6 Gründe, warum sich Schrauben lösen (und 5 Präventionsmethoden)

Schrauben sind eine der beliebtesten Arten von Gewindebefestigungen, die verwendet werden, um Materialien zusammenzuhalten, normalerweise in Kombination mit einer Mutter, um bilden eine Schraubverbindung.

Aufgrund ihrer Vielseitigkeit, bei Bedarf einfach zu installieren, einzustellen oder sogar zu entfernen, eignen sie sich für eine Vielzahl von Anwendungen in verschiedenen Branchen, einschließlich Automobil, Luft- und Raumfahrt und Bauwesen.

Als nicht permanente Befestigung sind Schrauben auch anfällig für Verlust der Vorspannung und selbstständiges Lösen, insbesondere wenn sie starken Vibrationen ausgesetzt sind. In diesem Artikel werfen wir einen Blick auf einige der Hauptgründe, warum sich Schrauben und andere Befestigungselemente mit Gewinde lösen, und was Sie tun können, um dies zu verhindern.

Bevor wir uns mit einigen der besten Präventionsmethoden befassen, einschließlich solcher, die von Junker-Tests und Branchenführern unterstützt werden, ist es wichtig, die Ursache (n) des Problems zu verstehen.

Ursachen für das Lockern der Schraube

Schrauben und andere Befestigungselemente können sich aus verschiedenen Gründen lösen, einschließlich Stößen, Vibrationen und dynamischen Belastungen. Wenn eine verschraubte Anwendung schlecht konstruiert oder nicht richtig installiert ist, ist die Wahrscheinlichkeit, dass sie sich löst, weitaus höher.

1) Vibration

Vibration ausgesetzte Befestigungselemente werden aufgrund der geringen Relativbewegungen und Laständerungen allmählich gelöst, was zu kurzfristigen reibungslosen Situationen führt, in denen sich die Mutter oder Schraube abwickelt.

2) Thermisches Radfahren

Metalle dehnen sich beim Erhitzen aus und schrumpfen, wenn sie abkühlen. Dies kann zum Lösen einer Schraubverbindung führen, da sich die Vorspannung mit der Schraubenlänge ändert. Dadurch kann sich eine Verbindung lockern. Dies kann zu Ihrem Vorteil genutzt werden, wenn Sie ein festsitzendes Befestigungselement erhitzen, um es zu lösen.

3) Zu festes Anziehen

Es ist wichtig, bei der Installation die Drehmomentspezifikationen einzuhalten, da zu festes Anziehen von Muttern und Schrauben die Gewinde beschädigen kann. wirkt sich negativ auf die Leistung des Befestigungselements aus.

4) Zu wenig Festziehen

Die Schraube muss ausreichend angezogen sein, um wirksam zu sein. Dies liegt daran, dass die aufgebrachte Vorspannung durch das Befestigungselement übertragen wird und als Klemmkraft wirkt. Wenn die Vorspannung der Schraube nicht ausreicht, dreht sich das Befestigungselement und löst sich aufgrund der fehlenden Klemmkraft. Accu verfügt über eine Reihe von Unterlegscheiben, mit denen die Vorspannung erhöht werden kann, zum Beispiel Federscheiben und gezahnte Sicherungsscheiben.

Bei Spannungsanwendungen kann eine Schraube, die nicht ausreichend angezogen ist, dazu führen, dass eine der befestigten Oberflächen verrutscht, was die Schraube auf Scherung belastet und möglicherweise zum Bruch führen kann.

5) Beschädigte Bauteile

Wenn das Befestigungselement beschädigt wurde, beeinträchtigt dies seine Leistung. Dies kann auf einen Installationsfehler, die Wiederverwendung alter Befestigungselemente oder sogar auf einen Herstellungsfehler zurückzuführen sein. Jegliche Beschädigung kann zu einem falschen Drehmomentwert führen, wodurch das Befestigungselement lockerer oder fester als gewünscht wird, was zu den zuvor genannten Problemen führt.

6) Schlechte Installationsbedingungen

Schmutz, Fett oder Schmiermittel können die Fähigkeit eines Befestigungselements beeinträchtigen, die Vorspannung in einer Verbindung aufrechtzuerhalten. Die Schmierung in einer Schraubverbindung kann zu einem übermäßigen Drehmoment und einer Dehnung oder einem Versagen des Befestigungselements führen. Die Schmierung reduziert das Drehmoment für eine bestimmte Klemmlast, was bedeutet, dass bei einem bestimmten Drehmoment viel mehr Spannung durch das Befestigungselement ausgeübt werden kann, was das Ausfallrisiko erhöht.

5 Tipps, um zu verhindern, dass sich Ihre Verbindungselemente lösen

Die Kombination aus gutem Design, sorgfältiger Installation und der Verwendung bewährter Präventionsmethoden trägt dazu bei, eine Schraube widerstandsfähiger gegen Lösen zu machen, insbesondere in Bezug auf die oben genannten Faktoren. Accu verfügt über ein umfangreiches Sortiment an präventiven Produkten, die von führenden Namen in der Technik eingesetzt werden. Die folgenden 6 Tipps helfen Ihnen dabei, Ihre Baugruppen vor dem Lockern zu schützen.

1) Verwenden Sie Sicherungsmuttern als Teil der Baugruppe

Sicherungsmuttern wurden speziell entwickelt, um vor Selbstlockerung zu schützen. Nylon-Sicherungsmuttern und Ganzmetall-Sicherungsmuttern sind zwei der beliebtesten Beispiele für Kostengünstige Schwingungsfestigkeit, mit einer Premium-Option in Aerotight Nuts, die nach der Installation einen sehr effektiven Widerstand gegen Lösen bietet.

Lesen Sie unseren Artikel über Sicherungsmuttern, um mehr über die Unterschiede zwischen den verschiedenen Arten von Sicherungsmuttern zu erfahren.

2) Gewindesicherung Patches sorgen für Reibung und Schutz

AccuLock ist eine spezielle Gewindesicherung von Accu, die den Gewinden von Edelstahlschrauben und Schrauben zum Schutz der Befestigungselemente vor Korrosion, Abrieb und Ermüdung.

AccuLock Gewindesicherung Patches sind eine beliebte Methode zur Maximierung der Effizienz von Gewindebaugruppen. Der Schraubensicherungskleber verbindet Materialien chemisch miteinander, um die Reibung zu erhöhen und so das Lösen und Vibrieren zu widerstehen. In der Luft- und Raumfahrtindustrie ist es eine übliche Wahl, um eine Ermüdung von Verbindungselementen zu verhindern, und in der Automobilindustrie, um Selbstlockerung und Korrosion zu verhindern.

AccuLock-Patches können an praktisch jedem Befestigungselement angebracht werden und können in Verbindung mit mechanischen Optionen wie Anti-Vibrationsscheiben und Sicherungsmuttern verwendet werden.

3) Nord-Lock Unterlegscheiben sind nachweislich vibrationsbeständig und werden durch Junker-Tests unterstützt

Spezielle Antivibrationsvorrichtungen wie Nord-Lock Washer werden verwendet, um Vibrationen und dynamischen Belastungen standzuhalten. Diese Unterlegscheiben werden paarweise verwendet und verfügen über ineinandergreifende Nocken, die ein einzigartiges Keilverriegelungssystem bieten, das kritische Verbindungselemente sichert, die extremen Vibrationen oder dynamischen Belastungen ausgesetzt sind.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Antivibrationsscheiben, die auf Reibung angewiesen sind, um ein Lösen der Schrauben zu verhindern, sichern Nord-Lock Unterlegscheiben die zusammenpassenden Komponenten unter Spannung zusammen.

Diese Spannung wird erreicht, indem die ineinandergreifenden Nocken an der Innenseite des Paares von Unterlegscheiben aneinander befestigt werden, wodurch eine Nockenneigung erzeugt wird, die einen größeren Winkel als die Gewindesteigung des Bolzens aufweist. Infolge dieser Einstellung erzeugt die Spannung einen Keileffekt unter dem Kopf der Schraube, der verhindert, dass sich die Mutter löst.

Nord-Lock Unterlegscheiben können mit Schrauben und Bolzen bis zu hohen Zugfestigkeiten verwendet werden, z. B. mit unseren Zylinderkopfschrauben der Güteklasse 12.9.

Um die Wirksamkeit dieser speziellen Keilsicherungsscheibe zu beweisen, um zu verhindern, dass sich Schrauben lösen, führte die Nord-Lock Group den Junker-Test nach DIN 65151 durch, der im folgenden Video zu sehen ist.

4) Verwenden Sie Befestigungselemente mit gezackten Köpfen, wenn Unterlegscheiben nicht

Sechskantschrauben mit Wellenschliff und Gezahnte Innensechskantschrauben haben eine Verzahnung unter dem Kopf, die in die Oberfläche beißen, um die Reibung zu erhöhen. Diese Befestigungselemente sorgen für zusätzlichen Halt auf der Oberfläche der Baugruppe und verringern das Risiko des Lockerns. Gezahnte Bolzen und Schrauben werden häufig in Anwendungen eingesetzt, bei denen Unterlegscheiben nicht geeignet sind.

5) Mechanische Verriegelungsmethoden verwenden

Die

mechanische Verriegelung des Befestigungselements bietet Sicherheit gegen Lockerung, indem eine mechanische Barriere gegen das Lösen eines Befestigungselements platziert wird.

Im Falle eines gebohrten Befestigungselements wie Capstan-Schrauben kann ein Sicherungsdraht verwendet werden, um sicherzustellen, dass das Befestigungselement fest sitzt und nicht unbeabsichtigt entfernt. Dies ist bei Motorsportanwendungen üblich.

In Automobil-Aufhängungsanwendungen wird ein Splint häufig in Verbindung mit einem Kronenmutter, um sicherzustellen, dass sich kritische Baugruppen unter Vibrationen nicht lösen.

Eine weitere Option sind Laschenscheiben, die zusammen mit verwendet werden können Tellerscheiben, eine Art konische Federscheibe, die als Feder für die Vorspannung dient, um effektiv zu verhindern, dass sich Schrauben lösen.

Ursachen für Vibration und Lockerung

Weitere Informationen darüber, warum das Lösen von Schwingungen ein wesentlicher Gesichtspunkt für Strukturen und Baugruppen ist, finden Sie in unserem Artikel über Verbindungselemente und Vibration.