Konstruktionsunterstützung für Direktverschraubungen in Leichtmetall

Einsparpotenziale frühzeitig erkennen

Anzeige
Konstrukteuren und Entwicklern bietet Ejot Prognoseprogramme für die Vor-Auslegung von Direktverschraubungen an. Mit diesen Tools können Verschraubungsparameter in Abhängigkeit von Werkstoffen und Konstruktionsparametern berechnet werden. Praxisbeispiele belegen, dass sich mit diesen Programmen bereits während der Entwicklungsphase signifikante Einspareffekte erzielen lassen.

Der Autor René Gerber ist Produktmanager bei der Ejot GmbH & Co. KG in Bad Berleburg

Schrauben der Marke Ejot ALtracs Plus sind speziell entwickelte selbstfurchende Verbindungselemente für maximale Festigkeit bei der Verschraubung in Leichtmetall-Werkstoffe bis zu einer Härte von 140 HB. Auf Basis eines umfangreichen Forschungs- und Entwicklungsprogramms ist das speziell für diesen Schraubentyp entwickelte Prognoseprogramm Ejot ALtra CALC entstanden.
Basierend auf der VDI 2230, existieren heute bereits zahlreiche leistungsfähige Berechnungsprogramme im Markt. Deren Anwendungsfelder beschränken sich jedoch lediglich auf die Berechnung metrischer Schraubverbindungen in metallischen Werkstoffen. Für die Kalkulation selbstfurchender Schraubverbindungen sind die Richtlinien der VDI 2230 somit nur bedingt anwendbar.
Insbesondere der Prozess des Gewindefurchens und die spezifischen Eigenschaften der direkt verschraubten Werkstoffe werden dort nicht berücksichtigt. Dazu zählen auch die verschiedenen Leichtmetalle wie Aluminium und Magnesium. Mit der Entwicklung des Prognoseprogramms ALtra CALC hat sich Ejot als ein Marktführer auf dem Gebiet der Direktverschraubung dieser Problematik angenommen, um Anwendern eine optimale Hilfestellung bei der Konstruktion anbieten zu können. Entstanden ist ein leistungsfähiges und präzises Berechnungswerkzeug, welches sich bereits in zahlreichen Anwendungen bewährt hat sowie Gegenstand fortlaufender Optimierung und Weiterentwicklung ist. Das Prognoseprogramm eignet sich für eine Vielzahl von Anwendungen.
  • Dimensionierung der Schraubstelle: Für die Dimensionierung der Schraubstelle rechnet das Programm standardmäßig mit der Konstruktionsrichtlinie der Ejot-ALtracs-Plus-Schraube. In der Praxis ergeben sich allerdings häufig Abweichungen von diesen Vorgaben. Die Auswirkungen dieser Abweichungen lassen sich innerhalb realistischer Grenzen mit dem Programm simulieren. Durch die Anbindung einer Werkstoffdatenbank kann aus einer Vielzahl verschiedener Leichtmetall-Legierungen für die Berechnung der Schraubverbindung ausgewählt werden.
  • Vorspannkraftorientiertes Konstruieren: Die Vorspannkraft, das eigentliche Qualitätsmerkmal einer Schraubverbindung, ist die zentrale Größe für die Berechnung. Unter Angabe der Vorspannkraft sowie der Kenntnis des Einschraub- sowie des Klemmteilmaterials kann zuverlässig ermittelt werden, welche Schraubenabmessung und welches Anziehdrehmoment erforderlich sind, um die vorgegebene Vorspannkraft prozesssicher erreichen zu können. Auch eine reversible Berechnung, also die Vorgabe des Anziehdrehmoments zur Ermittlung der Vorspannkraft, ist möglich.
  • Simulation von Oberflächen- und Gleitmitteleinflüssen: Insbesondere bei der Direktverschraubung in Leichtmetalle ist der Einfluss der Schraubenoberfläche auf die resultierenden Drehmomente und Vorspannkräfte signifikant. Im Prognoseprogramm ALtra CALC sind 14 verschiedene Schraubenoberflächen hinterlegt, die sich optional mit verschiedenen Gleitmitteln kombinieren lassen. In Kombination mit dem verschraubten Material und dem Kopfauflagematerial werden die entsprechenden Reibbeiwerte ermittelt, welche schlussendlich für die Berechnung der Drehmomente und Vorspannkräfte herangezogen werden.
  • Ermittlung optimaler Montageparameter: Das Programm ist in der Lage, verschiedene Versagensarten, beispielsweise Überdrehen oder Schraubenbruch, und deren Eintrittszeitpunkte – Vorspannkraft beim Überdrehen, Auszugskraft – zu berechnen. Durch deren Kenntnis ist es möglich, optimale Montageparameter durch das Programm festzulegen, um Fehlerrisiken zu minimieren und eine prozesssichere Verschraubung zu gewährleisten.
Diese und weitere Funktionen zur Vorausberechnung der Schraubverbindung führen zu einer deutlichen Reduktion der Entwicklungszeit und folglich auch zu signifikanten Kostensenkungseffekten bei der Konstruktion von Bauteilen. Aufgrund der Berechnungsmöglichkeit können diese Einsparpotenziale frühzeitig erkannt und genutzt werden. Eine Überdimensionierung der Schraubverbindung wird vermieden, Material und damit Gewicht werden eingespart. Zeitaufwändige und kostenintensive Versuche am Bauteil werden somit auf ein Minimum reduziert.
Darüber hinaus bietet das Unternehmen für Kunden und Interessenten im Internet einen kostenlosen Berechnungsservice an. Nach der erforderlichen Registrierung im Servicebereich der Webseite können über ein Online-Formular Berechnungsanfragen an die Verbindungstechnik-Spezialisten von Ejot gestellt werden. Fachkundige Mitarbeiter führen die Berechnungen durch und senden dem Auftraggeber die Berechnungsergebnisse in Form eines ausführlichen Berichts per E-Mail zurück.
Ejot, Tel.: 02751 529-212, E-Mail: rgerber@ejot.de,
Anzeige

Emerson: Pneumatik 4.0

Smartenance
Pneumatik 4.0 bei Emerson im Überblick

Video aktuell

Basierend auf dem brandneuen Standard Wireless-IO-Link zeigt Timo Mauderer, Leiter Vorentwicklung bei der Zimmer Group den intelligenten Roboterflansch, der kabelgebundene mechatronische Greifer mit wireless-IO-Link verknüpft und somit eine externe Roboterverkabelung in vielen Fällen überflüssig macht.

Aktuelle Ausgabe

Titelbild KEM Konstruktion Entwicklung Management S3
Ausgabe
S3.2019
LESEN
ARCHIV
ABO

Newsletter


Jetzt kostenlos abonnieren!

Top-Thema Spannvorrichtungen

Spannvorrichtungen
Alles über Spannvorrichtungen und welches Einsparungspotenzial sie bieten

Top-Thema Schaltschränke


Alle Infos über den Schaltschrankbau mit seinen Komponenten, Geräten und deren Verdrahtung

Kalender


Aktuelle Termine für Konstrukteure

Webinare & Webcasts

Technisches Wissen aus erster Hand

Whitepaper

Hier finden Sie aktuelle Whitepaper
Anzeige

Industrie.de Infoservice

Vielen Dank für Ihre Bestellung!
Sie erhalten in Kürze eine Bestätigung per E-Mail.
Von Ihnen ausgesucht:
Weitere Informationen gewünscht?
Einfach neue Dokumente auswählen
und zuletzt Adresse eingeben.
Wie funktioniert der Industrie.de Infoservice?
Zur Hilfeseite »
Ihre Adresse:














Die Konradin Verlag Robert Kohlhammer GmbH erhebt, verarbeitet und nutzt die Daten, die der Nutzer bei der Registrierung zum Industrie.de Infoservice freiwillig zur Verfügung stellt, zum Zwecke der Erfüllung dieses Nutzungsverhältnisses. Der Nutzer erhält damit Zugang zu den Dokumenten des Industrie.de Infoservice.
AGB
datenschutz-online@konradin.de