Vorspannkraftbestimmung von Verschraubungen

Vorspannkraftbestimmung über den gesamten Lebenszyklus von Verschraubungen

Vorgespannte Schraubenverbindungen stellen sowohl bei der Herstellung besondere Anforderungen an die Einstellung der Vorspannkraft, als auch im Einsatz an den Erhalt und die Überwachung ebendieser. Hierbei handelt es sich häufig um sicherheitskritische Verbindungen, die im Falle eines Versagens ein hohes Gefährdungspotential aufweisen. Hier hält die Bestimmung der Vorspannkraft mittels Ultraschalllaufzeitmessung verschiedene Ansätze bereit, die es einerseits ermöglichen, bereits bei der Herstellung von Verschraubungen die vorgegebenen Vorspannkräfte mit hoher Präzision einzustellen, und andererseits bestehende Verschraubungen im eingebauten Zustand auf Vorspannkraftverluste zu überprüfen. Am Fraunhofer IZFP entstanden bisher eine Vielzahl an ultraschallgesteuerten Online-Schraubersystemen, die ein hochpräzises Vorspannen von Verschraubungen der Größen M10 bis M72 und damit verbundenen Komponenten in der Produktion ermöglichen.

Darüber hinaus befindet sich aktuell eine Zwei-Moden-Methode mitsamt der zugehörigen Ultraschalltechnik in der Entwicklung, die ohne Vorkenntnis der Ausgangslänge der Schraube den Nutzer in die Lage versetzt, Vorspannkräfte unbekannter Schrauben zu ermitteln. Dies ist im Hinblick auf Dienstleister von großer Bedeutung, da Produktion und Instandhaltung in vielen Industrie- und Wirtschaftsbereichen von verschiedenen Unternehmen durchgeführt werden, die keine bauteilspezifischen Daten austauschen.

Hier bietet der am Fraunhofer IZFP entwickelte umfassende Ansatz die Möglichkeit, Schraubenverbindungen über den gesamten Lebenszyklus zerstörungsfrei zu überwachen. Durch die verfügbaren On- und Offline-Methoden werden US-gestützte Einstellung der Vorspannkraft, wiederkehrende Überprüfungen sowie deren dauerhaftes Monitoring mit entsprechender Prüfhardware und -software aus einer Hand ermöglicht. Darüber hinaus sind kundenspezifische Mess- und Prüfsysteme durch jahrzehntelange Erfahrung in der Ultraschallspannungsmessung möglich.

 

Presseinformation

Forscher wollen die Überprüfung von Verschraubungen mit standardisiertem Ultraschallverfahren sicherer machen