Никто не застрахован от того, что при ремонте автомобиля или в других рабочих ситуациях может произойти повреждение резьбового соединения. Как вернуть работоспособность, казалось бы, вышедшей из строя резьбе?
Многие мастера используют традиционный способ, суть которого сводится к рассверливанию отверстия сверлом большего диаметра и нарезанию метчиком новой резьбы. Однако после такого ремонта придется использовать и ответный элемент (болт, шпильку, свечу) большего диаметра, что не всегда представляется возможным. Этот способ не подойдет и в случае, если запас «тела» для рассверливания недостаточен.
Как отремонтировать резьбу с сохранением ее прежнего диаметра?
В настоящее время найден простой и надежный способ восстановления резьбы, который уже достаточно давно используют во всем мире. В нашей стране он, к сожалению, медленно набирает популярность, как по причине нашей неосведомленности, так и из-за невозможности приобрести в магазинах специальные пружинные вставки и вспомогательный установочный инструмент.
Комплект инструментов для восстановления резьбы
Разработкой и изготовлением вставок занимаются многие известные производители. Изделия разных фирм могут незначительно различаться по названию (ввертыши, футорки), конструктивному исполнению и материалу, но принцип действия и технология установки одинакова для всех. В продаже можно найти не только комплекты ввертышей различных длин, диаметров и шага резьбы, но и целые наборы для восстановления резьбы, в которые помимо вставок входят сверла, метчики, установочное приспособление и оправка для обламывания монтажного поводка. Такие решения предлагает немецкий производитель металлорежущего инструмента «Volkel» и российский «Дело Техники». У некоторых брендов подобная технология и инструмент называется «системой», например:
- система V-coil
- система Recoil
- система HeliCoil
Как это работает?
- Проволочные вставки для ремонта резьбовых отверстий представляет собой спирально свернутую проволоку из нержавеющей стали с ромбовидным поперечным сечением. Ромбовидный проволочный профиль позволяет внешней части витков ввинчиваться в приемную резьбу в корпусе во время установки. На внутренней части футорки витки образуют новую стандартную резьбу с углом 60°. Наружный диаметр футорки в свободном состоянии больше принимающей резьбы, поэтому витки спирали сжимаются, когда она ввинчивается в корпус. Подобно пружине сжатые витки пытаются разжаться относительно стенок резьбового отверстия корпуса. Возникающий в результате натяг в месте посадки помогает удерживать установленный вкладыш и предохраняет от вывинчивания.
- Вставки снабжены поводковым язычком, который используется для их ввинчивания в подготовленную приемную резьбу. Специальный установочный инструмент захватывает его и использует в качестве привода. После установки поводок будет не нужен и легко обламывается.
- В основании язычка сделана небольшая насечка, которая немного уменьшает площадь поперечного сечения проволоки. Когда нужно будет удалить язычок, насечка поможет легко обломить его в этом месте.
Процесс установки пружинной вставки:
Ремонт поврежденной резьбы выполняется в четыре простых шага.
Шаг 1. Просверлите старую резьбу, используя размер сверла, рекомендованный на упаковке комплекта для ремонта резьбы. На хвостовике метчика также указан рекомендуемый размер сверла под резьбу. Не забудьте очистить отверстие от частиц металла. Полная таблица по сверлению отверстий под метчик.
Шаг 2. В просверленном отверстии нарежьте резьбу специальным метчиком под проволочную вставку, который имеет некоторые отличия от стандартного метчика и обозначается буквами STI (система HeliCoil). Таблица с размерами метчиков под футорки.
Шаг 3. Установите резьбовую вставку с помощью установочного инструмента.
Для резьбы с крупным (обычным) шагом:
- Наденьте спиральную вставку на монтажный инструмент.
- Поворачивайте вставку до тех пор, пока ее поводок не войдет в паз на конце стержня установочного инструмента.
- Вкрутите ремонтную вставку в резьбовое отверстие, используя ручку поворотного установочного инструмента.
- После того, как вставка будет установлена на нужную глубину, выкрутите установочный шпиндель.
Для резьбы с мелким шагом:
- Используйте монтажный инструмент с патроном предварительного натяжения (сжатия), который входит в комплект для ремонта мелкой резьбы.
- Поместите спиральный вкладыш в патрон предварительного натяжения.
- Проденьте шпиндель установочного инструмента через спираль, пока поводковый язычок не войдет в его паз.
- Поворачивайте инструмент, чтобы намотать вставку на резьбовой конец корпуса предварительной катушки.
- Одной рукой удерживайте корпус под прямым углом к поверхности заготовки над резьбовым отверстием. Вращайте установочный инструмент, чтобы установить вставку через корпус предварительной катушки в резьбовое отверстие в заготовке. После установки убедитесь, что корпус предварительной катушки может плавно перемещаться, значит, витки спирали совпали с резьбой в заготовке.
- После того, как ремонтная вставка будет установлена на нужную глубину, выкрутите установочный инструмент.
Монтажный инструмент для установки ввертыша
Вкручивание футорки
Совет по ремонту резьбы:
Одна из причин того, что данная резьбовая технология не работает, заключается в неправильной посадке резьбовой вставки.
Главное практическое правило – верх проволочного вкладыша должен находиться ниже поверхности заготовки на 1/4 — 1/2 шага резьбы. Один из простых способов определить глубину установки подробно описан ниже.
Перед тем, как начать процесс установки, внимательно посмотрите на входную резьбу, нарезанную метчиком STI в отверстии. Обратите внимание на то место, где нить начинает входить в отверстие.
Сделайте небольшую временную контрольную метку на поверхности корпуса, удаленную на 3/4 оборота от того места, где резьба входит в отверстие. Эта отметка будет использоваться для определения глубины установки ввертыша.
Установите резьбовую вставку заподлицо с поверхностью корпуса и совместите ее конец с контрольной меткой. После этого поверните ее еще на 1/4 оборота для погружения ниже поверхности корпуса на 1/4 шага (0,25 P).
Если требуется более глубокая посадка, поверните установочный инструмент еще на 1/4 оборота.
Шаг 4. Удалите поводковый язычок
- Используйте бородок или просто кусок круглого стержня, подходящего по диаметру к полученному резьбовому отверстию.
- Уприте конец инструмента в язычок и удерживайте его прямо в отверстии.
- Ударьте по хвостовику инструмента молотком. Поводок должен сломаться в месте надреза, который и предназначен для этой цели. На вставках большого диаметра (от М14) иногда легче отломить его с помощью длинногубцев движениями вверх-вниз.
- Извлеките обломанный язычок из отверстия перед сборкой резьбового соединения.
Вопросы и ответы:
Почему данная технология требует использования специального метчика STI? Что такое метчик STI? Можно ли вместо него использовать стандартный метчик?
Маркировка метчика STI
Отремонтированная внутренняя резьба предназначена для крепежа стандартных размеров. После установки пружинной вставки ее витки устанавливаются с тем же шагом, что и у резьбы крепежа, для которого предназначено резьбовое отверстие.
Входная резьба под резьбовые вставки формируется специальными метчиками (также известными как STI), разработанными для использования с этими ремонтными системами.
Метчики под резьбовую вставку отличаются размерами от стандартных метчиков под винты. Но маркируются они по конечному результату, который будет получен после установки вкладыша.
Рассмотрим разницу между STI и стандартным метчиком на конкретном примере:
Стандартный метчик, используемый для нарезания резьбы для крепежа 1/2″NF, имеет основной диаметр 0,500 дюйма с шагом 20 витков на дюйм. Соответствующий метчик STI имеет такой же шаг резьбы 20 витков на дюйм, но немного больший основной диаметр, в этом примере он составляет 0,568 дюйма.
Есть ли какой-нибудь способ более надежно зафиксировать вставку на резьбе, а не полагаться только на посадку с натягом для удержания в резьбовом отверстии?
Чтобы надежнее закрепить вставку в корпусе детали рекомендуется использовать дополнительные способы фиксации:
Химическое стопорение. Нанесите тонкий слой резьбового фиксатора на внешнюю часть витков вставки перед тем, как ввинтить ее в отверстие. Не наносите слишком много этого состава, а после установки обязательно протрите полученную внутреннюю резьбу, чтобы ввинчиваемый в нее крепеж не приклеился.
Механическое стопорение. Используя пробойник и молоток, слегка развальцуйте один виток резьбы корпуса, в том месте, где находится резьбовой конец установленной футорки. Цель этого метода — слегка деформировать или сжать резьбу корпуса, чтобы затруднить выкручивание вставки при демонтаже крепежа.
Диапазон размеров:
Пружинные вставки предлагаются в дюймовых и метрических размерах. Согласно опубликованным данным доступны вкладыши для винтов от размера № 2 до 1 1/2 дюйма и от М3 до М42.
Их длина обозначается 1d, 1.5d, 2d и т.д., где d – диаметр спирали, причем это длина в смонтированном состоянии и без установочного язычка (в свободном состоянии они короче). Например, для футорки М6, 2d длина будет составлять два диаметра, то есть 12 мм.
Типы резьбы:
Ремонтные футорки доступны с различными типами резьбы и конфигурациями шага, включая UNC, UNF, метрическую крупную и мелкую резьбу, UNEF, UNS и трубную резьбу.
Из какого металла изготавливают вставки?
На изготовление резьбовых вставок идет особо прочная высококачественная сталь, преимущественно нержавеющая твердостью 425 – 550 HV (по Виккерсу) марки А2 и А4. Для специальных целей производители выпускают их из таких материалов, как Nitronic 60, жаропрочный сплав Inconel X, титан и фосфорная бронза.
Преимущества использования ремонтных вставок:
- Данный метод позволяет сформировать резьбу, которая по прочности и надежности не уступает оригинальной, а в случаях с металлами низкой прочности повышает несущую способность резьбы.
- Прочная сталь, из которой изготовлены ввертыши, снижает риск быстрого износа резьбовой поверхности при частом закручивании и выкручивании крепежа.
- Резьбовая вставка имеет жесткую посадку без зазоров в изготовленной резьбе, исключающую риск отвинчивания при динамических нагрузках или в момент выкручивания винта.
- Посаженная с натягом пружинная футорка занимает устойчивое положение без дополнительной фиксации клеем и обеспечивает равномерное распределение усилие от болта по всей длине отверстия.
- Описываемая система дает возможность создавать в мягких материалах (дерево, пластик) надежную стальную резьбу, а также сделать резьбовое соединение в хрупких и тонкостенных деталях.
- С помощью резьбовых вставок можно осуществить легкий переход от одного вида резьбы на другой, например: с левой на правую, с метрической на дюймовую, с мелкой на крупную и наоборот.
Использование пружинных вставок открывает новые возможности для конструирования, дает свободу в выборе материала и размера крепежных элементов. Возможность быстро отремонтировать резьбовое отверстие избавит от необходимости замены дорогостоящей детали. В случае необходимости ремонтные вставки можно демонтировать при помощи все тех же инструментов, входящих в «систему».
Видеодемонстрация установки ввертшей
Поставить оценку
Нажмите, чтобы поставить
оценку
многие думаю сталкивались с обломанными болтами и сорванной резьбой, может быть еще кто-то не видел существуют резьбовые вставки — пружинки — рассверливаете, с учетом диаметра будущей резьбы отверстие — это сильно не увеличивает диаметр и такая возможность практически всегда есть, другой вопрос что нужны сами вставки, минимум инструмента и — главное — возможность доступа к поврежденному отверстию, ну тут вы уже сами решите.
Целесообразность и экономическая выгода ремонта расчитывается исходя из стоимости поврежденной детали и стоимости работ по ее замене… ну то-же сами разберетесь.
в общем смотрите. как это делаю я. данным способом пользовался несколько раз, отремонтированные узлы. а это были КПП, причем некоторые из них, до этого уже ремонтировались в этих местах — эксплуатируются с успехом.
так-же при работе с анаэробными составами я использую активатор — позволяет псразу после ремонта (20 мин.) использовать отремонтированное изделие
Всем крепкой резьбы!
К сожалению, повреждение резьбы в отверстиях различных деталей – явление достаточно распространенное. Повреждение может произойти как при изготовлении детали, так и во время ее эксплуатации. Восстановление поврежденной резьбы обычно сводится к рассверливанию отверстия с сорванной резьбой и последующее нарезание новой резьбы большего диаметра. Но это не всегда возможно, и далеко не всегда оправданно. На помощь приходит простой и эффективный метод восстановления резьбы с помощью проволочных резьбовых вставок.
Этот метод совсем не новый. Сохранившиеся зарубежные рекламные буклеты датированы далеким 1938 годом.
Таким образом, из приведенных образцов рекламы видно, что уже 80 лет назад данный метод имел практическое и коммерческое применение.
По другим источникам, применению данного метода дало толчок активное использование алюминия в самолетостроении, что приблизительно указывает на указанный временной период.
Можно копнуть еще глубже. Что, если покопаться в очень старых патентах?
Только представьте! Конец XIX века! Конечно же это еще не совсем привычные нам резьбовые вставки. Однако важно понимать, что данная теория возникла более ста лет назад, а дальше только совершенствовалась.
Данный метод широко распространился по всему миру. Также он применялся и в СССР. Серийно выпускались резьбовые вставки, комплектовались наборы, распространялась технология его применения.
В связи с тем, что метод восстановления резьбы с помощью резьбовых вставок в мире очень популярен, возникло большое количество фирм-производителей данных вставок. Отметим, что в настоящее время вставки всеми производителями выпускаются по единому стандарту DIN 8140, первое издание которого было выпущено в 1988 году. А вот инструмент и технология монтажа у разных производителей могут отличаться, однако общие принципы данного метода остаются неизменными на протяжении многих лет. Комплексное предложение из вставок, инструмента и технологии применения обычно именуется как «система» с добавлением отличительного фирменного названия изготовителя. В поисках резьбовых вставок вы можете наткнуться на предложение «система BaerCoil», или же «система HeliCoil».
Типовая «система» состоит из проволочных резьбовых вставок, произведенных по DIN 8140, и инструмента для установки этих вставок в подготовленное отверстие. Что касается метчиков, то они специальные, их размеры не соответствуют размерам стандартной линейки метчиков для метрических, конических и других типов резьб. Отсюда и специальная маркировка метчиков – по конечному результату после монтажа соответствующей вставки в подготовленное с помощью этого метчика отверстие. То есть, если на метчике написано М10х1.5, то это означает, что именно такая внутренняя резьба будет получена после монтажа соответствующей вставки – то есть конечный результат.
Проволочные вставки представляют из себя спираль с ромбическим профилем, соответствующим профиль резьбы. В уже упомянутом стандарте DIN 8140 приведены все технические данные, в том числе требуемые размеры отверстия под установку вставки. Также можно встретить такие термины как «входная резьба» и «резьба под винт». Согласно DIN 8140, резьба, образованная специальным метчиком системы для дальнейшего монтажа вставки называется входной (внутренней) резьбой. А та резьба, которая образовывается после установки вставки – резьба под винт (внешняя). После установки резьбовой вставки значение допуская внешней резьбы под винт должно соответствовать значению 6H.
Стандарт оговаривает и материал, из которого изготавливаются вставки – коррозионностойкая, закаленная, термостойкая сталь или бронза. Некоторые производители выпускают вставки и из других материалов, но эти вставки относятся к вставкам специального назначения. Например, для аэрокосмической отрасли. Вставки, выпускаемые серийно, имеют определенное количество витков. Стандартно выпускаятся вставки длиной 1D, 1.5D, 2D, 2.5D, 3D. Это означает, что длина вставки равна одному диаметру, двум диаметрам и так далее. Также нужно учитывать, что длина вставки в свободном состоянии и в смонтированном состоянии отличается. Это происходит в связи с тем, что в процессе установки вставка удлиняется. Поэтому нужно помнить, что длина вставки обозначается в смонтированном виде.
Более длинную вставку всегда можно укоротить откусыванием лишних витков.
Рассматриваемый в данной статье метод восстановления резьбы в отверстии признан наиболее эффективным и дешевым из всех существующих. К тому же он чрезвычайно прост; нужно выполнить всего три действия:
-
Сверление
-
Нарезание резьбы специальным метчиком
-
Установка резьбовой вставки
Отверстие с поврежденной резьбой засверливается для удаления остатков поврежденной резьбы. Рекомендуемый диаметр сверла обычно приводится каждым производителем в специальных таблицах-рекомендациях. Как правило, все производители предлагают к поставке все необходимые размеры сверл, однако ничто не мешает использовать для этой операции сверла нужного диаметра других производителей.
В подготовленном отверстии необходимо нарезать резьбу соответствующим метчиком. Использовать метчик, идущий в комплекте (рекомендованный производителем) обязательно! Только при выполнении этого условия, будет получен правильный результат.
С помощью специального приспособления, также всходящего в комплект поставки каждой «системы», произвести установку резьбовой вставки в отверстие с нарезанной специальным метчиком резьбой. Для ремонта целесообразно использовать ручные приспособления. Механизированные приспособления применяются при серийном изготовлении деталей. И последнее дополнительное действие – обломить установочную цапфу (хвостик) по специальному технологическому надрезу. Если вставка устанавливается в глухое отверстие и ее длина соответствует длине болта, то цапфу можно и не обламывать – она не будет препятствовать правильной установке болта.
Кстати, в стандарте DIN 8140 установочная цапфа обозначается как «нажимной упорный наконечник».
В результате описанных действий мы получаем новую резьбу, не только не уступающую по своим прочностным характеристикам оригинальной резьбе, но и значительно ее превосходящую.
Наружный диаметр каждой резьбовой вставки в свободном состоянии больше принимающей резьбы на точно рассчитанную величину. Это разница обеспечивает необходимый натяг в месте посадки резьбовой вставки и не дает ей самостоятельно выкручиваться. Резьбовые вставки устойчиво и практически без зазора располагаются в принимающей резьбе. При такой очень прочной посадке отпадает необходимость использовать клей для фиксации, который рекомендуется в случае с классической переходной втулкой.
Упругие свойства резьбовых вставок позволяют равномерно распределить нагрузки и напряжения. Угловая и шаговая погрешность компенсируются по всей длине резьбовой вставки, в результате чего достигаются идеальные условия для передачи усилия между болтом и приемной резьбой и, как следствие, увеличение срока службы резьбового соединения при любых статических и динамических нагрузках.
Для еще более прочной посадки и, соответственно, еще более надежного резьбового соединения, выпускаются специальные блокирующие резьбовые вставки с шестигранными стопорящими витками в середине вставки. Такие вставки окрашивают в другой, обычно красный, цвет. По стандарту они обозначаются, как вставки типа B. Действие стопорного элемента основано на силе трения, которая противодействует ослаблению и самоотвинчиванию резьбового соединения.
Отметим, что, несмотря на то, что речь идет о ремонте и восстановлении поврежденной резьбы, наиболее интересное их применение – это усиление несущей способности резьбы в корпусных деталях, деталях сложной формы, больших размеров или высокой стоимости. Все производители акцентируют внимание потребителей на свойство усиления несущей способности резьбы при использовании резьбовых вставок. А ремонт резьбы – это уже вытекающее отсюда применение.
Описываемые системы позволяют создать сверхпрочные резьбовые соединения, допускающие большую нагрузку в металлах низкой прочности (алюминий и сплавы на основе алюминия и магния), а также в пластике и дереве. Появляется возможность изготовления и восстановления резьбовых отверстий в тонкостенных деталях, уменьшается износ резьбы при частых завинчиваниях и отвинчиваниях. Применение пружинных вставок предоставляет конструктору свободу в выборе материала и его толщины.
Еще одно применение резьбовых вставок – легкий переход с одной резьбы на другую, например с дюймовой на метрическую. Все просто: высверливается старая резьба, с помощью соответствующего метчика нарезается резьба под вставку и устанавливается резьбовая вставка под метрическую резьбу. В результате получаем новую необходимую нам резьбу повышенной прочности.
Возвращаясь к вопросу ремонта, нужно отметить, что резьбовые вставки хорошо зарекомендовали себя в самых разных отраслях, таких, как ремонт авто и мототехники, при ремонтах узлов, выполненных из сплавов алюминия – головки блока цилиндров, коробки передач и т.д. Резьбовые вставки очень надежны при ремонте резьбы свечных колодцев и форсунок.
Поврежденная резьба. Как ее восстановить без помощи специалистов?
В этой статье мы разберем возможные варианты восстановления поврежденной резьбы и по шагам разберем этапы восстановления резьбы.
Возникают ситуации, когда при проведении ремонтных работ происходит повреждение резьбового соединения, или обламывается болт, который необходимо высверлить. В большинстве случаев в данной ситуации поступают так, высверливают обломанный болт, нарезают новую резьбу большего диаметра и устанавливают новый болт с большей резьбой. Однако этот метод не всегда подходит. Связано это с тем, что довольно часто нет возможности рассверлить отверстие под более большую резьбу и применять этот метод нельзя из-за тонких стенок изделия или конструктивных особенностей изделия. Такие проблемы в основном возникают при ремонте резьбы в алюминиевых блоках, алюминиевых головках блоков, а так же в большинстве других агрегатов изготовленных из цветных металлов. Как восстановить поврежденную резьбу в таком случае?
Существует довольно много способов восстановления такой резьбы, но в большинстве своем они довольно сложные и дорогие. Однако есть довольно простой и эффективный метод восстановления повреждённой резьбы с помощью проволочных (пружинных) резьбовых вставок. Этот метод известен давно и получил широкое распространение по всему миру. Но в наших краях, данный метод применяется крайне редко. Это связано, в первую очередь, с тем, что в отечественных моторах есть возможность рассверлить отверстие под больший диаметр с последующем нарезанием новой резьбы. Но мир меняется, автомобили, мото и другая техника импортного производства теперь встречаются повсеместно. В большинстве случаев головки блока цилиндров, коробки передач и другие узлы импортной техники выполнены из сплавов алюминия. Так же, довольно часто невозможно найти болт с подходящим шагом резьбы, либо появилась необходимость перейти с одного шага резьбы на другой. В это случае резьбовые вставки подойдут как нельзя лучше. Везде, где есть необходимость в качественной резьбе применяются резьбовые вставки.
Сами по себе, проволочные резьбовые вставки, представляют собой спираль, из высококачественной нержавеющей стали ромбического профиля. Весь набор, для восстановления резьбы, состоит из проволочных резьбовых вставок и специального инструмента для их установки в отверстие. Отверстие необходимо изначально подготовить с помощью свёрл и специальных метчиков, которые отличаются от стандартных.
Пройдем пошагово все этапы восстановления резьбового соединения с помощью резьбовых вставок.
1. Первый этап — СВЕРЛЕНИЕ. С помощью сверла в ходящего в набор для восстановления резьбы необходимо засверлить поврежденную резьбу для ее удаления. Используйте только прилагаемое в наборе для восстановления резьбы сверло для каждого вида резьбы.
2. Второй этап — НАРЕЗАНИЕ РЕЗЬБЫ. Для нарезания внутренней резьбы необходимо применять специальные метчики входящие в набор. Эти метчики отличаются от стандартных, поэтому обязательно нужно использовать метчики идущие в комплекте с набором. Для облегчения нарезания резьбы метчиком рекомендуется использовать специальное масло для нарезания резьбы.
3. Третий этап — УСТАНОВКА ВСТАВКИ. Для установки в подготовленное отверстие пружинной резьбовой вставки применяется специальный установочный инструмент входящий в комплект. Установите резьбовую вставку в установочный инструмент так, чтобы установочный язычок попал в центральный паз установочного инструмента. Вкрутите по направлению резьбы резьбовую вставку с легким усилием. Не работайте против направления резьбы.
.jpg)
4. Четвертый этап — УДАЛЕНИЕ УСТАНОВОЧНОГО ЯЗЫЧКА. Резьбовая вставки имеет в своей конструкции специальный установочный язычок. После установки вставки, данный язычок необходимо удалить. Для облегчения обламывания установочного язычка конструкция резьбовой вставки содержит специальную насечку. В комплекте идет специальная выколотка для обламывания установочного язычка.
Проделав все действия мы полностью восстановили поврежденную резьбу. Новая резьба полностью соответствует всем параметрам стандартной, кроме этого новая резьба по прочности значительно превосходит оригинальную при восстановлении резьбы в агрегатах из сплавов алюминия и чугуна.
В следующей статье мы рассмотри какие существуют наборы и для какой резьбы они подходят.
Назад