Open Access

Holger Junkers, Dietmar Isele

• Moderne, intelligente Schraubmontagesysteme sind heutzutage in der Lage, streckgrenzengesteuerte Anziehverfahren für die prozesssichere Verschraubung zur Verfügung zu stellen. Insbesondere im Hochmomentenbereich bis 200.000 Nm ist diese Technologie erst seit kurzem etabliert. Entwicklungsbedarf besteht jedoch, sobald Bauteile im Kraftfluss liegen, die im Lastbereich ein nichtlinearesModerne, intelligente Schraubmontagesysteme sind heutzutage in der Lage, streckgrenzengesteuerte Anziehverfahren für die prozesssichere Verschraubung zur Verfügung zu stellen. Insbesondere im Hochmomentenbereich bis 200.000 Nm ist diese Technologie erst seit kurzem etabliert. Entwicklungsbedarf besteht jedoch, sobald Bauteile im Kraftfluss liegen, die im Lastbereich ein nichtlineares Materialverhalten zeigen, wie zum Beispiel Korrosionsschutz-Lackschichten. Im Bereich der Schraubmontage gibt es nahezu unzählige Einflussfaktoren auf das Erreichen der angestrebten Montagevorspannkraft. Diese sind nicht mit vertretbarem Aufwand vollständig in einem entsprechenden Berechnungs- oder Simulations-Modell zur Auslegung von Schraubenverbindungen abbildbar. Ausserdem hat jede Applikation ihre spezifischen individuellen Eigenheiten. Modelle und Simulationen von Schraubenverbindungen sind daher nur mit eingeschränktem Maße für andere Applikationen wiederverwendbar. Zur Reduzierung von Entwicklungszeiten und Einhaltung der normativen Forderungen sollte zukünftig ein schneller Abgleich der Modelle mit den Daten der gesamten Schraubenverbindung aus realitätsnahen Versuchen angestrebt werden. Normative Forderungen wie beispielsweise die VDI/VDE 2645, welche eine Maschinenfähigkeitsuntersuchung der verwendeten Schraubtechnik zum Schraubfall vom Anwender fordert, zeigen unter anderem die Notwendigkeit auf. Idealerweise finden entsprechende Messungen unter realen Bedingungen statt. Die ermittelten Daten beinhalten nicht nur die Eigenschaftsdaten der Schrauben und die der Plattenbauteile, sondern die des ganzen Systems inkl. aller individuellen Einflussfaktoren bis hin zum Werkzeug selbst. Moderne, intelligente Schraubmontagesysteme können diese Aufgabe erfüllen. Rechtzeitig eingesetzt liefern sie die Daten zur Optimierung von Berechnung, Auslegung sowie Simulation von Schraubenverbindungen und sichern somit den Berechnungsprozess ab. Damit ist es zum einem möglich, bis an die Grenzen des technisch maximal Möglichen zu gehen, zum anderen im Echt-Test Schwachstellen der Auslegung oder Materialfehler bereits vor der Serieneinführung zu erkennen. Dieser Beitrag soll Ihnen vermitteln, dass Sie mit Hilfe intelligenter Schraubmontagesysteme die Berechnung, Auslegung und Simulation von Schraubenverbindungen mit dem Produktions- und Montageprozess abgleichen können, und dies nicht nur über den Anziehfaktor αa - dem sog. "Montage-Unsicherheitsbeiwert". Der konkrete Nutzen liegt in der Erweiterung der bisherigen Auslegung von Schraubenverbindungen mit Lackierungen im Hochmomentenbereich, die von einem breiten Anwenderkreis verwendet werden wird. Damit gelingt es, bereits in der frühen Entwicklungsphase vor Serienfreigabe übermäßige Vorspannkraftverluste zu vermeiden, was für zukünftige optimierte Berechnungen und Konstruktionen sehr wichtig ist.…