Was ist Thread Galling und wie kann es verhindert werden?
Was bedeutet Fadenabrieb?
Gewindeabrieb, auch bekannt als „Kaltschweißen“, ist eine Form von adhäsiver Abnutzung, die während der Bewegung von Bauteilen auftritt und häufig zu festsitzenden Muttern und festsitzenden Schrauben führt . Es gibt verschiedene Ursachen für Fadenverkleidungen und Möglichkeiten, dies zu verhindern. Bevor wir uns die Tipps ansehen, die verhindern, dass sich Schrauben festsetzen, schauen wir uns an, warum es wichtig ist, das Verkleben von Edelstahl zu vermeiden
.Warum ist Gäling ein Problem?
Beschädigungen an statischen Verbindungselementen können zu korrodierenden Komponenten führen, die sich lösen oder brechen. Die Folgen von Verzögerungen bei der Betätigung sind viel schwerwiegender, da die Maschine von der Bewegung des Bauteils abhängig ist.
In einer CNC-Maschine bewegt die Leitspindel den Revolver beispielsweise bei jeder Umdrehung der Schraube um einen präzisen Schritt. Daher bedeutet ein vergoldetes Gewinde, dass die Teile nicht mehr auf genaue Längen- und Durchmesserabmessungen bearbeitet werden können.
Was sind die Ursachen von Fadenabrieb?
Technische Bauteile aus Edelstahl, Aluminium und Titan haben einen sich selbst bildenden Oxidschutzfilm. Wenn diese schützende Oxidschicht gerieben oder abgekratzt wird, kommen die Metalle in direkten Kontakt miteinander und beginnen zu gallen. Metallabrieb wird durch den Bewegungsdruck verursacht, der durch das Festziehen des Verschlusses entsteht, was zu einem Fadenanfall führt.
Was passiert eigentlich, wenn ein Verschluss anfängt zu zerbrechen?
Verschlüsse entstehen, wenn durch Reibung Oberflächenbehandlungen, wie z. B. Oxide, vorübergehend zerfallen und die Metalle in direkten Kontakt miteinander kommen. Die Oberflächenoxide verstopfen den Faden und die mikroskopischen Hochpunkte scheren und verriegeln sich, wenn die Oberflächen aneinander vorbeigleiten, was die Hitze und Reibung erhöht.
Bei fortschreitendem Anziehen führt der erhöhte Druck dazu, dass mehr Material von den Fäden abgeschert wird. Dies setzt sich mit noch mehr Verstopfung, Scherung und Blockierung fort, bis die Fäden zerstört sind und der Verschluss feststeckt. Es ist dann fast unmöglich, den Verschluss zu entfernen, ohne die Mutter zu schneiden
.In der folgenden Liste finden Sie Möglichkeiten, wie Sie verhindern können, dass Schrauben haften bleiben oder festsitzen, sowie Vorschläge, wie Sie die Korrosions- und Korrosionsbeständigkeit verbessern können.
So verhindern Sie, dass Verbindungselemente aus Edelstahl zerplatzen
- Verwenden Sie verschiedene Legierungsqualitäten oder Materialtypen
Technische Bauteile aus austenitischem Edelstahl neigen zum Gallen. Daher verringert die Kombination mit einem Material mit einer anderen Härte, wie z. B. einer Duplexmutter aus Edelstahl, die Wahrscheinlichkeit, dass sie zerplatzen, erheblich.
Duplex-Edelstahl besteht üblicherweise zu 50% aus Austenit und zu 50% aus Ferrit, der mit unterschiedlicher Geschwindigkeit aushärtet und eine andere kristalline Struktur und mikroskopische Oberflächenstruktur aufweist.
Anwendungen, bei denen dieselben Legierungsqualitäten miteinander verbunden werden, können anfälliger für Verkleidungen sein als Anwendungen, bei denen unterschiedliche Legierungsqualitäten oder Materialien ausgewählt werden. Dies wird dadurch verursacht, dass sich die mikroskopischen Hochpunkte in die andere Oberfläche einhaken und sich wie ein Klettverschluss zusammenschließen
.Weitere Informationen zu den kristallinen Strukturen von Edelstählen finden Sie in unserem Artikel: Der Unterschied zwischen ferritischen austenitischen und martensitischen Edelstählen.
- Verlangsamen Sie die Geschwindigkeit der Verschärfung
Die Drehmomentspezifikation des Verbindungselements muss eingehalten werden, aber eine deutliche Verlangsamung der Anzugsgeschwindigkeit trägt dazu bei, dass sich die Schrauben nicht festsetzen.
Dieser Punkt gilt insbesondere für Kontermuttern mit Nyloneinsatz und Muttern mit vorliegendem Drehmoment, die bei der Montage ein hohes Maß an Reibung und Wärme erzeugen.
- Verwendung von Handwerkzeugen für die Installation
Eine weitere Möglichkeit, das Festziehen von Schrauben zu verhindern, besteht darin, das Befestigungselement von Hand festzuziehen, anstatt Elektrowerkzeuge zu verwenden. Dies reduziert die Hitze und Reibung, die durch die Verwendung eines Schlagschraubers oder einer Bohrmaschine entstehen würden, erheblich.
- Wählen Sie nach Möglichkeit grobe Fäden
Bauteile mit feineren Gewinden neigen aufgrund der erhöhten Wärme und Reibung bei der Montage eher zum Abplatzen.
Wenn möglich, kann die Verwendung von groben Threads dazu beitragen, die Wahrscheinlichkeit zu verringern, dass in Ihrer Anwendung Gewindeplatzungen auftreten.
- Stellen Sie sicher, dass die Threads sauber und unbeschädigt sind
Beschädigte, raue oder verschmutzte Gewinde neigen besonders zum Abplatzen, da die Reibung bei der Montage erhöht wird.
Durch regelmäßiges Reinigen der Verbindungselemente und Befestigungen innerhalb einer Anwendung wird das Risiko von Gewindeschäden durch Abplatzen von Metall auf Metall erheblich reduziert und gleichzeitig eine optimale Leistung und Langlebigkeit der Komponenten gewährleistet.
- Verwenden Sie kaltgewalzte Bauteile
Bei gedrehten Bauteilen kommt es häufiger vor, dass Metall zerquetscht wird, da diese in der Regel eine rauere Oberfläche haben, was bei der Montage zu mehr Reibung führt. Entgratungswerkzeuge können verwendet werden, um die Oberfläche glatter zu machen und die Reibung zu reduzieren
.Kaltgewalzte Bauteile werden in der Regel für Aktuationsanwendungen verwendet, insbesondere für solche, die auf der häufigen Bewegung einer Leitspindel beruhen. Präzisions-Leitspindeln werden zwischen den Matrizen sorgfältig kaltgewalzt, um eine glatte Oberfläche zu erzeugen, damit kompatible Muttern leicht am Gewinde entlang gleiten können.
Weitere Informationen finden Sie in unserem Artikel über die Unterschiede zwischen gerollten Gewinden und geschnittenen Gewinden.
- Verwendung von Schmiermittel zum Schutz der Gewinde
Eine Schmierung zum Gewindeschutz trägt dazu bei, die Reibung an den Gegengewinden zu reduzieren. Allerdings ist Vorsicht geboten, da sie das Anzugsdrehmoment des Verbindungselements negativ beeinflusst.
Bevor Sie ein Schmiermittel auswählen, müssen Sie auch den Verwendungszweck des Verbindungselements überprüfen. Edelstahl wird beispielsweise häufig in Lebensmittelanwendungen verwendet, bei denen einige Schmiermittel nicht geeignet sind.
So entfernen Sie festsitzende Verschlüsse
Das Entfernen eines festsitzenden Verbindungselements aus einer Baugruppe kann schwierig erscheinen, insbesondere wenn der Antrieb des Verbindungselements ebenfalls beschädigt wurde. Dieses Phänomen wird allgemein als „abgelöste Schraube“ bezeichnet.
Die besten Methoden zum Entfernen eines Bauteils mit abgelöstem Kopf sowie zum Entfernen von Verbindungselementen, die für immer festgeklemmt zu sein scheinen, finden Sie in unserem Artikel „So entfernen Sie eine abgelöste Schraube“ . Dieser Artikel fasst Entfernungstechniken wie Additive zusammen, die verwendet werden können, um mehr Halt zu erzielen
.Gängige Methoden zur Vorbeugung und Milderung von Fadenbildung
Der Kauf von Edelstahlschrauben und anderen Verbindungselementen wie Unterlegscheiben, Muttern und Bolzen von einem ISO 9001-Lieferanten trägt dazu bei, die gleichbleibende Qualität der Gewinde sicherzustellen. Verschmutzte, beschädigte oder raue Gewinde erhöhen die Reibung und erhöhen die Abnutzung von Edelstahl.
Unser Tutorial-Video, das Sie unten und auf dem YouTube-Kanal von Accu finden, gibt einen kurzen Überblick darüber, wie Sie Garnbildung vermeiden können.
Bei der Auswahl der passenden Gewinde für die Verbindungselemente in Ihrer Anwendung sollten Sie sorgfältig darauf achten. Zum Beispiel könnte eine austenitische Edelstahlschraube mit einer Doppelmutter kombiniert werden, wodurch die Wahrscheinlichkeit verringert wird, dass die Gewinde gallen.
Wie oben erwähnt, sollten nach Möglichkeit grobe oder kaltgewalzte Gewinde gewählt werden, damit bei der Montage weniger Reibung entsteht. Eine weitere Möglichkeit, das Anziehmoment zu verringern, besteht darin, Handwerkzeuge zu verwenden, um das Anzugsdrehmoment zu verlangsamen.