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Der am meisten verwendete Werkstoff in der Welt der Verbindungstechnik ist der Kohlenstoffstahl oder legierter Stahl – zur Vorbeugung von Korrosion im Betrieb oft mit einem Oberflächenschutz versehen. Doch ist dieses Material für alle Konstruktionen geeignet? Was ist mit Gusseisen? Edelstahl, Aluminium oder sogar kohlefaserverstärkter Kunststoff? Wenn wir im Hinblick auf den Werkstoff oder die Oberflächenbehandlung des Verbindungselementes die falsche Wahl treffen, könnten wir damit ein Versagen unserer Verbindungen verursachen. Lassen Sie uns einen kurzen Blick auf die oben genannten Werkstoffe werfen:

Am besten sollte der Werkstoff des Verbindungselementes so gut wie möglich mit dem Werkstoff der Verbindung übereinstimmen, nicht nur zum Schutz vor Kontaktkorrosionsondern auch, um eine Übereinstimmung der thermischen Ausdehnung und Verkürzung der Materialien zu gewährleisten, wenn sie unterschiedlichen Temperaturen ausgesetzt sind.

Darüber hinaus gibt es besondere Werkstoffe, die speziell für den Einsatz bei hohen Temperaturen entwickelt wurden.

Wenn Sie an weiteren Informationen interessiert sind, welcher Werkstoff sich am besten für Ihre Konstruktion eignet, besuchen Sie uns auf www.bossard.com oder schreiben Sie uns an: ProvenProductivity@bossard.com.

Doug Jones
Applications Engineer
djones@bossard.com

Unabhängig davon, ob Sie für Ihre Konstruktionen Zoll- oder metrische Verbindungselemente verwenden, sollten Sie die Grades (Zoll) oder die Festigkeitsklasse (metrisch) Ihrer Verbindungselemente kennen. In der folgenden Tabelle können Sie die Unterschiede zwischen den beiden Systemen vergleichen:

Normalerweise steigt mit der Festigkeit auch der Preis. Dabei ist jedoch auch wichtig zu beachten, dass eine höhere Festigkeit nicht immer besser ist. So sind hochfeste Verbindungselemente in der Regel weniger dehnbar und erfordern beim Anziehen häufig eine grössere Kontrolle, um ihre Festigkeit zu nutzen.

Bei der Konstruktion mit Schrauben und Mutternsollten die Festigkeitsklassen der verwendeten Teile übereinstimmen. Allerdings können bei Schrauben mit geringerer Festigkeit auch Muttern mit höherer Festigkeit verwendet werden. Soll eine sichere Verbindung gewährleistet werden, muss die Mutter demnach immer stärker sein als die Schraube. Im Gegenzug bedeutet dies, dass die Verwendung einer Mutter mit geringerer Festigkeit bei einer Schraube mit höherer Festigkeit zu Schwierigkeiten führen kann.

Abschliessend sollte noch erwähnt werden, dass häufig die Festigkeit von Unterlegscheiben nicht beachtet wird. Der Zweck einer Unterlegscheibe unter einer Sechskantschraube oder Mutter ist es, die Last zu verteilen und den Grenzwert der Flächenpressung auf der Auflagefläche zu erhöhen. Wenn nicht gehärtete Unterlegscheiben mit gehärteten Schrauben verwendet werden, kann sich der Sechskantkopf in die Stirnseite der Unterlegscheibe graben, wodurch sich die Vorspannkraft senken und die Verbindung lösen kann.

Wenn Sie an weiteren Informationen zu den Grades und Festigkeitsklassen von Verbindungselementen interessiert sind, besuchen Sie uns auf www.bossard.com oder schreiben Sie uns an: ProvenProductivity@bossard.com.

Doug Jones
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Viele Ingenieure beschäftigen sich eingehend mit der Wahl des richtigen Verbindungselementes für ihre Konstruktion, übersehen dabei aber die Bedeutung der Oberflächenbehandlung. Bei der Auswahl der besten Oberflächenbehandlung für Ihre Verbindungselemente ist es ratsam, die folgenden Faktoren zu berücksichtigen:

1. Sicherheit – Die falsche Oberflächenbehandlung kann zu einem Versagen der Verbindung führen
2. Korrosionsschutz – Wie hoch ist die erwartete Lebensdauer des Teils und wie sind die Einsatzbedingungen?
3. Beständigkeit gegen Montageschäden – Wie beeinträchtigen bei der Montage und beim Anziehen entstandene Kerben und Kratzer die Oberflächenbehandlung?
4. Risikobewertung der Verbindung – Wird die Baugruppe versagen, wenn sich die Verbindung löst? Welche Folgen hat ein Versagen der Baugruppe?
5. Funktionalität – Wird die Oberflächenbehandlung dazu führen, dass meine Verbindungselemente aufgrund von gefülltem Gewinde oder Antrieb nicht montiert werden können?
6. Verfügbarkeit – Ist die Oberflächenbehandlung problemlos verfügbar?
7. Kosten – Ist die Oberflächenbehandlung für meine Montage kostengünstig?

Es gibt viele exotische Beschichtungen, die für spezifische Anwendungen entwickelt wurden, und jeden Tag werden mehr produziert. Zu den handelsüblichsten Oberflächenbehandlungen gehören:

• Galvanische Verzinkung
• Galvanische Zink/Nickel-Beschichtung
• Mechanische Verzinkung
• Zinklamellenbeschichtung
• Feuerverzinkung
• Epoxid-Elektrobeschichtung

Wenn Sie an weiteren Informationen zu Oberflächenbehandlungen für Ihre Verbindungselemente interessiert sind, besuchen Sie uns auf www.bossard.com oder wenden Sie sich per E-Mail unter ProvenProductivity@bossard.com direkt an uns.

Doug Jones
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Die Wahl der richtigen Kopfform hängt oft von der Bevorzugung des Ingenieurs, dem aktuellen Trend oder den Sonderanforderungen einer speziellen (vom Standard abweichenden) Anwendung ab. Alle diese Situationen können gefährlich und kostspielig sein.

Innenantriebe

Im Hinblick auf Schraubenköpfe mit Innenantrieb sind die gängigsten Ausführungen für kleinere Maschinenschrauben (M6 und kleiner) Längsschlitz, Kreuzschlitz (Phillips), Kreuzschlitz (Pozidriv), Torx und Torx Plus. Die sogenannten Inbusschrauben verfügen normalerweise über Innensechskantprofile und werden häufig im Werkzeug- und Maschinenbau eingesetzt. In der folgenden Tabelle finden Sie ein paar Anhaltspunkte, die Sie bei der Wahl eines Innenantriebes beachten sollten:

*Kein Werkzeug erforderlich: In einigen Konstruktionen, wie z. B. bei Zugangstüren an Geräten, sind Werkzeuge möglicherweise nicht ohne weiteres verfügbar, sodass von einer Münze bis hin zum Autoschlüssel alles verwendet werden kann, um den Schlitzkopf zu drehen und damit Zugang zu erhalten.

**NE (NICHT EMPFOHLEN): Pozidriv- und Torx Plus-Antriebe lassen sich leicht mit Philips und Torx verwechseln, auch wenn sie unterschiedliche Schraubendreher erfordern. Für die Montage durch den Verbraucher wird daher von diesen abgeraten.

Schrauben mit Innenantrieb

Bei Schrauben mit Innenantrieb ist die Kopfform zwingend zu berücksichtigen. Dabei gibt es viele Optionen, nicht alle sind jedoch leicht erhältlich. Die gängigste Kopfform ist der Linsenkopf, der praktisch in jeder Grösse bis M6 erhältlich ist. Weniger verbreitet sind Rundkopf-, Zylinderkopf- und Sechskantschrauben

Grössere Schrauben

Bei grösseren Schrauben sind Sechskant, Sechskant mit Flansch und Innensechskant die gängigsten Ausführungen. Innensechskantschrauben werden häufig dann verwendet, wenn zu wenig Platz vorhanden ist, um die Schraube mit einer Stecknuss montieren zu können. Sechskantschrauben mit Flansch sind in der Regel teurer als Sechskantschrauben. Dank ihrer grösseren Auflagefläche kann man hier jedoch oft auf Unterlegscheiben verzichten, was letztlich zu Kosteneinsparungen führen kann. Sechskantköpfe können ohne Unterlegscheiben verwendet werden, wenn sie mit einer richtig dimensionierten Bohrung in einer sehr harten Oberfläche zum Einsatz kommen. In vielen Fällen ist die zulässige Grenzflächenpressung des Gegenstücks allerdings nicht hoch genug, um die Last ohne zusätzliche gehärtete Unterlegscheiben oder einen Flansch aufzunehmen.

Wenn Sie an weiteren Informationen zur Auswahl des richtigen Schraubenkopfes für Ihre nächste Konstruktion interessiert sind, besuchen Sie uns auf unserer Website unter www.bossard.com oder kontaktieren Sie uns unter ProvenProductivity@bossard.com.

Doug Jones
Applications Engineer
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Im Bereich Verbindungselemente werden Produktingenieure selten geschult, sodass in der Konstruktionsphase häufig Fehler gemacht werden. In den nächsten fünf Blogbeiträgen werden wir unsere Aufmerksamkeit nun auf ein paar dieser häufigsten Fehler richten.

Was sind weiche Schraubfälle?

Eine Verbindung gilt als „weich“, wenn eines oder mehrere der zu verbindenden Materialien weicher oder schwächer sind als das Verbindungselement zur Sicherung der Verbindung. Dies kann zu einer geringen Vorspannung führen, was je nach den auf die Verbindung wirkenden Aussenkräften zu einem Lösen oder einem Ermüdungsbruch führen kann. Beispiele für weiche Verbindungen sind Dichtungsverbindungen und Kunststoffe.

Dichtungsverbindungen

Hierbei handelt es sich um weiche Verbindungen, bei denen ein weiches Dichtungsmaterial zwischen zwei Oberflächen einen Schutz gegen Undichtheit gewährleistet. Sie dürfen nicht zu fest angezogen werden, da sonst die Dichtung versagen könnte. Im Laufe der Zeit können diese Dichtungen brechen, undicht werden oder zum Lösen der Verbindungselemente führen. Eine alternative Methode zur Verhinderung des Versagens dieser Verbindung ist die Konstruktion einer Stufe oder Nut in der Dichtungsoberfläche, wodurch das Dichtungsmaterial komprimieren und abdichten kann. Dies führt zum Kontakt der harten Oberflächen und damit zu einer höheren Klemmkraft, was wiederum für eine harte Verbindung sorgt.

Kunststoffe

Heute enthalten viele Konstruktionen Kunststoffe, deren Montage ohne Rissbildung schwierig sein kann. Bei der Befestigung von Kunststoffen auf Metall kann eine Schulterschraube oder eine Art von Druckbegrenzer, der eine zu starke Belastung des Kunststoffs verhindert, verwendet werden. Eine weitere Alternative ist der Einsatz von Spezialschrauben wie z. B. Delta PT^® -Schrauben, mit denen das Gewinde direkt in den Kunststoff geformt wird. Mit der richtigen Lochgrösse und -ausführung hat sich dieses Verfahren als sehr effektiv und wirtschaftlich erwiesen.

Wenn Sie an weiteren Informationen über weiche Schraubfälle interessiert sind oder bei der Montage Ihrer nächsten wichtigen Anwendung Hilfe benötigen, besuchen Sie unsere Website www.bossard.com oder wenden Sie sich uns unter ProvenProductivity@bossard.com an uns.

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