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Industrie: Sonderschrauben für den Maschinenbau

Es sind zwei unscheinbare Werkteile, die im Maschinenbau unentbehrlich sind. Mutter und Schraube bilden im Verbund eine Einheit, die Geräte und Maschinen zusammenhält. Die häufigste Schraube ist die Form mit einem metrischen Gewinde, das das Zusammenfügen mit einer Mutter überhaupt erst ermöglicht. Die Form der Nutzung von Gewindeverbindungen lässt sich über die Römerzeit und Archimedes bis zu den Hochkulturen der Ägypter zurückverfolgen.

Die wirkungsvollen, aber einfachen Schraubenkonstruktionen sind mit den Ansprüchen an den modernen Maschinenbau nicht zu vergleichen. Neben Standardschrauben, die für zahlreiche Anwendungen die richtige Wahl sind, werden Sonderschrauben benötigt. Spezialschrauben sind hinsichtlich ihrer Konstruktion und der Wahl des Werkstoffes individuell auf die jeweiligen Ansprüche der Maschinen abgestimmt.

Von der Hoffnung auf Stabilität zur sorgfältigen Analyse

Bis in die jüngste Vergangenheit hinein galten Schrauben als Mittel zum Zweck. In der Produktentwicklung und im Maschinenbau wurden Geräte designt und konstruiert. Verbindungselemente waren Schrauben und Muttern, die je nach Verfügbarkeit oder Platzangebot genutzt wurden. Viele Maschinen wurden von dem Prinzip der Hoffnung auf den sicheren Halt begleitet. Mit der Entwicklung von neueren Rohstoffen, die für die Schraubenfertigung interessant sind, ist die Schraube in das Blickfeld der Maschinenbauer gerückt. Die Schraube hat sich vom Mittel zum Zweck zum wichtigen Träger der Maschine entwickelt. Bevor eine Maschine heute realisiert wird, machen sich Konstrukteure Gedanken über die Eigenschaften der passenden Schraube und entwickeln die bestmögliche Verbindung.

Welche Werkstoffe sind für Schrauben geeignet?

Die Römer fertigten Schrauben aus Silber, da das Metall eine gute Balance zwischen Stabilität und Bearbeitbarkeit mit sich brachte. Später wurde Stahl zum bevorzugten Material und mit der Industrialisierung konnten Schrauben in großen Mengen produziert werden. Für Standardanfertigungen ist Stahl bis heute die erste Wahl. Je nach Veredlung kann mit diesem Sortimente bereits ein großer Anwendungsbereich abgedeckt werden. Sonderschrauben können außerhalb des genormten Sortiments aus Aluminium, Edelstahl, Messing, Kupfer, Inconel, Hastelloy, Titan sowie Tantal hergestellt werden.

Je nach Legierung und Oberflächenbehandlung kann aus der Kombination von Form und Material ein außergewöhnlich großer Anwendungsbereich abgedeckt werden. Besonders die Legierungen Inconel und Hastelloy erlauben den Einsatz in hohen Temperaturbereichen und in einer chemischen Umgebung.

Konkurrenz für die Schraube

Schrauben halten extremen Belastungen stand. Mit speziellen Herstellungsverfahren lassen sich Schrauben mit eine Zugfestigkeit von 2000 Newton pro Quadratmillimeter und mehr erreichen. Der technische Fortschritt verändert sich stetig und die Entwicklung der Schraube ist sicher noch nicht abgeschlossen. Die stärkste Konkurrenz erhalten Schrauben durch Klebstoffe auf Epoxidharzbasis. Klebstoffe können in einigen Bereichen des Maschinenbaus gute Ergebnisse vorweisen. Für den Einsatz von Klebstoffen müssen viele Oberflächen erst sorgfältig vorbereitet werden. Schrauben haben sich in der dauerhaften und zuverlässigen Anwendung bewährt und sind jede technische Innovation mitgegangen. Die Möglichkeit, Schrauben genau auf ihre Ansprüche und Funktion zu produzieren, gibt ihr einen guten Vorsprung in der Fertigung.

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