Zakousnutí šroubů (zadření závitu, galling) vzniká nejčastěji při spojování nerezových spojovacích prvků. K zakousnutí dochází v důsledku tzv. studeného sváru, který vzniká vlivem vysokého tření a tlaku mezi závity. Zakousnutí závitu může poškodit šroub i matici a často znemožní jejich demontáž bez poškození. V tomto článku si vysvětlíme, proč ke studenému sváru dochází, jak mu předcházet a co dělat, když už k zadření dojde.
O jakém sortimentu se dnes budeme bavit?
Co se v článku dozvíte
- Proč dochází k zakousnutí šroubů u nerezové oceli
- Co je studené svaření a jak funguje
- Jak zakousnutí šroubů předejít
- Jak postupovat, pokud k zadření dojde
Příčiny zakousnutí šroubů
Zakousnutí šroubů je způsobeno vysokým třením mezi závity šroubu a matice během utahování. Vlivem tohoto tření může dojít k narušení povrchové vrstvy materiálu, což vede ke studenému svaření (adheznímu spojení) mikroskopických nerovností kovových ploch.
Nejčastější příčiny tohoto jevu jsou:
- Vysoká tažnost nerezové oceli – nerezové oceli mají vysokou plasticitu, což zvyšuje náchylnost k mechanickému spojení mikroskopických nerovností povrchu.
- Poškození pasivní vrstvy – na povrchu nerezových ocelí se přirozeně vytváří pasivní oxidová vrstva, která při poškození může způsobit lokální adhezi mezi styčnými plochami.
- Vysoké tření – nedostatečné mazání nebo vysoké utahovací momenty vedou k nadměrnému tření, což podporuje zahřívání a zadírání materiálu.
- Rychlé utahování – dynamické namáhání při rychlém šroubování může zvýšit teplotu kontaktu a urychlit studené svaření.
Studené svaření – fyzikální podstata jevu
Studené svaření je adhezní proces, při kterém dochází k místnímu spojení povrchových vrstev kovových materiálů bez působení tepla z externího zdroje. K tomuto jevu dochází, pokud:
- Materiály jsou vysoce tažné a mají čistý kovový povrch (typicky nerezová ocel, hliník, titan).
- Dochází k vysokému tlaku mezi dvěma dotýkajícími se povrchy.
- Povrchové vrstvy oxidů nebo maziv jsou narušeny mechanickým kontaktem.
V případě šroubových spojů znamená studené svaření, že mikroskopické části šroubu a matice se spojí na atomární úrovni, čímž se závity prakticky „svaří“ dohromady. To vede k nevratnému zadření závitu a často vyžaduje destruktivní demontáž spoje.
Prevence zakousnutí šroubů
Ve většině případů lze studenému sváru předejít správným postupem při montáži. Doporučujeme dodržovat zejména tyto zásady:
Používejte maziva a separační prostředky. Speciální pasty na bázi molybdenu, grafitu nebo niklu výrazně snižují tření a riziko zadření.
Kontrolujte utahovací moment. Využití momentového klíče pomáhá minimalizovat nadměrné tření a předejít přetažení závitu.
Pokud to aplikace umožňuje, může použití různých druhů nerezové oceli (například šroubu A2 a matice A4) snížit riziko adheze mezi závity.
Zvažte povrchové úpravy. U nerezu může pomoci teflonová vrstva nebo podobná úprava, která eliminuje přímý kovový kontakt.
Utahujte pomalu a plynule. Rychlé šroubování zvyšuje lokální teplotu závitu a urychluje zadření.
Řešení zakousnutých spojů
Pokud již dojde k zakousnutí šroubu, existuje několik možných způsobů řešení:
Spoj lze opatrně zahřát – například indukčním ohřevem. Mírná tepelná roztažnost materiálu může pomoci uvolnit zadřený závit.
Je možné použít také hrubou sílu – rázové klíče. Rázy mohou pomoci narušit sevření závitů.
Chemické uvolňovače – některé speciální přípravky mohou snížit adhezi mezi povrchy.
Pokud je spoj zcela zadřený, nezbyde jiná možnost než mechanické odstranění šroubu. Odstřižení nebo odvrtání mohou být ve finále stále nejlevnější a nejrychlejší metodou rozebrání zadřeného závitu.
Potřebujete poradit s výběrem spojovacího materiálu?
Správně zvolený spojovací materiál, vhodné mazivo a správný postup montáže výrazně snižují riziko zakousnutí závitu. Pokud si nejste jistí výběrem spojovacího materiálu nebo vhodného maziva pro nerezové spoje, ozvěte se nám. Rádi vám doporučíme vhodné řešení.
FAQ
Co je zakousnutí šroubů (galling)?
Zakousnutí šroubů (galling nebo zadření závitu) je jev, při kterém se závit šroubu a matice při utahování spojí na atomární úrovni – tzv. studeným svarem. Výsledkem je závit, který nelze uvolnit bez poškození.
Proč dochází k zakousnutí šroubů zejména u nerezové oceli?
Nerezová ocel má vysokou tažnost a přirozenou pasivní oxidovou vrstvu, která se při tření narušuje. Bez ochranné vrstvy oxidu nebo maziva dochází k přímému kovovému kontaktu a adhezi – tedy ke studenému svaření závitů.
Jak zakousnutí šroubů předejít?
Nejúčinnější prevencí je použití vhodného maziva nebo montážní pasty, dodržení předepsaného utahovacího momentu, plynulé utahování a použití kvalitních spojovacích prvků s nepoškozeným závitem.
Jaké mazivo použít na nerezové šrouby?
Doporučují se speciální pasty na bázi molybdensulfidu (MoS₂), grafitu nebo niklu. Tyto přípravky jsou určeny přímo pro nerezové spoje a výrazně snižují tření i riziko zadření.
Jak poznám, že se závit začíná zadírat?
Typickými příznaky jsou rychle rostoucí odpor při utahování, skřípavý zvuk nebo pocit „drhnutí“ závitu. Pokud se některý z těchto příznaků objeví, je lepší utahování přerušit. Pokračování silou často vede k úplnému zakousnutí spoje.
Co dělat, když je šroub zakousnutý?
Postupujte postupně – nejdřív zkuste mírné zahřátí spoje, rázový klíč nebo chemický uvolňovač. Pokud nic nepomůže, zbývá mechanické odstranění (odvrtání nebo odstřižení šroubu).
Lze zakousnutý šroub zachránit bez poškození závitu?
Záleží na míře zadření. U lehčích případů pomůže zahřátí nebo rázový klíč. U zcela zadřených spojů je obvykle nutná destruktivní demontáž a výroba nového závitu.
Dochází k zakousnutí šroubů i u jiných materiálů než nerezové oceli?
Ano – ke studenému svaření jsou náchylné všechny vysoce tažné kovy s čistým povrchem, zejména hliník a titan. U konstrukční oceli je tento jev méně častý díky jiné struktuře povrchu a nižší tažnosti.
Jaký je rozdíl mezi zadřeným a strženým závitem?
Při zadření se závity šroubu a matice vlivem tření a studeného sváru spojí a nelze je běžně rozebrat. Stržený závit je naopak mechanicky poškozený – závity jsou deformované nebo utržené a spoj už nelze správně dotáhnout.
autor:
Jan Matějka
Spolumajitel a jednatel společností AKROS
Jan je absolventem procesního inženýrství na ČVUT v Praze. Svou profesní dráhu ve společnosti AKROS spojil s jejím rozvojem již v roce 2009. Za dalších 9 let, v roce 2018, vstoupil odkoupením podílu firmy do vlastnické struktury.
Dnes jako jednatel kombinuje své technické vzdělání s dlouholetou praxí v oboru. Věnuje se aktivnímu řízení chodu společností a dohlíží na to, aby AKROS zůstal synonymem pro kvalitu a odbornost, na které si zakládá už od svého nástupu.