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Ursachen für den Verfall des Schraubendrehmoments und Gegenmaßnahmen

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schraubendrehmomentabfall, Schraubenanzug, automatisches Schraubsystem

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Versagen von Schraubenbefestigungen haben oft eine Hauptursache - den Verfall des Drehmoments. Nach der Montage nimmt die Vorspannung (Klemmkraft) einer Schraube mit der Zeit leise ab. Im besten Fall führt dies zu einer Lockerung der Verbindung oder einem Versagen der Dichtung, im schlimmsten Fall zu Vibrationen der Anlage, einer strukturellen Trennung oder sogar zu Sicherheitsunfällen. Ein tiefes Verständnis der Ursachen - und die Ergreifung gezielter Maßnahmen - ist daher entscheidend für die Gewährleistung eines langfristigen, zuverlässigen Betriebs.
Drei Hauptursachen für Drehmomentabfall
Übermäßige Oberflächenrauhigkeit der Verbindung
Wenn die Verbindungsflächen uneben sind, wird der Kontaktdruck unter dem Schraubenkopf oder der Mutter sehr ungleichmäßig. Bei hoher Vorspannung kommt es schnell zu lokalen plastischen Verformungen, die einen starken Verlust der Klemmkraft verursachen - vor allem in der Anfangsphase.

Eigenschaften von Soft-Joint-Materialien
Kunststoffe, Gummi, Verbundwerkstoffe oder bestimmte Dichtungen weisen bei anhaltender Klemmkraft ein Kriechverhalten auf: Die Materialien "fließen" langsam, verbrauchen die elastische Dehnung der Schraube und führen mit der Zeit zu einem fortschreitenden Verlust der Vorspannung.

Unzulänglichkeiten im Anziehverfahren
Überhöhte Geschwindigkeit
Eine zu hohe Endanzugsgeschwindigkeit (z. B. >300 U/min) erzeugt große Trägheitsstöße, die die Streckgrenze des Materials überschreiten, was zu einer Verformung des Gewindes oder der Lageroberfläche und anschließendem Vorspannungsverlust führt.

Spannungskonzentration
Wenn Schrauben einzeln oder in falscher Reihenfolge angezogen werden (z. B. eine nach der anderen im Uhrzeigersinn), kommt es zu einer lokalen Spannungsüberlagerung. Innere Spannungen, die nicht rechtzeitig abgebaut werden, suchen ihr Gleichgewicht durch lokales Fließen oder Kriechen, was zu einem Gesamtabfall der Spannkraft führt.

Systematische Lösungen zur Verringerung des Drehmomentabfalls
Optimieren Sie die Kontaktschnittstelle

Präzise Bearbeitung
Strenge Kontrolle der Ebenheit und Oberflächenrauhigkeit sowohl der Auflageflächen von Schraubenkopf/Mutter als auch der eingespannten Komponenten.

Verstärkung der Lagerkapazität
Verwenden Sie gehärtete Unterlegscheiben, um die Kontaktfläche zu vergrößern und den Druck gleichmäßig zu verteilen, was einer plastischen Verformung wirksam entgegenwirkt.

Kriechen des Materials
Auswahl des Materials
Wann immer es die funktionellen Anforderungen erlauben, sollten Sie technische Kunststoffe oder Verbundwerkstoffe mit hoher Kriechbeständigkeit bevorzugen.

Strukturelle Kompensation
Integrieren Sie elastische Elemente (z. B. Federringe). Wenn die Spannkraft aufgrund von Kriechen abnimmt, gleicht ihre elastische Rückstellung automatisch einen Teil des Verlustes aus und sorgt so für eine relativ stabile Vorspannung.

Verbessern Sie den Anziehprozess
Steuerung der Drehzahlsegmentierung
Reduzieren Sie die endgültige Anzugsgeschwindigkeit auf unter 30 U/min, um eine Schlagüberlastung zu vermeiden. Intelligente Werkzeuge wie die Danikor-Schrauber bieten eine präzise Drehzahlregelung, ein einstellbares Drehmoment und mehrere Anzugsstrategien, um eine korrekte Verschraubung zu gewährleisten.

Mehrstufiges Anziehen
Nach Erreichen des Zielmoments wird eine Pause eingelegt (z.B. mehrere Minuten) und dann ein zusätzlicher Anzug bis zum eingestellten Zielwert durchgeführt. Dadurch wird die Stabilität der Vorspannung deutlich verbessert

Synchronisations- und Sequenzierungsstrategie
Verwenden Sie bei Mehrschraubenverbindungen eine diagonale Kreuzanzugsfolge und bringen Sie die Last in mehreren gleichmäßigen Durchgängen auf. Bei kritischen Flanschen oder Dichtflächen eliminieren mehrspindlige Synchronanzugssysteme die Versatzbelastung, gewährleisten eine gleichmäßige Spannungsverteilung und erreichen das Ziel des korrekten Anziehens.