Vorbeugung gegen Festfressen von Edelstahlschrauben
Was ist Festfressen und wodurch wird es verursacht?
Festfressen ist eines der häufigsten Probleme beim Anziehen von Befestigungen. Das Festfressen, auch bekannt als Kaltschweißen, führt zu beschädigten Gewinden, gebrochenen Befestigungen, geschwächten Verbindungen und festsitzenden Bolzen. Grundsätzlich handelt es sich beim Festfressen um eine schwerwiegende Form von Adhäsionsverschleiß.
Festfressen tritt während der Montage von Befestigungen auf, die aus Legierungen wie Edelstahl, Aluminium und Titan hergestellt sind. Beim Anziehen der Befestigung baut sich ein Druck zwischen den Gewindeoberflächen auf, wodurch die schützenden Oxidbeschichtungen abgetragen werden. Ohne die Oxidbeschichtung sind die äußeren Metallpunkte des Gewindes einander ausgesetzt. Dies wiederum erzeugt Reibung und entwickelt Hitze, die dann das Metall angreift.
Was zu tun ist, wenn ein Festfressen auftritt und wie es vermieden werden kann:
Bei einem geringfügigen Festfressen, können auf der Gewindeoberfläche kleinere Schäden entstehen. In diesem Fall kann der Installateur möglicherweise die Befestigung entfernen. Am anderen Ende können schwere Fälle von Festfressen die Mutter und den Bolzen verschweißen und es ist unmöglich, die Befestigung zu entfernen. Wenn das Festfressen bereits begonnen hat, kann beim Anziehen die Befestigung überzogen oder ihr Gewinde abgebrochen werden. Die folgenden Faktoren können ein Festfressen verursachen:
- Design
- Aufgebrachte Last
- Kontaktfläche und Bewegungsgrad
- Schmierung
- Oberflächenbeschaffenheit und Härte
Wie kann das Risiko von Festfressen verringert werden?
- Denken Sie an Ihr Material
Hoch duktile Materialien oder Materialien, die eine geringe Kaltverfestigung aufweisen, unterliegen häufig einem Festfressen. Austenitische Edelstähle haben beispielsweise unter bestimmten Bedingungen eine Neigung zum Festfressen, wobei dieses Risiko durch die Verwendung einer harten Mutter aus Duplex-Edelstahl reduziert werden kann. Messing und Bronze werden häufig für Lager, Buchsen und andere Gleitanwendungen aufgrund ihrer Beständigkeit gegen Festfressen verwendet.
- Nach Möglichkeit Grobgewinde wählen
Entscheiden Sie sich für Grobgewinde mit einer 2A-2B-Passform gemäß dem Unified Thread Standard. Grobgewinde haben im Vergleich zu Feingewinden ein höheres Gewindespiel und sind toleranter gegenüber fehlerhafter Handhabung.
- Wie hart?
Achten Sie darauf, dass Ihre Mutter und Ihre Schraube einen Härteunterschied von mindestens 50 Brinell aufweisen. Das ist wichtig, weil die verschiedenen Legierungen unterschiedlich schnell aushärten, wodurch die Gefahr von Festfressen verringert wird.
- Achten Sie auf die Designtoleranzen
Die mechanische Passung sollte korrekt sein – dicht genug, um Vibrationen und Verschleiß zu verhindern, aber mit ausreichendem Abstand, um Festfressen zu verhindern. Halten Sie die Kontaktbelastung auf den gleitenden Komponenten auf einem Minimum und die Kontaktfläche auf einem Maximum.
- Sorgen Sie für optimale Sauberkeit
Die Oberflächen sollten glatt und frei von Schmutz und Staub sein, der sich zwischen den Gegenflächen absetzen kann.
- Geben Sie die Gewindeschneidmethode vor
Konstrukteure, die Gewindeteile spezifizieren, übersehen eine Chance, wenn Sie es versäumen, auch die Bearbeitungsmethoden festzulegen, und die Entscheidung der Bearbeitungswerkstatt überlassen. Die Entscheidung über die Bearbeitungsmethode kann vorzeitige Ausfälle verhindern, die Stärke verbessern und sogar die Produktionskosten senken.
Es gibt zwei Arten von Bearbeitungsmethoden: Gewindeschneiden und Gewindewalzen. Beim Schneiden von Gewinden werden geschärfte Werkzeuge zum Entfernen von Material verwendet, um die Gewinde zu formen, die dann mit staubkorngroßen Gewindespänen bedeckt sind. Diese Späne können ein Festfressen verursachen.
Wenn Ihre Anwendung eine konsistente Gewindegeometrie erfordert oder häufig montiert und demontiert wird, geben Sie das Gewindewalzen vor. Dabei handelt es sich um ein Kaltumformverfahren. Die Schablonen aus Stahl zwingen das Material nach außen in die Form von Gewinden, sodass eine glatte Oberfläche entsteht. Das Gewindewalzen bietet außerdem eine hervorragende Zug- und Ermüdungsfestigkeit.
- Glätten von rauen Kanten
Sie sollten beachten, dass bei hochglanzpolierten oder rauen Oberflächen das Risiko von Festfressen höher ist. Wischen Sie mit einem Tuch über die Gewindeoberfläche. Wenn es sich verfängt, kann davon ausgegangen werden, dass ein Festfressen auftreten wird. Das Elektropolieren glättet alle rauen Kanten auf der Oberfläche und reduziert die Möglichkeit von Festfressen.
- Schmiermittel verwenden
Um die Reibung zu verringern, wählen Sie ein geeignetes Schmiermittel. Die Schmierung ist auch dann erforderlich, wenn die Verbindung dauerhaft sein soll. Wenn es sich bei Ihrer Anwendung jedoch um eine Anwendung in der Lebensmittelindustrie handelt, müssen Sie die meisten Schmiermittel vermeiden, also seien Sie vorsichtig.
- Langsamer werden
Hitze ist ein wesentlicher Faktor beim Festfressen. Um die Hitze zu verringern, minimieren Sie die Reibung. Sie können dies einfach tun, indem Sie die Geschwindigkeit des Schraubenschlüssels während der Montage oder Demontage senken.
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