Loctite 638 : assemblage arbre-moyeu haute résistance en détail

Loctite 638 est un adhésif anaérobie haute résistance pour les assemblages cylindriques – arbre-moyeu, siège de palier, douille-boîtier. Cet adhésif monocomposant de couleur verte durcit sans air entre les surfaces métalliques et atteint une résistance au cisaillement pouvant atteindre 31 N/mm². Il remplace les ajustements serrés et les procédés d'assemblage thermiques et simplifie le montage grâce à des tolérances plus importantes.

Données techniques

Principe de fonctionnement : durcissement anaérobie

Loctite 638 durcit de manière anaérobie, ce qui signifie que le durcissement commence lorsque l'adhésif est isolé de l'air (oxygène) et que des ions métalliques sont présents en tant que catalyseurs.

Conditions de durcissement :

• Fermeture hermétique : la colle doit être enfermée entre deux surfaces métalliques étroitement ajustées.
• Contact métallique : les métaux actifs (acier, cuivre, laiton) catalysent directement le durcissement.
• Métaux passifs : l'acier inoxydable et l'aluminium nécessitent un apprêt (Loctite 7471 ou 7649) pour un durcissement fiable.
• Température : durcissement optimal entre 22 et 25 °C. Fortement ralenti en dessous de 10 °C.

Profil de dureté sur acier (23 °C) :

• Temps de fixation : 4 minutes (acier), 6 minutes (acier inoxydable)
• Résistance à la manipulation (50 % de la résistance finale) : ~1 heure
• Résistance totale : 24 heures

Applications

Connexions arbre-moyeu

Utilisation principale du Loctite 638 : assemblages cylindriques entre arbre et moyeu (roue dentée, poulie, volant, moyeu d'embrayage).

Avantages par rapport à l'ajustement serré :

• Tolérances de fabrication plus importantes possibles (ajustement par transition au lieu d'ajustement serré)
• Aucun dispositif de rétraction ou d'emmanchement nécessaire
• Répartition uniforme de la tension sur toute la surface d'assemblage
• Pas de contraintes thermiques dans le composant
• Montage et démontage plus faciles (démontable à chaud)

Fixation des roulements (Bearing Retaining)

Fixation des roulements dans le boîtier (logement de palier) ou sur l'arbre. La colle empêche le déplacement et les micro-mouvements de la bague de palier en cas de vibrations.

Applications typiques des sièges de roulements :

• Moteurs électriques : fixation des bagues extérieures et intérieures des roulements
• Transmission : fixation des roulements des arbres d'entraînement et de sortie
• Pompes : fixation des paliers soumis à des vibrations
• Ventilateurs : protection contre le déplacement axial

Collage de douilles et de manchons

• Fixation des douilles de palier lisse dans les alésages du boîtier
• Fixation des douilles d'écartement et des bagues d'écartement
• Réparation d'ajustements usés (compensation de tolérance jusqu'à 0,25 mm)

Autres raccords cylindriques

• Rotor sur arbre (moteurs électriques)
• Codeurs/capteurs sur bout d'arbre
• Inserts filetés dans des boîtiers en métal léger
• Goupilles et boulons dans les alésages

Traitement : étape par étape

1. Préparation de la surface

• Nettoyer et dégraisser les surfaces à coller avec Loctite SF 7063 ou de l'isopropanol.
• Les surfaces doivent être métalliques nues, sèches et exemptes de graisse.
• Éliminer la rouille et les particules détachées (toile abrasive ou brosse métallique)
• Pour l'acier inoxydable ou l'aluminium : appliquer l'apprêt Loctite 7471 (spray) ou 7649 (liquide) et laisser sécher pendant 1 à 3 minutes.

2. Appliquer la colle

• Appliquer Loctite 638 uniformément sur une surface d'assemblage (arbre ou alésage).
• En cas d'arbre : appliquer en anneau sur toute la surface d'ajustage.
• En cas de perçage : répartir dans le trou ou mouiller l'arbre.
• Pas de quantité excessive – la colle se répartit lors de l'assemblage

3. Ajouter

• Assembler les composants pendant le temps ouvert (les insérer ou les enfoncer axialement)
• Un léger mouvement de rotation lors de l'assemblage favorise la répartition
• Essuyer l'excédent de colle aux points de sortie des joints.
• Positionnez immédiatement correctement – après fixation (~4 min sur l'acier), aucune correction n'est plus possible.

4. Durcissement

• 4 minutes (acier) : fixation (plus déplaçable)
• 1 heure : ~50 % de résistance finale
• 24 heures : résistance totale à 23 °C
• Accélération thermique : 30 min à 120 °C pour une résistance totale immédiate

Démontage : desserrer l'arbre et le moyeu

Malgré leur grande résistance, les assemblages réalisés avec Loctite 638 peuvent être démontés :

• Thermique : chauffer l'assemblage à 200-250 °C (pistolet à air chaud, four, induction). La colle ramollit au-dessus de sa température limite et les pièces peuvent être séparées.
• Mécaniquement : desserrer à l'aide d'un extracteur en appliquant une force axiale régulière. Nécessite une force importante (correspondant au couple de résistance au cisaillement).
• La combinaison chauffage + détachement mécanique est la méthode standard utilisée dans la maintenance.

Loctite 638 par rapport à d'autres adhésifs d'assemblage

Quand quel type ?

• Loctite 638 : colle d'assemblage universelle haute résistance – option la plus résistante, premier choix pour la plupart des assemblages arbre-moyeu
• Loctite 620 : lorsque la résistance aux températures élevées (jusqu'à +230 °C) est requise, par exemple côté échappement, applications à proximité du moteur.
• Loctite 648: Wenn schnellste Fixierung (3 Min.) und enge Passungen (<0,15 mm) gefragt sind
• Loctite 680 : pour les ajustements lâches et une mise en œuvre facile

Équivalent Permabond

Le produit Permabond HM161 (adhésif d'assemblage haute résistance) est le substitut direct du Loctite 638. Les deux produits offrent une résistance et une stabilité thermique comparables. Pour obtenir des conseils sur la transition, veuillez contacter SILITECH.

Conception : calculer la liaison arbre-moyeu

La force transmissible d'un assemblage arbre-moyeu collé dépend de trois facteurs :

Couple transmissible (simplifié) :

M = τ × π × d × L × (d/2)

Où : τ = résistance au cisaillement (N/mm²), d = diamètre de l'arbre (mm), L = longueur de l'arbre (mm)

Exemple de calcul :

• Diamètre de l'arbre : 25 mm
• Longueur de l'aile : 30 mm
• Résistance au cisaillement Loctite 638 : 31 N/mm²
• → M = 31 × π × 25 × 30 × 12,5 = ~912 Nm

Facteur de sécurité : dans la pratique, nous recommandons un facteur de sécurité de 2 à 3 par rapport à la résistance théorique au cisaillement. Les charges dynamiques, la température et la combinaison des substrats influencent la résistance réelle.

Foire aux questions (FAQ)

Loctite 638 fonctionne-t-il sur l'acier inoxydable ?

Oui, mais utilisez l'apprêt Loctite 7471 ou 7649. L'acier inoxydable est un métal passif qui ne catalyse pas suffisamment le durcissement anaérobie à lui seul. Sans apprêt, le temps de fixation est prolongé à plus de 30 minutes et la résistance finale peut être réduite de 30 à 50 %.

Puis-je réparer un ajustement usé avec Loctite 638 ?

Oui, le Loctite 638 comble les interstices jusqu'à 0,25 mm. Pour les interstices plus importants (jusqu'à 0,5 mm), utilisez le Loctite 660 (avec charge) ou combinez le 638 avec de la poudre de fer pour une meilleure compensation des tolérances.

Comment dissoudre un assemblage fixé avec Loctite 638 ?

Chauffez le raccord à 200-250 °C et détachez les pièces mécaniquement à l'aide d'un extracteur. La colle ramollit à des températures supérieures à sa limite d'utilisation. Sans chauffage, des forces axiales très élevées sont nécessaires.

Quelle est la différence entre Loctite 638 et Loctite 243 ?

Loctite 243 est un adhésif frein-filet pour les assemblages filetés (résistance moyenne). Loctite 638 est un adhésif d'assemblage pour les assemblages cylindriques (haute résistance). La composition chimique est similaire (anaérobie), mais la formulation est optimisée pour différentes géométries d'espace et exigences de résistance.

Puis-je utiliser Loctite 638 pour les raccords filetés ?

Techniquement possible, mais non recommandé. Pour le freinage des filetages, Loctite 243 (résistance moyenne) ou Loctite 272 (résistance élevée, haute température) sont mieux adaptés, car ils sont optimisés pour la géométrie des filetages.