzić próbę reprezentującą rzeczywisty czas i temperaturę pracy. Jeżeli wymagane jest precyzyjne napięcie śruby, należy zweryfikować współczynnik tarcia na używanych materiałach albo stosować metodę bezpośredniego pomiaru naciągu wskazaną w projekcie. Inaczej postępuje się przy prostym montażu osłony, a inaczej przy krytycznym kołnierzu ciśnieniowym.

Ograniczenia i błędy interpretacyjne

P 37 jest pastą montażową o stałych składnikach smarnych, nie uniwersalnym smarem plastycznym do wszystkich ruchomych węzłów. Nie należy na podstawie zakresu do +1400°C zalecać jej do szybkoobrotowego łożyska, silnika elektrycznego czy uszczelki bez osobnej oceny. Niski wyciek oleju w typowej aplikacji nie oznacza całkowitego braku wydzielania w każdym cyklu cieplnym. Szaroczarny kolor również nie przesądza, że produkt może bez ograniczeń trafić do miejsca wymagającego optycznej czystości.

Brak celowo dodanego ołowiu lub niklu nie jest certyfikatem do kontaktu z żywnością, wodą pitną, tlenem ani zastosowaniami medycznymi. Nie należy też przenosić liczbowych danych prób na nieznane materiały i powłoki. Szczególnie niebezpieczne jest przyjęcie 49,4 Nm z eksperymentu jako zalecanego momentu dla każdej śruby M12. Tę wartość zastosowano tylko w określonych badaniach odkręcania; właściwy moment w eksploatacji wyznacza dokumentacja złącza.

Przechowywanie, kontrola i bezpieczeństwo

W oryginalnym, nieotwartym opakowaniu przechowywanym od 0 do 35°C deklarowany okres użytkowania wynosi 60 miesięcy od daty produkcji. Zamknięcie opakowania ogranicza zanieczyszczenie pyłem i utratę części lotnych. Po otwarciu używać czystego narzędzia, nie odkładać do pojemnika pasty zebranej z powierzchni i chronić produkt przed przypadkowym zmieszaniem z innym środkiem. Przed następną aplikacją sprawdzić wygląd oraz datę i stan konkretnego opakowania.

Przed pracą należy zapoznać się z etykietą i aktualną kartą charakterystyki dla posiadanej partii. Karta techniczna opisuje własności użytkowe, ale nie zawiera wszystkich informacji o zagrożeniach, środkach ochrony i postępowaniu z odpadem. Obróbka gorących elementów wymaga również procedury bezpiecznego wyłączenia i chłodzenia urządzenia. Należy unikać przenoszenia produktu na powierzchnie, które mają być później klejone, lakierowane lub uszczelniane bez pasty.

Podsumowanie wyboru i dostępność

Molykote P 37 jest sensownym kandydatem do połączeń śrubowych, w których połączenie ma zachować możliwość demontażu mimo wysokiej temperatury i dużego nacisku. Jej zalety wynikają z wysokiej czystości, zdolności przenoszenia obciążeń oraz warstwy stałych składników smarnych, której odporność temperaturową podano do +1400°C. Decyzję końcową trzeba oprzeć na materiale złącza, dopuszczalnym momencie i naciągu, rzeczywistej temperaturze metalu, cyklach pracy i wymaganiach czystości. Powierzchnie należy przygotować, pastę nałożyć równomiernie i potwierdzić wynik w warunkach urządzenia.

W sprawie opakowania oraz doboru do śrub i materiałów można skontaktować się z ABS Smary. W zapytaniu warto podać gatunek stopu, średnicę i klasę śruby, powłokę, moment montażowy, temperaturę, czas wygrzewania i wymagany sposób demontażu. Molykote P 37, opakowanie 500 g — zobacz produkt w sklepie ABS Smary. Kontakt w sprawie doboru.