Bei den meisten Betreibern ist das Problem der Blockade aufgetretenSchraubengewindedas lässt sich nicht zerlegen. Das gewaltsame Entfernen fressender Schrauben führt höchstwahrscheinlich zum Bruch der Schrauben, zur Beschädigung der inneren Sechskantlöcher und anderer Antriebsstrukturen sowie zum Versagen der Demontagewerkzeuge. Dies erhöht nicht nur die Nacharbeitskosten, sondern erfordert auch einen erheblichen Arbeits- und Arbeitsaufwand. Um Probleme mit Gewindefressern effektiv zu vermeiden, werden in diesem Artikel systematisch die Hauptursachen und standardisierten Methoden zur Vorbeugung von Gewindefressern und Festfressen erläutert.
1. Definition von Gewindefressen (Anfall)
Unter Gewindefressen, auch allgemein als Gewindefresser oder -klemmen bekannt, versteht man einen Fehlerzustand, bei dem sich ein Gewindepaar während der Montage oder Wartung nicht frei drehen kann. Dabei handelt es sich im Wesentlichen um einen Metalladhäsions- und Verschmelzungsfehler, der an Gewindekontaktflächen auftritt.
2. Hauptursachen für das Festfressen von Schraubengewinden
Das Festfressen von Gewinden wird hauptsächlich auf zwei Kategorien zurückgeführt: Metallverschmelzung durch angesammelte Reibungswärme des Gewindes und Verklemmen durch äußere Arbeitsbedingungen und Montagefehler.
2.1 Ansammlung von Gewindereibungswärme (Hauptursache)
Beim Anziehen der Schrauben entsteht durch die ständige Reibung an den Gewindekontaktflächen eine enorme Hitzeentwicklung, die eine thermische Ausdehnung und eine lokale Erweichung des Oberflächenmetalls zur Folge hat. Die Gewindeflanken verkleben und verschmelzen miteinander, was schließlich zu Fressen und Fressen führt. Im Vergleich zu gewöhnlichen Kohlenstoffstahlschrauben sind Edelstahlschrauben aufgrund ihrer einzigartigen Materialeigenschaften anfälliger für Abrieb und Festfressen:
(1) Hoher Reibungskoeffizient: Der Reibungskoeffizient von Edelstahl ist etwa doppelt so hoch wie der von Kohlenstoffstahl, was zu einer starken Eingriffsreibung und einer schnellen Wärmeansammlung führt.
(2) Geringe Wärmeleitfähigkeit: Edelstahl hat nur ein-Drittel der Wärmeleitfähigkeit von Kohlenstoffstahl, sodass Reibungswärme nicht schnell abgeführt werden kann und sich weiterhin lokal ansammelt.
(3) Hoher Wärmeausdehnungskoeffizient: Die Wärmeausdehnungsrate von Edelstahl ist etwa doppelt so hoch wie die von Kohlenstoffstahl. Nach einem Temperaturanstieg sitzen die Innen- und Außengewinde enger zusammen, was die Reibungs- und Verschmelzungsgefahr weiter erhöht.
Neben Edelstahlschrauben,Schrauben aus Kohlenstoffstahlsind außerdem anfällig für Gewindeverschleiß in Betriebsumgebungen mit hohen{0}}Temperaturen und erfordern eine strikte Vorbeugung.
2.2 Äußere Arbeitsbedingungen und Montagefehler (Sekundärursachen)
Das Festfressen des Gewindes bei herkömmlichen Schrauben aus Kohlenstoffstahl wird meist durch unsachgemäße Montagevorgänge und fehlerhafte Gewindebedingungen verursacht, insbesondere in den folgenden Situationen:
(1) Fremdkörper wie Eisenspäne, Staub und Verunreinigungen haften an der Gewindeoberfläche. Beim Befestigen mit Verunreinigungen werden die Gewindezähne zerkratzt und gequetscht, was zu einer Verklemmung des Eingriffs führt.
(2) Ein zu hohes Anzugsdrehmoment oder eine zu hohe Anzugsgeschwindigkeit überschreiten die Tragfähigkeitsgrenze des Gewindes und führen zu lokalem Bruch, Verformung und Stagnation der Gewindezähne.
(3) Übermäßige Oberflächenrauheit, Dellen oder Grate an den Gewinden führen zu ungleichmäßigen Eingriffsspielen und einem stark erhöhten Reibungswiderstand, was zu lokalem Abrieb des Klebstoffs führt.
3. Standardisierte Maßnahmen zur Vorbeugung von Gewindefressern
3.1 Vermeidung von Festfressen aufgrund äußerer Mängel
Reinigen Sie das Innen- und Außengewinde vor dem Anziehen gründlich von Fremdkörpern, Graten und Verunreinigungen und prüfen Sie die Unversehrtheit des Gewindes, um fehlerhafte Montage zu vermeiden. Befolgen Sie die offiziellen Montagenormen, wenden Sie ein angemessenes Drehmoment mit gleichmäßiger Anzugsgeschwindigkeit an und vermeiden Sie zu starkes Anziehen und gewaltsames schnelles Anziehen, um ein durch die Montage verursachtes Abfressen des Gewindes von vornherein zu verhindern.
3.2 Vermeidung von Festfressen durch Reibungswärme
Da die Wärmeleitfähigkeit und die Wärmeausdehnungseigenschaften von Edelstahl nicht künstlich verändert werden können, besteht die gängige Industrielösung darin, den Gewindereibungskoeffizienten zu reduzieren, um die Reibungswärmeentwicklung zu minimieren. Zwei Standard-Präventionsmethoden sind weit verbreitet:
(1) Tragen Sie Spezialschmiermittel gleichmäßig auf die Gewindekontaktflächen auf, um den Reibungswiderstand im Eingriff zu verringern.
(2) Führen Sie eine professionelle Oberflächenbehandlung an Schrauben durch, um die Genauigkeit der Gewindeoberfläche zu optimieren und den Reibungskoeffizienten zu senken.
Wichtiger Hinweis: Durch die Reduzierung des Gewindereibungskoeffizienten wird die axiale Vorspannung bei gleichem Anzugsdrehmoment deutlich erhöht. Die Beibehaltung der ursprünglichen Drehmomentparameter führt leicht zu Schäden durch Überlastung des Gewindes und einem sekundären Fressfehler. Daher muss das Anzugsdrehmoment nach der Einführung von Schmier- oder reibungsreduzierenden Oberflächenbehandlungen kalibriert und gleichzeitig reduziert werden, um den optimalen Montageparametern zu entsprechen.
4. Einfluss der Oberflächenbehandlung auf die Leistung der Gewindemontage
Bei diesem Test wird Edelstahl A2-70 verwendetInnensechskantschrauben mit zylindrischem Kopf(M5×25). Alle Testdaten dienen nur als Prozessreferenz und nicht zur Qualitätsgarantie. Die 0,2 % bleibende Streckgrenze von Schrauben aus Edelstahl A2-70 beträgt 450 N/mm². Die Standard-Montagespezifikation erfordert, dass die Anzugsspannung die dauerhafte Dehnungsgrenze von 0,2 % nicht überschreitet und die Axialkraft der Montage innerhalb von 70 % der Streckgrenze kontrolliert werden darf.
Testergebnisse zeigen, dass Schrauben mit spezieller Oberflächenbehandlung einen stark reduzierten Gewindereibungskoeffizienten erreichen. Bei gleichem Anzugsdrehmoment kann eine höhere und stabilere axiale Vorspannung erreicht werden. Basierend auf dieser Funktion kann eine ordnungsgemäße Reduzierung des Anzugsdrehmoments die Entstehung von Reibungswärme wirksam verringern und das Festfressen und Festfressen von Edelstahlgewinden erheblich verhindern.
5. Passende Lösungen für besondere Arbeitsbedingungen
Eine Niedrigtemperatur-Schwarzverchromung und eine Schwärzungsbehandlung für Edelstahl können das spektrale Reflexionsvermögen von Schraubenoberflächen erheblich reduzieren, was sich hervorragend für optische Präzisionsgeräte eignet, bei denen diffuse Reflexionen beseitigt werden müssen.
Für Präzisionsarbeitsumgebungen mit hoher -Sauberkeit, in denen Schmierstoffe verboten sind und das Abblättern der Beschichtung nicht zulässig ist, können SNSL-PN-gehärtete Anti-fressschutzschrauben ausgewählt werden. Der Oberflächenhärtungsprozess verhindert grundsätzlich das Festfressen des Gewindes und erfüllt die Montage- und Serviceanforderungen spezieller Szenarien.
