Prüfung von Metallschrauben

In der Automobil-Fertigung kommen große Mengen von Schrauben zum Einsatz, deren Anwendungen von hoch festen Schraubverbindungen für strukturelle Baugruppen bis hin zur Befestigung von leichteren Fahrzeugteilen reichen. Unabhängig davon, für welche Anwendung diese Schrauben eingesetzt werden, müssen sie geprüft werden, um zu gewährleisten, dass sie für die jeweilige Anwendung geeignet sind und dass sie den Qualitätsstandards entsprechen.

Qualitätskontrolle in der Hochvolumenfertigung

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Schrauben werden normalerweise in extrem hohen Stückzahlen gefertigt, und deshalb muss auch bei der Prüfung der Probendurchsatz entsprechend hoch sein, damit das Produkt ausgeliefert werden kann.

Solution

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Mit geeignetem Zubehör für die Schraubenprüfung können Abnahmeprüfungen, Axial- und Keilzugprüfungen und Kegelabziehprüfungen an den meisten Standardschrauben, Bolzen, Gewindestiften und Muttern durchgeführt werden. Diese Zubehörteile sind mit den meisten Universal- und Zugprüfmaschinen kompatibel. Folgendes Zubehör wird angeboten: Schraubenhalter, Unterlegscheiben, Schraubenadapter für kurze Schrauben, Belastungseinheiten für Abnahmeprüfungen und Halterreduziereinheiten.

Jeder Schraubenhalter hat eine Keilnut, die dem Bediener die schnelle, korrekte Einspannung der Schraube ermöglicht. Eine kreisförmige Ausnehmung im unteren Teil des Schraubenhalters gewährleistet den korrekten Sitz der Unterlegscheibe (bei den Haltern der Serie E kommt eine Ausrichtvorrichtung zum Einsatz). Dies verringert den Zeitaufwand für das Einspannen und vermeidet ein Rutschen der Probe - ein sicherer, zentrierter Sitz ist bei jeder Prüfung gewährleistet.

Kurze Schrauben

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Je nach Anwendung können Schrauben ganz unterschiedliche Längen haben. Viele Schrauben sind ziemlich kurz, was das Einspannen für eine Zugprüfung erschweren kann. Bei den typischen Prüfaufbauten für Zugprüfungen werden eine Unterlegscheibe und eine Gewindescheibe verwendet und aufgrund der Dicke dieser beiden Teile ist der restliche Schaft häufig zu kurz für die Prüfung.

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Aus den Schraubenhaltevorrichtungen hervorstehende "zylinderförmige" oder "hantelförmige" Adapter ermöglichen die Prüfung von Schrauben mit geringerer Länge

Prüfung von Muttern

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Nicht nur die Schrauben selbst, sondern auch die Muttern, die auf die Schrauben aufgeschraubt werden, müssen geprüft werden. Dazu wird die Mutter an einem Dorn befestigt, der stärker ist als das Gewinde der Mutter, um zu untersuchen, wie hoch die maximale Belastbarkeit des Gewindes in der Mutter ist.

Solution

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Zur schnellen und einfachen Durchführung dieser Prüfungen können für hohe Kräfte ausgelegte Prüfkrafteinleitungsvorrichtungen für Muttern in die Standardschraubenhalter montiert werden.

Dehnungsmessung und Mehrstufenbelastung

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Bei manchen Prüfanwendungen ist ein Dehnungsaufnehmer zur genauen Bestimmung der Streckgrenze und Steifigkeit der Schraube erforderlich. Der Dehnungsaufnehmer muss jedoch während der Prüfung abgenommen werden, um Schäden aufgrund hoher Bruchenergien zu verhindern. Dazu muss nach Erreichen der Streckgrenze die Kraft auf null reduziert werden. Nach dem Abnehmen des Aufnehmers wird die Prüfung bis zum Bruch fortgesetzt.

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Die Software Bluehill® Universal mit dem TestProfiler ermöglicht die Einleitung komplexer Belastungsrampen während einer Prüfung, eine nahtlose, automatische Umschaltung entsprechend den Anforderungen der einschlägigen Normen und ein sicheres Abnehmen des Dehnungsaufnehmers.

Scherfestigkeit

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Unter realen Einsatzbedingungen sind Schrauben häufig Scherkräften ausgesetzt. Dabei kann es sich um eine einfache oder eine doppelte Scherung handeln. Die genaue Kenntnis des Verhaltens der Befestigungsmittel unter dem Einfluss solcher Scherkräfte ist deshalb von besonderer Bedeutung, um ein Produktversagen zu verhindern.

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Die einfachen und Doppelschervorrichtungen von Instron lassen sich problemlos in unseren Universalprüfmaschinen einbauen. Die Doppelscherprüfung erfolgt in Druckrichtung gegen eine Vorrichtung, die eine Auflage auf beiden Seiten eines Stempels bietet, während die einfache Scherprüfung in Zugrichtung durchgeführt wird, wobei die Schraube durch die Vorrichtung hindurch montiert wird. Üblicherweise werden diese Prüfungen bei Erreichen der Streckgrenze beendet; eine weitere Dehnung kann zu einer Beschädigung der Vorrichtungen führen.


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