情報雑記(2) ネジのゆるみ

ゆるく締めたネジより堅く締めたネジのほうがゆるみやすいということを知ってますか。

以前、NHKの「ためしてガッテン」でやっていたのですが、ネジは堅く締めるほどゆるみやすいという、一見矛盾するような内容でした。実験では、両ネジに衝撃や振動を加えると、しばらくして堅く締めた方のネジが緩んでナットが外れていました。

これはなぜかというと、堅く締めると、ビスの頭が雌ねじ側の、ビスと接触する面を変形させ、接触面積が少なくなる(隙間ができる)ためだそうです。これを防ぐために、ワッシャを入れるとよいとのこと。気休め程度にしか考えていませんでしたが、大事な働きがあるんですね。

ゆるみ止めに「ネジロック」(もしかすると商品名?)という一種の瞬間接着剤があります。家電などの内部で、ビスの頭に緑とか赤色などのクリアラッカみたいなのが塗ってあるのを見たことがあると思いますが、あれです。

接着剤には、空気中の水分と反応して固まるものがあります。すべてがそうかは分からないのですが、そういうものは、湿度の低いところと、温度が低いところでは固まりにくくなります。エポキシパテなど、水中で固まるものはこういう理屈なんですね。

嫌気性接着剤というのもあります。この場合はねじ部分に塗布してビスを締め、空気を遮断することで固まります。この接着剤は、「ネジロック」のように表面に塗布しても空気に触れている限り固まりません。

さび付いて堅くてゆるまないネジは油を差してたたくと簡単にゆるむとというようなこともやっていました。

余談ですが、近頃、老朽化した橋脚などのずさんな点検の話がニュースなどでよく放送されていますが、この前ニュースを見ていたら、最初、見かけ上は問題なさそうなのですが、小さいハンマーで大きなナット部分をコン、コンとたたいたら、ビス部分がフニャリと曲がっていました。なんと恐ろしい。こういうのを見逃してるんですね。何を点検してるんでしょうか?

話は戻って、ネジとは直接関係ないのですが接着について。
接着という行為は、2つの物質の分子レベルの隙間をなくすことだそうです。たしか、電子を共有することで結合するとかそんな理由だったと思います。そういえば、昔、高校の物理で共有結合というのを習ったような。

番組で実験していましたが、平面を分子レベルで超平面に研磨した鉄のブロックを2個用意し、超平面同士を合わせると、接触させただけで離れなくなりました。人がぶら下がってもびくともしません。

接着剤というのは、このように物質の分子レベルの隙間をなくす働きのあるものです。なかなか隙間を完璧になくすことができないので、完璧な接着は難しい訳です。

瞬間接着剤というと、湿気のせいで接着材が白くなることがありますね。見てくれが悪いので好ましくないのですが、なくすのは難しいようです。
ところがそれを逆手にとったことがあります。アメリカのテレビドラマの「CSI」でやっていたのですが、接着剤の気化を利用して指紋を採取するというものです。密封容器に対象物を入れ、その中でたぶん、瞬間接着剤だと思うのですが、それを皿に垂らして熱を加えて気化させると、その蒸気が指紋部分に付着して白く浮き上がります。指紋の水分とか油分に反応するんだと思いますが、いろいろ考えますねぇ。

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