Як за допомогою сучасних матеріалів, що застосовуються у стандартних фіксуючих ручках і елементах кріплення, вирішуються завдання зі зменшення маси, підвищення корозійної стійкості, зниження впливу вихрових струмів Фуко та паразитних енергетичних втрат

    Нова широка лінійка прижимних рукояток і гвинтів ізсупер-технополімеру від ELESA+GANTER - це не просто полегшена чи здешевлена альтернатива металу, а принципово нові технічні та конструктивні рішення, які дозволяють уникнути цілого ряду важливих експлуатаційних проблем.

    Матеріал, зазвичай являє собою армовані полімери (докладніше розглянуто в попередній статті), що вирізняються високою механічною міцністю, хімічною стійкістю та стабільними діелектричними властивостями.

Де доцільно застосовувати

    Таку оснастку варто розглядати у випадках, коли конструкція повинна залишатися легкою, достатньо міцною, стійкою до корозії та при цьому не створювати електромагнітних або гальванічних проблем.

Зокрема:

• Безпілотні літальні апарати, дрони та легкі транспортні платформи, де кожен грам маси впливає на дальність польоту, корисне навантаження і час роботи;
• Переносні прилади, кейси, штативи та сервісні пристрої, для яких важливі компактність, немагнітність і надійність при частому транспортуванні або збиранні - розбиранні;
• Вимірювальні й радіотехнічні системи, де наявність металевих елементів поряд з антенами, катушками, соленоїдами чи сенсорами небажана через паразитні втрати енергії, нагрів і спотворення магнітного поля;
• Обладнання, що контактує з вологою, розчинами, цементним пилом або реагентами — будівельне, медичне чи лабораторне.

    Особливо слід відзначити, що в з’єднаннях з алюмінієвими деталями чи композитними елементами, полімерні гвинти та рукоятки усувають ризик утворення гальванічної пари. Металеві деталі з різних матеріалів при потраплянні вологи створюють мікроструми, який прискорює електрохімічну корозію навіть у звичайному повітряному середовищі, без дії солей, або кислот.

    Супер-технополімер, як добрий діелектрик, повністю розриває цей електричний контур і ліквідовує джерело деградації. Це особливо важливо для обладнання, що працює на відкритому повітрі або в умовах підвищеної вологості: зовнішніх шаф, вентиляційних систем, оптичних і радіотехнічних пристроїв.

Основні переваги

1. Низька маса.

• За однакової конструкції, рукоятка або гвинт із супер-технополімеру, важить у чотири–п’ять разів менше, ніж сталеві і на 35–45 % легше, ніж алюмінієві аналоги.
• Для безпілотників та мобільних приладів це дозволяє перерозподілити сотні грамів на корисне навантаження. При цьому, матеріал повністю немагнітний і радіопрозорий — не впливає на роботу антен, сенсорів і систем позиціонування.

2. Стабільність і довговічність.

• Матеріал не іржавіє, не потребує фарбування чи змащення, не окиснюється при контакті з повітрям і не прилипає до металевих поверхонь.
• Навіть при потраплянні мастил, палива, лугів або розчинників, деталь зберігає форму й міцність.
• За низьких температур, полімер не стає крихким, а за високих — до 100–110 °C — зберігає достатню жорсткість для нормальної роботи різьби й головки.

3. Ударна стійкість і демпфування вібрацій.

• Полімерні елементи добре гасять вібрації та витримують короткочасні динамічні удари. Вони можуть прогинатися або частково деформуватись, але не ламаються. Лише у випадку тривалих циклічних навантажень чи концентрованих ударів по різьбі, доцільно використовувати варіанти з металевими вставками.

4. Самогальмування різьби.

• Полімери мають вищий коефіцієнт тертя по металу — близько 0,25–0,35 проти 0,12–0,18 у сталі по сталі. Завдяки цьому, гвинти з технополімеру мають природний антирозкручувальний ефект і не розбовтуються від вібрацій. Тому такі елементи часто не потребують гроверів чи контргайок. Для мобільних або транспортних систем це особливо зручно.

5. Висока діелектрична міцність.

    Супер-технополімер витримує напруги десятків кіловольт на міліметр, не проводить струм і не створює паразитних витоків. Це критично для вузлів біля джерел живлення, батарей, електронних блоків і датчиків, де металеве кріплення може формувати небажані струмові шляхи при конденсації вологи.

Обмеження та практичні зауваження

•  Як і будь-який матеріал, супер-технополімер має межі застосування. Робочий температурний діапазон зазвичай становить від −30 °C до +100 °C, короткочасно — до +130 °C. При перевищенні цих значень жорсткість матеріалу знижується, і рукоятка може деформуватися.
• Усильне затягування також має межу — допустимий момент приблизно у два–три рази менший, ніж у сталевих аналогів. Якщо потрібна висока сила фіксації, варто застосовувати версії з металевими втулками або закладними елементами.
• Через вищий коефіцієнт теплового розширення у щільних посадках необхідно залишати невеликий зазор.
• При постійному впливі ультрафіолету, звичайний поліамід із часом втрачає колір і частково міцність, тому, для зовнішнього використання, слід обирати УФ-стабілізовані варіанти.

Практичні переваги

• Навіть при частковій заміні металевих компонентів на полімерні економія маси може сягати 50–70 %.

    Наприклад, десять рукояток по 40 г кожна, замість сталевих по 120 г, зменшують масу конструкції майже на кілограм. Для легких пристроїв, дронів або приладів це відчутний резерв для додаткових акумуляторів, сенсорів або корисного навантаження.

• Відсутність гальванічних струмів і струмопровідних зв’язків подовжує термін служби алюмінієвих і композитних деталей, особливо за постійної вологості.

    Полімерні гвинти не створюють шляхів витоку, не замикають електричні контури та не впливають на роботу електроніки.

Коли застосування обмежене

    Не рекомендується використовувати такі елементи у вузлах із постійним нагрівом понад 120 °C, при надвисоких ударних навантаженнях або там, де необхідний великий момент затягування. Для силових з’єднань краще обирати комбіновані варіанти — полімерну головку з металевою втулкою або гвинт із нержавіючої сталі.

Підсумок

• Прижимні рифлені рукоятки та гвинти із супер-технополімеру — це раціональне інженерне рішення для систем, де важливі легкість, діелектрична ізоляція, відсутність корозії та сумісність з алюмінієвими й композитними матеріалами.
• Вони підвищують надійність обладнання, усувають ризик гальванічних процесів і забезпечують стабільну роботу електронних та механічних вузлів без зайвої ваги й технічного обслуговування.