Prognoseprogramm zur Vor-Auslegung von Direktverschraubungen in Thermoplaste

Berechnungsvorhersager

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Ein Prognoseprogramm unterstützt Konstrukteure und Entwickler bei der Vor-Auslegung von Direktverschraubungen in thermoplastische Werkstoffe. Mit ihm lassen sich die Verschraubungsparameter der Delta PT-Schraube in Abhängigkeit vom Werkstoff und Vorlochdimensionierung berechnen.

Der Beitrag stammt von der Ejot GmbH & Co. KG, Bad Berleburg

Basierend auf der VDI 2230 existieren bereits zahlreiche Berechnungsprogramme für Schrauben-Vorspannkräfte. Deren Anwendungsfelder beschränken sich jedoch auf metrische Schraubverbindungen in metallischen Werkstoffen. Für selbstfurchende Schraubverbindungen in Kunststoffen sind die Richtlinien nur bedingt anwendbar. Insbesondere der Prozess des Gewindefurchens und die spezifischen Werkstoffeigenschaften thermoplastischer Kunststoffe werden nicht berücksichtigt. Mit dem Prognoseprogramm „Delta Calc“ hat sich Ejot deshalb dieser Problematik angenommen. Entstanden ist ein Berechnungswerkzeug, welches sich bereits in zahlreichen Anwendungen bewährt hat und fortlaufend optimiert und weiterentwickelt wird.
Kurz-Charakteristik des Prognose-Programms
Gestaltung des Einschraubdoms: Zur Dimensionierung des Einschraubdoms rechnet Delta Calc standardmäßig mit den Konstruktionsrichtlinien der Delta PT, einem Verbindungselement zur Direktverschraubung in Kunststoff. In der Praxis ergeben sich aber oft Abweichungen von diesen Vorgaben. Deren Auswirkungen lassen sich innerhalb realistischer Grenzen mit dem Programm simulieren. Durch die Anbindung einer Werkstoffdatenbank kann aus etwa 150 verschiedenen Thermoplasten für die Berechnung der Schraubverbindung ausgewählt werden.
Vorspannkraftorientiertes Konstruieren: Die Vorspannkraft, das eigentliche „Qualitätsmerkmal“ einer Schraubverbindung, ist die zentrale Größe für die Berechnung mit Delta Calc. Unter Angabe der Vorspannkraft sowie der Kenntnis des Einschraub- und Klemmteilmaterials kann ermittelt werden, welche Schraubenabmessung und welches Anziehdrehmoment erforderlich ist, um die vorgegebene Vorspannkraft prozesssicher zu erreichen. Auch eine reversible Berechnung, also die Vorgabe des Anziehdrehmoments zur Ermittlung der Vorspannkraft, ist möglich.
Ermittlung optimaler Montageparameter: Delta Calc ist in der Lage verschiedene Versagensarten (Überdrehen, Schraubenbruch) und deren Eintrittszeitpunkte (Vorspannkraft beim Überdrehen) zu berechnen. Durch deren Kenntnis ist es möglich, die optimalen Montageparameter durch das Programm festzulegen, um Fehlerrisiken zu minimieren und eine prozesssichere Verschraubung zu gewährleisten.
Prognose des Langzeitverhaltens der Schraubverbindung: Die durch das Anziehdrehmoment aufgebrachte Vorspannkraft nimmt durch das Relaxationsverhalten des Kunststoffs bedingt zeit- und temperaturabhängig ab. Delta Calc ermöglicht es, diesen Vorspannkraftverlust unter Angabe von Zeit und Temperatur zu prognostizieren.
Diese und weitere Funktionen zur Vorausberechnung der Schraubverbindung reduzieren deutlich die Entwicklungszeit und führen somit zu signifikanten Kosteneinsparungen bei der Konstruktion von Bauteilen. Mit Delta Calc können diese Potenziale frühzeitig erkannt und genutzt werden. Eine Überdimensionierung der Schraubverbindung wird vermieden, Material und Gewicht wird eingespart. Zeitaufwändige und kostenintensive Versuche am Bauteil werden auf ein Minimum reduziert.
Zudem bietet Ejot unter www.ejot.de einen kostenlosen Berechnungsservice an: Nach der Registrierung im Servicebereich können über ein Online-Formular Berechnungsanfragen gestellt werden. Die Verbindungsspezialisten führen die Berechnung mittels Delta Calc durch und senden dem Auftraggeber die Ergebnisse als ausführlichen Bericht per E-Mail zurück.
Ejot; Telefon: 02751 529-212; E-Mail rgerber@ejot.de
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