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ARNOLD UMFORMTECHNIK
Alufast-Schrauben vereinfachen die Leichtbauweise
Die Aluminiumschrauben der Sorte Alufast von Arnold Umformtechnik sind besonders vorteilhaft für die Verbindung von Magnesium-Bauteilen, etwa zur Kraftübertragung, als Gehäuseteil, zur Aufnahme von Lasten oder als Versteifungselement. Speziell bei Werkstoffpaarungen, die einer hohen thermischen Belastung ausgesetzt sind, erhöhen sie die Sicherheit von Schraubverbindungen signifikant. Zudem beträgt das Gewicht der Alufast-Aluminiumschrauben lediglich ein Drittel der entsprechenden Stahlschrauben. Besonders bei hohen Stückzahlen lassen sich so jährlich mehrere Tonnen Stahl einsparen.
Die verwendete Aluminiumlegierung 6056, aus denen die Alufast-Schrauben gefertigt sind, hat sich für die Verbindung von Magnesiumkomponenten nachhaltig bewährt. Eine gute Charakteristik bietet die Produktlinie Alufast dabei vor allem hinsichtlich der Wärmeausdehnung, der Korrosionsfestigkeit und des Recyclings. Gleichzeitig erfüllen die Alufast-Produkte die hohen Anforderungen an den Erhalt der Vorspannkraft, der Temperaturstabilität sowie der Gewichtsersparnis. Alufast-Produkte eignen sich besonders für die Verbindung von Magnesiumbauteilen, die einer hohen thermischen und korrosiven Belastung ausgesetzt sind. Die Wahl der Al 6056-Legierung sowie eine angepasste Wärmebehandlung gewährleisten prozesssichere Festigkeits- und Dehnungseigenschaften. Anders als Stahlschrauben, die bei Magnesiumverbindungen extrem große Kopfauflagen benötigen, genügt bei Alufast ein Standarddesign.
Zusätzlich zeigen Alufast-Schrauben eine geringe Kontaktkorrosion gegen Magnesium. Die relativ geringe Potentialdifferenz verringert das Korrosionsrisiko gegenüber der Stahlvariante. Die mechanischen Eigenschaften der Schrauben sind bei Langzeitbelastung bis zu einer Temperatur von ca. 150 Grad Celsius nahezu stabil. Kurzfristig sind auch höhere Temperaturen bis ca. 180 Grad Celsius unkritisch. In Verbindung mit üblichen Magnesiumdruckgusslegierungen, wie beispielsweise Az91 HP, können Alufast-Schrauben blank eingesetzt werden und benötigen keine weitere Oberflächenbeschichtung. Die Korrosionsbeständigkeit der Teile bleibt dabei über die gesamte Betriebsdauer stabil.
Relaxationsvorgänge insbesondere in den verschraubten Magnesiumteilen können speziell an temperaturbelasteten Verbindungsstellen zu Vorspannkraftverlusten führen. Vor allem die in Einsatzgebieten wie Motoren oder Getrieben herrschenden Objekttemperaturen von –30 bis zu +150 Grad Celsius führen zu Temperaturunterschieden bis zu 180 Grad Celsius. Bei Verwendung von Stahlschrauben verursachen hohe Temperaturen zunächst eine Zusatzbelastung der Schraubenverbindung aufgrund der Wärmeausdehnung, welche dann in der Regel zur Relaxation oder sogar zur Plastifizierung des Magnesiums führt. Bei höheren Betriebstemperaturen führen diese Relaxationserscheinungen im Magnesium dann direkt zu einem Vorspannkraftabfall. Bedingt durch den ähnlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten zeigen Alufast-Schrauben einen deutlich geringeren Vorspannkraftverlust bei Temperaturschwankungen als herkömmliche Stahlschrauben.
Aluminiumschrauben des Typs Alufast wiegen nur ein Drittel der entsprechenden Stahlschrauben. Bei einer Getriebeapplikation mit 20 Schrauben pro Getriebe kann die Gewichtsersparnis damit bis zu 340 Gramm betragen. Eine weitere Gewichtsreduktion lässt sich erreichen, weil bei den Alufast-Schrauben die Schraubenlänge deutlich kürzer gewählt werden kann, ohne die Verbindungsqualität zu verringern.
Bilder:
ALUFAST 1: Alufast-Schrauben
ALUFAST 2: Alufast (links) verringert das Korrosionsrisiko im Vergleich zu Stahlschrauben (rechts)
Zusätzlich zeigen Alufast-Schrauben eine geringe Kontaktkorrosion gegen Magnesium. Die relativ geringe Potentialdifferenz verringert das Korrosionsrisiko gegenüber der Stahlvariante. Die mechanischen Eigenschaften der Schrauben sind bei Langzeitbelastung bis zu einer Temperatur von ca. 150 Grad Celsius nahezu stabil. Kurzfristig sind auch höhere Temperaturen bis ca. 180 Grad Celsius unkritisch. In Verbindung mit üblichen Magnesiumdruckgusslegierungen, wie beispielsweise Az91 HP, können Alufast-Schrauben blank eingesetzt werden und benötigen keine weitere Oberflächenbeschichtung. Die Korrosionsbeständigkeit der Teile bleibt dabei über die gesamte Betriebsdauer stabil.
Relaxationsvorgänge insbesondere in den verschraubten Magnesiumteilen können speziell an temperaturbelasteten Verbindungsstellen zu Vorspannkraftverlusten führen. Vor allem die in Einsatzgebieten wie Motoren oder Getrieben herrschenden Objekttemperaturen von –30 bis zu +150 Grad Celsius führen zu Temperaturunterschieden bis zu 180 Grad Celsius. Bei Verwendung von Stahlschrauben verursachen hohe Temperaturen zunächst eine Zusatzbelastung der Schraubenverbindung aufgrund der Wärmeausdehnung, welche dann in der Regel zur Relaxation oder sogar zur Plastifizierung des Magnesiums führt. Bei höheren Betriebstemperaturen führen diese Relaxationserscheinungen im Magnesium dann direkt zu einem Vorspannkraftabfall. Bedingt durch den ähnlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten zeigen Alufast-Schrauben einen deutlich geringeren Vorspannkraftverlust bei Temperaturschwankungen als herkömmliche Stahlschrauben.
Aluminiumschrauben des Typs Alufast wiegen nur ein Drittel der entsprechenden Stahlschrauben. Bei einer Getriebeapplikation mit 20 Schrauben pro Getriebe kann die Gewichtsersparnis damit bis zu 340 Gramm betragen. Eine weitere Gewichtsreduktion lässt sich erreichen, weil bei den Alufast-Schrauben die Schraubenlänge deutlich kürzer gewählt werden kann, ohne die Verbindungsqualität zu verringern.
Bilder:
ALUFAST 1: Alufast-Schrauben
ALUFAST 2: Alufast (links) verringert das Korrosionsrisiko im Vergleich zu Stahlschrauben (rechts)
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