Mga Insulating Washer para sa Galvanic Corrosion: Materials & Install Guide

Bakit Mahalaga ang Mga Insulating Washer sa Aluminum-Stainless Assemblies

Ang isang hindi kinakalawang na bolt na sinulid diretso sa isang aluminum bracket ay mukhang maayos sa unang araw. Magdagdag ng ilang buwan ng ulan o halumigmig sa baybayin, at ang aluminyo sa paligid ng bolt hole ay magsisimulang mag-chalk, mag-pit, at mawala ang pagkakahawak nito sa sinulid. Iyan ay galvanic corrosion, at nagsisimula ito sa sandaling magkadikit ang dalawang magkaibang metal sa pagkakaroon ng moisture.

Ang aluminyo ay nasa ibaba ng hindi kinakalawang na asero sa sukat ng electrochemical, na may potensyal na pagkakaiba na halos 0.5 hanggang 0.6 volts sa pagitan ng dalawa sa isang tipikal na panlabas na kapaligiran. Ang aluminyo ay nagiging anode at nabubulok; ang hindi kinakalawang na asero ay nagsisilbing cathode at nananatiling hindi nagalaw. Ang mas malawak na agwat sa pagitan ng dalawang metal sa galvanic series, at mas malaki ang hindi kinakalawang na ibabaw na lugar na may kaugnayan sa aluminyo, mas mabilis ang reaksyong ito.

Sinisira ng insulating washer ang circuit na iyon sa pamamagitan ng pisikal na paghihiwalay ng fastener head mula sa aluminum surface. Para sa mas kumpletong detalye kung paano gumaganap ang reaksyong ito sa iba't ibang kapaligiran at hindi kinakalawang na grado, tingnan ito mas malawak na gabay sa pagpigil sa galvanic corrosion sa pagitan ng hindi kinakalawang at aluminyo . Ang natitirang bahagi ng artikulong ito ay partikular na nakatuon sa washer mismo: kung saan ito ginawa, kung paano ito ikakasya, at kung saan nauubos ang proteksyon nito.

Mga Karaniwang Insulating Washer Materyals Kumpara

Hindi lahat ng non-conductive washer ay kumikilos sa parehong paraan sa ilalim ng pagkarga, init, o mga taon ng pagkakalantad sa labas. Ang pagpili ng maling materyal ay maaaring mangahulugan ng washer na perpektong nag-insulate sa araw ng pag-install at gumagapang, nabibitak, o nag-compress nang patag sa loob ng isang taon.

Sinasaklaw ng Nylon ang karamihan sa mga pangkalahatang asembliya sa pinakamababang halaga, ngunit ito ay gumagapang sa ilalim ng matagal na presyon ng pag-clamping, kaya naman ang torque ay maaaring tahimik na bumaba sa loob ng unang taon. Ang G10 at G11 laminates ay mas mahal ngunit hawak ang kanilang hugis sa ilalim ng tunay na preload, na ginagawa itong mas karaniwang pagpipilian sa istruktura o slip-kritikal na mga koneksyon. Alinmang materyal ang ginamit, kailangan pa rin ng matibay hindi kinakalawang na asero flat washers para sa pamamahagi ng load nakasalansan sa pagitan ng ulo ng pangkabit at ng polimer, kaya hindi direktang dinudurog ng ulo ng bolt ang soft insulating material.

Paano Mag-install ng Mga Insulating Washer nang Tama

Gumagana lang ang washer kung saklaw nito ang buong interface ng contact. Ang isang washer na medyo maliit ang laki, o isa na lumilipat sa gitna habang humihigpit, ay nag-iiwan ng hiwa ng hubad na aluminyo na dumampi sa hubad na hindi kinakalawang — at ang sliver na iyon ang kailangan upang masimulan muli ang galvanic na reaksyon, na nakatutok lamang sa isang mas maliit na lugar.

Ang buong paghihiwalay ay nangangahulugan ng paggamot sa shank, hindi lamang sa ulo. Kung ang bolt shaft mismo ay humipo sa aluminum bore, kailangan ng plastic o PTFE na manggas sa paligid ng shank bilang karagdagan sa washer sa ilalim ng ulo; kung hindi, ang shank ay magiging bagong contact point. Sa through-bolted joints, karaniwang nangangahulugan ito ng insulating sleeve, insulating washer sa ilalim ng ulo, at isa pa sa ilalim ng nut.

Ang pagsasalansan ng order ay mahalaga din. Ang isang karaniwang pagkabigo ay ang paglalagay ng insulating washer nang direkta sa ulo ng fastener nang walang iba, na hinahayaan ang matalim na gilid ng ulo na maghukay sa malambot na polimer habang humihigpit at sa huli ay masuntok ito. Ang pag-sandwich ng isang matibay na hindi kinakalawang na washer sa pagitan ng fastener head at ng insulating washer ay nagpapakalat ng load at pinananatiling buo ang polymer para sa buhay ng joint.

Ano ang Hindi Naaayos ng mga Insulating Washer

Ibinubukod lamang ng mga insulating washer ang mga surface na pisikal nilang tinatakpan. Kung ang isang hindi kinakalawang na tornilyo na sinulid ay direkta sa isang naka-tap na butas ng aluminyo, ang mga thread ay mananatili sa elektrikal na contact sa buong haba ng pagkakasalubong nito anuman ang nasa ilalim ng ulo ng washer. Ang isang teknikal na pagsusuri mula sa Australian Stainless Steel Development Association ay nagsasaad na ang isang hindi kinakalawang na tornilyo sa aluminyo ay madalas na ginagamit kahit na ang kaagnasan ng aluminyo kaagad sa paligid ng hindi kinakalawang ay lubos na posible, tiyak na dahil ang sinulid na pakikipag-ugnayan mismo ay hindi maaaring ihiwalay sa washer.

Para sa sinulid na pakikipag-ugnayan sa aluminyo, ang washer ay kailangang ipares sa isang hiwalay na diskarte: hard anodizing ang aluminum bore, paglalapat ng non-conductive anti-seize compound sa mga thread, o sa mas mahirap na mga aplikasyon, isang paghihiwalay hindi kinakalawang na asero sinulid rods para sa mga nakahiwalay na flange assemblies kaayusan kung saan ang load-bearing thread ay hindi kailanman direktang nakikipag-ugnayan sa aluminum.

Ang lakas ng mekanikal ay ang iba pang limitasyon na nagkakahalaga ng pagpaplano sa paligid. Ang mga polymer washer sa pangkalahatan ay hindi maaaring kumuha ng preload ng isang high-torque o slip-critical na joint nang hindi tuluyang nade-deform, kaya ang mga kritikal na structural na koneksyon ay kadalasang nangangailangan ng metal-insert o laminate washer kaysa sa plain nylon. Ang pagkuha ng pagkakaibang ito nang maaga ay maiiwasan ang isang pag-retrofit sa linya, kapag ang isang joint na tila ligtas sa pag-install ay nagsimulang lumuwag pagkatapos ng isang panahon ng thermal cycling.

Pagpili ng Tamang Stainless Fastener Stack para sa Isolated Joints

Ang washer ay isang piraso lamang ng pagpupulong. Mahalaga rin ang grado ng fastener, lalo na sa mga setting sa baybayin o dagat kung saan ang pagkakalantad ng chloride ay nagpapabilis ng anumang kaagnasan na dumaan. Para sa gabay sa pagpili sa pagitan ng 304 at 316 hindi kinakalawang na bolt grade , Ang molibdenum na nilalaman ng 316 ay ginagawa itong mas maaasahang pagpili saanman ang salt spray o washdown na mga kemikal ay bahagi ng kapaligiran.

Karaniwang pinagsasama ang isang kumpletong nakahiwalay na joint hindi kinakalawang na asero hexagon head bolts sa naaangkop na grado, isang matibay na metal washer laban sa bolt head, ang insulating washer mismo, at - kung saan ang vibration ay isang salik - isang stainless steel spring washer para mapanatili ang clamping tension sa ilalim ng nut. Ang pag-iwan sa alinman sa mga elementong ito ay malamang na lumabas bilang isang problema sa pagpapanatili sa loob ng isang taon o dalawa, kadalasan bilang isang lumuwag na joint o isang singsing ng puting corrosion na produkto sa paligid ng fastener.

Wala sa mga bahaging ito ang kakaiba o mahal sa kanilang sarili. Ang halaga ng pag-aayos ng stack sa unang pagkakataon ay isang maliit na bahagi ng kung ano ang kinakailangan upang mag-drill out ng isang kinuha, corroded fastener at ayusin ang aluminyo sa paligid nito sa ibang pagkakataon.