Lämpötilakiinnitys

Lämpötilakiinnitys on kiinnitysmenetelmä, jossa osat liitetään toisiinsa hyödyntämällä lämpötilan aiheuttamaa muodonmuutosta. Yleisimmissä käyttökohteissa ulompi osa laajenee tai sisäosa supistuu, jolloin syntyy tiukka sovitus ilman erillisiä kiinnittimiä. Menetelmä perustuu materiaalien lämpölaajenemiskertoimeen: kun lämpötilaa muutetaan, kappaleen mitat muuttuvat ja kiinnitys muodostuu, kun lämpötila palautuu alkuperäiseen arvoonsa.

Lämpötilakiinnitys jaetaan tyypillisesti kahteen päätyyppiin. Hot-fit- eli kuumakiinnitys perustuu ulomman osan laajentamiseen niin, että sisäosa voidaan helposti paikalleen asettamalla. Shrink-fit- eli kutistuskiinnitys kestää päinvastoin: sisäosa jäähdytetään tai ulomman osan lämmön laskiessa kiinnitys saadaan aikaan puristumalla osat yhteen. Käytännössä molemmat lähestymistavat voivat toteutua samassa liitoksessa riippuen osien geometrioista ja materiaalivalinnoista.

Menetelmät ja prosessi vaihtelevat. Kiinnitys voidaan toteuttaa induktiolämmityksen, uunissa (kuumennus), kaasulämmityksen tai sähkökuumuttimien avulla. Asennuksen jälkeen osat pidetään yhdessä, kunnes lämpötilaliitos on muodostunut ja järjestelmä on saavuttanut jähtymis- tai lämpötilatasapainon. Prosessivaiheisiin kuuluu valmistelu, puhdistus, oikeiden toleranssien varmistaminen, sekä mahdollinen voitelu tai pinnan käsittely.

Sovelluksia löytyvät muun muassa laakeri- ja akseliliitokset, kiekkot ja hihnapyörät, laakeriyhteet ja suuret kiinnitykset, joissa erillisiä kiinnittimiä ei haluta. Edut ovat nopea asennus, vahva intertehji, sekä vähemmän komponentteja. Haittoja ovat tarve lämpötilojen hallinnalle ja mahdollinen materiaalien ominaisuuksien heikkeneminen sekä payytymien riskit suurissa lämpötilavaihteluissa.

Katso also: press fit, interference fit, shrink fitting, thermal expansion.