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5軸CNCフライス加工の図面:ポケット、工具経路、寸法を示すAl 7075-T6ブロック
圧入と接着剤

しめしろの圧力か、化学の結びつきか。どちらも外れません。

円筒の部品を永久に接ぐのに、圧入は寸法のしめしろを使い、接着は化学の結びつきを使います。どちらも外れない継手になりますが、性質も、組付けの条件も、壊れ方もまるで違います。

製造を考慮した設計(DFM)中国・無錫市最小ロット1個DFMレビュー込み

並べて見るまとめ。

圧入(しまり嵌め)

軸を穴より少しだけ太くします。無理やり押し込むと半径方向の圧力が生まれ、摩擦が部品を押さえます。接着剤は要りません。外れませんが、力を掛ければ抜けもします。軸受や軸継手ではこれが定石です。

接着(ロックタイトの嵌合接着剤)

嫌気性接着剤を、すきま嵌めの継手に塗ります。空気を絶たれると硬化し、すきまを埋め、構造的な結合をつくり、ねじの緩みを止めます。200℃ほどの熱で分解でき、すきまの大小にも柔軟に応じます。

項目ごとの内訳。

項目圧入接着
保持の仕組み圧力による摩擦化学的な結合
必要なすきましめしろ(0.005~0.05mm)すきま(0.05~0.2mm)
組付けに要する力大きい(アーバープレス)なし(すきま嵌め)
分解大きな力が要る200℃に熱する(有機分が焼け飛ぶ)
必要な面粗さRa 0.8µm以下Ra 1.6~3.2µmで足りる
温度での使用−200~+400℃200℃まで(標準)
強さ(軸方向の荷重)10~50kN(標準)5~30kN(標準)
強さ(回転に対して)優れる優れる
部品にかかる応力高い(疲労、クリープ)低い
表面の汚れへの敏感さ低い高い(清浄でなければならない)
組み付けの速さ即座に硬化時間(数分から数時間)
代表的な用途軸受、歯車、軸ねじの緩み止め、モーターの組立て

どちらをいつ選ぶか。

圧入(しまり嵌め)を選ぶのは次の場合です。

嵌合接着剤による接着を選ぶのは次の場合です。

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よくあるご質問

しめしろによる圧力 — よくある質問

圧入のしめしろはどれくらい取りますか

軽圧入なら、ふつう直径10mmあたり0.005から0.015mm。標準の圧入、H7/p6なら10mmあたり0.015から0.035mm。重圧入、H7/u6なら0.035から0.08mm。焼き嵌めなら10mmあたり0.05から0.15mmで、ハウジングを加熱します。しめしろが過ぎればハウジングが割れるか軸が降伏し、足りなければ荷重で滑る。ISO 286に沿って設計するか、実際の荷重に合わせて計算してください。当社の圧入の経験は、標準的な用途のほとんどを網羅しています。

接着剤の強さの限界は

嫌気性接着剤——嵌合用ならロックタイト603や638——は、すきまの小さい継手でせん断強さ20~35MPaを出し、0.05~0.2mmのすきまを埋めます。それより大きいすきまには構造用のエポキシ接着剤で15~25MPa。きちんと設計された圧入と比べれば、接着剤のほうが劣ることもあります。しかも接着強さは温度で落ち——たいていは150℃止まりです——、薬品に触れても、時が経っても衰えます。圧入は歳を取りません。

圧入が危ういのはどんなときですか

外側の部品が薄肉なら、しめしろが過ぎればハウジングは割れます。目安として、ハウジングの外径は穴径の二倍以上ほしい。薄肉のときは接着剤にしてください。高強度のセラミックや焼入れ鋼のように粘りの乏しい材料も同じで、しめしろの応力で簡単にひびが入ります。薄肉や脆い材料の組立てには接着剤を。

接着剤の硬化にはどれくらいかかりますか

嫌気性接着剤は空気を絶たれて固まります。金属どうしの活性な継手なら5~20分、ステンレスやめっき面のような不活性な面なら30~120分。30分で手に取れる程度に固まり、24時間で全強度に達します。量産の組立てでは、この時間が工程の流れを左右します。プライマーなどの促進剤を使えば大きく短縮できます。組み立ててすぐ荷重をかけるなら、圧入か機械的な締結のほうが向いています。

分解する必要はありますか

圧入を外すには、組み付けたときと同じかそれ以上の抜き力が要ります。ベアリングプーラーか油圧プレスを使いますし、その最中に部品を傷めかねません。接着なら、継手を200℃以上に温めて嫌気性接着剤を分解させれば、あとはするりと抜けます。定期的に手入れをする場合、分解で部品を傷めては困る場合、現場で直せることが大事な場合には、接着のほうが向いています。

圧入と接着剤を併用できますか

できますし、よくやる手です。組み付けのあいだ保持できるだけの小さなしめしろに、緩み止めの接着剤を添える。完全な圧入より押し込む力が小さくて済み、接着剤だけのときの滑る心配もなくなり、わずかなすきまが公差を吸収してくれます。自動車の生産、モーターの組立て、精密機器でよく見られます。設計では、接着剤がすきまを埋めることを確かめ、組む前に両方の面を清浄にしておくこと。

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