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Verhalten von Lackschichten in Schraubenverbindungen

Behavioir of paint or powder coating with bolted joints

  • Höchste Korrosionsschutzanforderungen sind für bestimmte technische Produkte insbesondere im Offshore Anwendungsbereich, nach ISO 20340, zwingend zu erfüllen, um deren Funktion und Betriebssicherheit dauerhaft gewährleisten zu können. Bis heute werden viele dieser Produkte am Ende ihrer Wertschöpfungskette nass überlackiert, mit einer kompletten Kunststoffhaut, der Korrosionsschutz-Lackschicht,Höchste Korrosionsschutzanforderungen sind für bestimmte technische Produkte insbesondere im Offshore Anwendungsbereich, nach ISO 20340, zwingend zu erfüllen, um deren Funktion und Betriebssicherheit dauerhaft gewährleisten zu können. Bis heute werden viele dieser Produkte am Ende ihrer Wertschöpfungskette nass überlackiert, mit einer kompletten Kunststoffhaut, der Korrosionsschutz-Lackschicht, überzogen. Diese Lackierung ist unter anderem deshalb erforderlich, weil es im klassischen Maschinenbau, insbesondere in der Antriebstechnik, viele mechanische Schnittstellen gibt, die vor der endgültigen Produktmontage quasi metallisch blank bleiben müssen, um den erforderlichen und definierten geometrischen Oberflächenzustand nach Form und Lage als Pass- und Fügefläche zu gewährleisten. Eine dieser mechanischen Schnittstellen sind Schraubenverbindungen. Mit dem derzeit gültigen Regelwerk ist die Berechnung einer Schraubenverbindung mit Lackschichten in den Trennfugen oder auf der Kopf- und Mutternauflagefläche nicht möglich, da lackierte Bauteile in der derzeit geltenden VDI-Richtlinie 2230 nicht berücksichtigt sind. Nach einem Praxisbericht anhand von Stellantrieben für Industriearmaturen über deren Umstellung von Nasslackierung des Gesamtproduktes auf Pulverbeschichtung von Einzelteilen wird die experimentelle Validierung der Betriebs- und Funktionssicherheit von Schraubenverbindungen mit lackierten Bauteilen vorgestellt. Daraus resultierend wurde im März 2014 an der Hochschule Offenburg ein Forschungsprojekt gestartet, dessen Ziel es ist für die oben genannte Problemstellung einen systematischen Lösungsansatz zu erarbeiten. Künftig soll es Entwicklungsingenieuren und Konstrukteuren bereits in der Phase von Entwicklung und Konstruktion möglich sein Schraubenverbindungen mit lackierten Bauteilen zuverlässig zu berechnen und auszulegen oder diese in der Prototypenphase zuverlässig zu testen. Die letzten beiden Abschnitte geben den Lösungsansatz und den aktuellen Stand der Forschung wider.show moreshow less
  • Especially the offshore area application of technical products, like industrial valves, requires highest corrosion protection in order to provide long term operational reliability and performance after ISO 20340. Nowadays many of those products get painted at the end of their manufacturing processes that means a plastic layer covers the whole product to shield against corrosion. This finalEspecially the offshore area application of technical products, like industrial valves, requires highest corrosion protection in order to provide long term operational reliability and performance after ISO 20340. Nowadays many of those products get painted at the end of their manufacturing processes that means a plastic layer covers the whole product to shield against corrosion. This final painting is necessary because in the classical mechanical engineering, especially in the field of drive engineering, many mechanical interfaces exist which need to remain bare metal before the final product assembly in order to guarantee the required and defined geometric surface condition concerning shape and location as joint and fitting surface. Furthermore, quasi bright metallic surfaces, those covered with thin protective layers in the micron thickness range, generally do not meet highest corrosion protection requirements. Bolted connections are special kind of mechanical interfaces. Regarding the current state of the art bolted connections also implies quasi bare metallic surfaces. At present, a design calculation of a screw connection with layers of paint in the area of the joint surface or on the head or nut engaging surface is not established, as painted parts in the current VDI guideline 2230 are not considered. After a case study on industrial valves and their conversion from wet painting of the overall product to powder coating of individual parts, the experimental validation of the industrial safety of critical bolted joints is presented with painted components. Finally, a recently in March 2014, started research project will be presented with its goal to develop a systematic approach for the previously described problem. In the future, engineers should be able to calculate and design bolted connections with painted components already in the phase of development and construction or test their reliability in stage of the preproduction model. The approach to solving the indicated problem and the current state of the research project and are shown in the last two chapters.show moreshow less

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Metadaten
Author:Dietmar Isele, Bernd WaltersbergerGND, Dietmar Kohler
Creating Corporation:VDI/VDE-Gesellschaft Mess- und Automatisierungstechnik
Place of publication:Düsseldorf
Year of Publication:2014
ISBN:978-3-18-092219-5
Language:German
GND Keyword:Korrosion; Schutz
Parent Title (German):6. VDI/VDE Fachtagung Automatisierte Schraubmontage 2014, Von der Entwicklung zur prozesssicheren Produktion, Hannover, DE, 3.-4. Jun, 2014
Volume:2219
First Page:85
Last Page:95
Document Type:Conference Proceeding
Institutes:Hochschule Offenburg / Bibliografie
Release Date:2018/05/04
Licence (German):License LogoEs gilt das UrhG