Schraubversuche an Selbstfurchenden Schrauben Sebastian Körner Trainings- und Prozessspezialist 27 Jahre alt Staatlich geprüfter Techniker Elektrotechnik Seit 08/2010 bei der Firma Desoutter Bis 10/2012 als Servicetechniker im Außendienst 12/2015 DSV Schraubfachtechniker Mobil: +49 173 3257753 Email: [email protected] 2 Bauteile mit Selbstfurchenden Schrauben Vorteile - Nur ein Arbeitsgang - Höhere Sicherheit gegen selbsttätiges lösen - Höhere Auszugsmomente als bei geschnittenen Gewinden 3 Bauteile mit Selbstfurchenden Schrauben Nachteile - z.T. starken Schwankungen im Material - Häufig fehlende Anzugsvorschriften 4 Programmparameter Errechnen - Ausgehend von den Soll- Materialeigenschaften - Theoretische Ermittlung mit ggf. Erfahrungswerten - Werte sollten im Versuch verifiziert werden - Grenzen zur Fehlererkennung lassen sich nur schwer errechnen Ermittlung im Versuch - Ausgehend von Versuchsmaterial (Ist- Material) - Ermittlung der Materialgrenzen und Streuung - Keine Aussage über die Klemmkraft möglich 5 Voraussetzungen 6 Ziel des Überdrehversuchs Ermittlung der Materialschwankungen Überdrehen das Bauteils mit Einoder Zweistufigen Schraubprogramm Äußere Einflüsse möglichst gering halten 7 Überdrehkurve Drehmoment Überdrehmoment Furchen Kopfauflage Zeit / Winkel 8 Überdrehkurve Drehmoment Welche Infos bekomme ich aus der Überdrehkurve ? Schwankungen im Furchmoment Zeit / Winkel 9 Überdrehkurve Welche Infos bekomme ich aus der Überdrehkurve ? Drehmoment Schwankungen im Überdrehmoment Zeit / Winkel 10 Überdrehkurve Drehmoment Welche Infos bekomme ich aus der Überdrehkurve ? Schwankungen in der Einschraubtiefe Zeit / Winkel 11 Überdrehkurve Welche Infos bekomme ich aus der Überdrehkurve ? Schwankungen in der Schraubfallhärte Drehmoment α α' Zeit / Winkel 12 Beispielergebnisse Nr. Max FurchÜberdrehmoment moment [Nm] [Nm] Winkel bis Kopfauflage [°] Winkel Kopfauflage bis Überdrehen [°] 1 1,67 4,21 3295 32 2 1,23 4,08 2940 29 3 1,89 4,66 3357 27 4 1,14 3,87 3349 35 5 1,21 4,10 3266 28 6 1,55 4,23 3005 31 7 1,32 4,28 3149 32 8 1,09 3,98 3289 29 9 1,76 4,55 3147 28 10 1,24 4,23 3205 31 13 Drehmomentrange Überdrehmoment Drehmoment Überdrehmoment Range für Drehmoment Verschraubung Kopfauflage Kopfauflage Zeit / Winkel 14 Anzugsmoment min Überdrehmoment – max. Furchmoment = Drehmomentrange 3,87Nm – 1,69Nm = 2,18Nm Abhängig vom der benötigten Klemmkraft und dem Material Abschaltmoment = 50% der Range + max Furchmoment = 0,5 * 2,18Nm + 1,69Nm = 2,78Nm 15 Drehmoment Verschraubung auf Drehmoment 2,78Nm Zeit / Winkel 16 Drehmoment Fehlererkennungsmöglichkeiten Msoll Mschwell Zeit / Winkel 17 Drehmoment Verschraubung auf Drehmoment 2,78Nm Drehmoment welches Klemmkraft generiert Zeit / Winkel 18 Nachziehmoment Drehmoment Schraubstrategie „steigender Gradient“ Zeit / Winkel 19 Ermittelte Werte Nr. Max FurchÜberdrehmoment moment [Nm] [Nm] Winkel bis Kopfauflage [°] Winkel Kopfauflage bis Überdrehen [°] 1 1,67 4,21 2,54 3295 32 2 1,23 4,08 2,85 2940 29 3 1,89 4,66 2,77 3357 27 4 1,14 3,87 2,73 3349 35 5 1,21 4,10 2,89 3266 28 6 1,55 4,23 2,68 3005 31 7 1,32 4,28 2,96 3149 32 8 1,09 3,98 2,89 3289 29 9 1,76 4,55 2,79 3147 28 10 1,24 4,23 2,99 3205 31 Range [Nm] 20 Schraubstrategie „steigender Gradient“ Kleinste Range jeder einzelnen Verschraubung Der Abschaltgradient wird ebenfalls aus den Überdrehkurven ermittelt Die Höhe des einzustellenden Nachziehmoments ist abhängig von der benötigte Klemmkraft (z.B. 60% der kleinsten Range) 21 Schraubstrategie „steigender Gradient“ Drehmoment Möglichkeiten der Fehlererkennung MD MMax t/α WMin WMax MMin Mschw WMin Tubus max Durchmesser Tubus min Durchmesser 22 WMax Zeit / Winkel Schraubstrategie „steigender Gradient“ Drehmoment Möglichkeiten der Fehlererkennung MD t/α WMin WMax Tubus max Durchmesser Tubus min Durchmesser Fehlerkurve Zeit / Winkel 23 More Than Productivity 24
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