Schraubfallanalysen & technische Untersuchungen
Schraubverbindungen nicht schätzen, sondern messen: Wir analysieren reale Schraubfälle, Reibwerte, Vorspannkräfte, Montageparameter und Versagensgrenzen unter reproduzierbaren Prüfbedingungen – für Entwicklung, Qualitätssicherung, Produktion und Schadensanalyse.
Schraubfallanalyse
Originalbauteile prüfen und Drehmoment, Drehwinkel sowie Vorspannkraft erfassen.
Mehr erfahren →Reibwertermittlung
Reibwerte von Schrauben und Muttern sowie Verhalten von Gewindesicherungen untersuchen.
Reibwerte prüfen →Montageparameter
Eindreh-, Überdreh- und Versagensmomente zur sicheren Prozessauslegung bestimmen.
Prozess auslegen →Setz- & Langzeitverhalten
Einfluss von Zeit, Temperatur und Schwingungen auf die Klemmkraft untersuchen.
Langzeitverhalten prüfen →
Informationen
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Schraubfallanalyse für sichere und reproduzierbare Schraubverbindungen
Eine zuverlässige Schraubverbindung lässt sich nicht allein anhand eines theoretisch berechneten Anziehdrehmoments beurteilen. Reibung, Verbindungselemente, Bauteilwerkstoffe, Oberflächen, Gewindesicherungen, Drehzahl und Setzverhalten beeinflussen, welche Vorspannkraft in der realen Verbindung tatsächlich entsteht. Mit einer professionellen Schraubfallanalyse werden diese Einflüsse messtechnisch untersucht und belastbare Montageparameter für die konkrete Anwendung ermittelt.
Was kann bei einer Schraubfallanalyse untersucht werden?
| Untersuchung | Messgröße / Ergebnis | Typischer Nutzen |
|---|---|---|
| Reibwertermittlung | Reibwerte von Schrauben und Muttern | Absicherung der Beziehung zwischen Drehmoment und Vorspannkraft |
| Direktverschraubung | Eindreh-, Furch- und Überdrehmomente | Ermittlung eines geeigneten Montagefensters |
| Versagensuntersuchung | Bruch- und Überdrehmomente | Bestimmung der Belastungsgrenze der Verbindung |
| Löseverhalten | Löse- und Losbrechmomente | Bewertung montierter oder gesicherter Schraubverbindungen |
| Restvorspannung | Weiterdrehmoment und Klemmkraft | Bewertung der verbleibenden Vorspannkraft |
| Setzverhalten | Klemmkraft über Zeit und Temperatur | Bewertung von Relaxation und Retardation |
| Drehzahleinfluss | Verhalten bei unterschiedlichen Schraubdrehzahlen | Optimierung des Montageprozesses |
Der reale Schraubfall auf dem Prüfstand
Für die Untersuchung wird die reale Schraubverbindung möglichst originalgetreu auf einem Prüfstand aufgebaut. Die Bauteile und Verbindungselemente werden mit einer programmierbaren EC-Schraubspindel verschraubt.
Während der Verschraubung messen
Drehmoment, Drehwinkel sowie Klemm- beziehungsweise Vorspannkräfte werden während des Schraubvorgangs messtechnisch erfasst.
Daten anschließend auswerten
Die aufgezeichneten Messdaten können graphisch und tabellarisch ausgewertet werden. Die Ergebnisse werden anschließend in einem Untersuchungsbericht dokumentiert.
Reibwertermittlung an Schrauben und Muttern
Ein erheblicher Teil des beim Anziehen eingebrachten Drehmoments wird durch Reibung im Gewinde und unter der Kopf- beziehungsweise Mutternauflage verbraucht. Änderungen an Beschichtung, Schmierung, Oberfläche oder Verbindungselement können deshalb die tatsächlich erreichte Vorspannkraft beeinflussen.
Mit einer Reibwertprüfung können die Reibungsverhältnisse einer konkreten Schrauben-Mutter-Kombination experimentell untersucht werden. VMA bietet die Bestimmung von Reibzahlen an Schrauben und Muttern gemäß DIN EN ISO 16047 an.
Gewindesicherungen und Reibmomente untersuchen
Klemmende oder klebende Gewindesicherungen verändern das beim Schrauben auftretende Reibmoment. Für die Prozessauslegung kann daher entscheidend sein, welches Drehmoment bereits durch die Sicherung entsteht und welcher Anteil tatsächlich zur Erzeugung der Vorspannkraft zur Verfügung steht.
Untersucht werden können Reibmomente bei klebenden oder klemmenden Gewindesicherungen unter anderem gemäß DIN EN ISO 2320 und DIN 267 Teil 27/28.
Optimale Montageparameter experimentell bestimmen
Besonders bei Direktverschraubungen in Kunststoff, Leichtmetall oder Stahl muss das Anziehmoment zuverlässig zwischen notwendigem Einschraubmoment und der Versagensgrenze der Verbindung liegen.
Durch die Messung von Eindreh-, Furch-, Überdreh- und Versagensmomenten lässt sich ein geeignetes Prozessfenster für die Montage bestimmen. Die Versuchsdaten können dabei statistisch ausgewertet werden, um die Prozessplanung abzusichern.
Setzverhalten, Temperatur und Langzeit-Klemmkraft
Eine Schraubverbindung kann unmittelbar nach der Montage eine ausreichende Vorspannkraft besitzen und diese im Betrieb dennoch teilweise verlieren. Ursachen können beispielsweise Setzvorgänge, Temperaturänderungen, Schwingungen oder zeitabhängige Werkstoffeffekte sein.
In Langzeit- und Temperaturversuchen kann untersucht werden, wie sich diese Einflüsse auf die Klemmkraft der Verbindung auswirken. Dadurch lassen sich Relaxations- beziehungsweise Retardationseffekte messtechnisch bewerten.
So läuft eine Schraubfallanalyse ab
Wann ist eine Schraubfallanalyse sinnvoll?
hyTool & VMA engineering – Werkzeug und Engineering aus einer Gruppe
Die technischen Untersuchungen werden von der VMA engineering GmbH durchgeführt. VMA engineering ist eine 100%ige Schwesterfirma von hyTool. Dadurch verbinden wir unsere Erfahrung mit professioneller Schraubtechnik und Industriewerkzeugen mit Prüfstandstechnik, Messtechnik und Engineering-Kompetenz.
Beschreiben Sie uns die Schraubverbindung und das technische Problem. Auf Basis Ihrer Anwendung kann ein geeigneter Prüf- und Analyseplan festgelegt werden. Bei Bedarf kann die Anwendung auch vor Ort betrachtet werden.
Häufige Fragen zu Schraubfallanalysen
Was ist eine Schraubfallanalyse?
Bei einer Schraubfallanalyse wird eine konkrete Schraubverbindung unter definierten Bedingungen messtechnisch untersucht. Dabei können unter anderem Drehmoment, Drehwinkel und Klemm- beziehungsweise Vorspannkraft aufgezeichnet und anschließend ausgewertet werden.
Welche Daten werden bei einer Schraubfallanalyse gemessen?
Je nach Untersuchungsziel können insbesondere Drehmoment, Drehwinkel und Klemm- beziehungsweise Vorspannkräfte erfasst werden. Aus diesen Messdaten lassen sich weitere Aussagen über das Verhalten der Schraubverbindung ableiten.
Kann der Reibwert einer Schraube bestimmt werden?
Ja. VMA engineering bietet die Bestimmung von Reibzahlen an Schrauben und Muttern gemäß DIN EN ISO 16047 an. Dies ist beispielsweise für die Bewertung von Beschichtungen, Schmierstoffen oder unterschiedlichen Verbindungselementen relevant.
Können Gewindesicherungen untersucht werden?
Ja. Reibmomente von klebenden oder klemmenden Gewindesicherungen können untersucht werden. Damit lässt sich bewerten, welchen Einfluss die Sicherung auf den Verschraubungsprozess hat.
Wie wird das richtige Anziehdrehmoment experimentell bestimmt?
Je nach Schraubfall können Eindreh-, Furch-, Anzieh-, Überdreh- und Versagensmomente gemessen werden. Aus den Messwerten lässt sich ein geeignetes Montagefenster für die konkrete Verbindung ableiten.
Kann die Vorspannkraft direkt gemessen werden?
Ja. Bei geeigneter Prüfkonfiguration kann die Klemm- beziehungsweise Vorspannkraft während des Schraubvorgangs erfasst und gemeinsam mit Drehmoment und Drehwinkel ausgewertet werden.
Kann untersucht werden, warum eine Schraubverbindung Vorspannkraft verliert?
Langzeit- und Temperaturversuche ermöglichen Untersuchungen des Setzverhaltens. Dabei können unter anderem Einflüsse von Zeit, Temperatur und Schwingungen auf die Klemmkraft betrachtet werden.
Erhalte ich nach der Analyse einen Bericht?
Ja. Die erfassten Messdaten werden ausgewertet und können graphisch sowie tabellarisch dargestellt werden. Das Ergebnis der Untersuchung wird anschließend in einem Untersuchungsbericht dokumentiert.
Wer führt die Schraubfallanalysen für hyTool durch?
Die technische Durchführung erfolgt durch die VMA engineering GmbH. VMA engineering ist eine 100%ige Schwesterfirma von hyTool und ergänzt unser Angebot um Prüfstandstechnik, Messtechnik und technische Schraubfallanalysen.