Die Vorteile von Spiralspannstiften leichte Ausführung in weichen und spröden Materialien
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TECHNISCHE PAPIERE Die Vorteile von Spiralspannstiften leichte Ausführung in weichen und spröden Materialien von Adolf Valasek - Applications Engineer SPIROL International Corporation Federstifte sind mechanische Verbindungselemente, die für eine Vielzahl von Funktionen verwendet werden, beispielsweise zum Scharnieren, Ausrichten und Verbinden von zwei oder mehr Teilen. Ihre Haltefunktion beruht auf radialer Spannung, die durch ihre Interferenz mit der aufnehmenden Komponente entsteht. Der Hauptunterschied zu anderen Befestigungsmethoden, die auf Interferenz beruhen, besteht darin, dass Federstifte so konzipiert sind, dass sie das nachgiebige, flexible Element der Verbindung darstellen. Federstifte üben eine konstante radiale Spannung auf die Wand der Bohrung aus und können die Aufnahmekomponente vor Verformungen oder anderen dauerhaften Schäden an der Bohrung schützen. Dank ihres flexiblen Durchmessers ermöglichen Federstifte auch eine viel größere Bohrungstoleranz, wodurch die Herstellungskosten der Aufnahmekomponente gesenkt werden. „Federstift“ ist allerdings ein allgemeiner Begriff. Es gibt auch andere Arten von Verbindungselementen, die der obigen Definition entsprechen, von denen zwei am weitesten verbreitet sind - geschlitzte Spannhülsen und Spiralspannstifte. Geschlitzte Spannhülsen sind am besten durch ihren C-förmigen Querschnitt bekannt, während Spiralspannstifte einen Querschnitt mit 2 % Windungen haben und die flexiblere Option darstellen, da sie aus mehreren Windungen aus dünnerem Material bestehen und keinen Schlitz haben, der ihre Flexibilität, wenn dieser geschlossen wird, einschränken würde. Der Spiralspannstift ist in drei Ausführungen lieferbar - leicht, Standard und schwer - sodass Konstrukteure die Möglichkeit haben, die optimale Balance zwischen Festigkeit, Flexibilität und Durchmesser des Stifts für ihre spezifische Anwendung zu wählen. Alle drei Ausführungen haben die gleiche Spiralform mit 2 % Windungen, wobei der grundlegende physikalische Unterschied zwischen ihnen in der Dicke des Rohmaterials besteht, und damit in ihrer Flexibilität und Festigkeit. In der Regel wird die optimale „Ausführung“ durch das Material der Anwendung und dessen Festigkeit/ Härte sowie die tatsächlichen funktionalen Anforderungen des Stifts innerhalb der Montage bestimmt. Eine leichte Ausführung wird für Kunststoffe, Weichmetallguss (z. B. Zink- und Aluminiumdruckguss) und spröde Materialien wie Keramik empfohlen. Eine Standardausführung wird für Baustahl (z. B. nicht wärmebehandelter Stahl und Gusseisen) und Nichteisenmetalle (z. B. Bronze und Aluminium) empfohlen, während eine schwere Ausführung für gehärteten Stahl oder Umgebungen mit starken Stößen und Vibrationen vorgesehen ist. Die Art des aufnehmenden Materials schränkt jedoch nur die Verwendung der schwereren Ausführungen ein, wobei das Ziel darin besteht, einen Stift zu entwickeln, der stark genug ist, um der aufgebrachten Last standzuhalten, aber dennoch flexibel genug, um das weiche oder zerbrechliche Material der Aufnahmebohrung von den Kräften zu isolieren und zu schützen. Ein Stift, der für die aufgebrachte Last und das aufnehmende Material zu steif ist, würde sich nicht flexibel verhalten und könnte somit die Bohrung beschädigen und möglicherweise zu einem Ausfall der Baugruppe führen. Spiralspannstifte in leichter Ausführung können dagegen in allen Ausführungen von Materialien verwendet werden. Dadurch sind sie äußerst vielseitig einsetzbar, insbesondere bei Anwendungen, bei denen nur eine begrenzte Belastung auf den Stift ausgeübt wird. Die leichte Ausführung ist die flexibelste der drei Varianten, bietet aber dennoch eine ausreichende Festigkeit für die meisten Anwendungen. Tatsächlich wird die Bezeichnung leichte Ausführung der tatsächlichen Festigkeit nicht gerecht. Tabelle 1 zeigt einen Vergleich zwischen Spiralspannstiften in leichter Ausführung aus kohlenstoffreichem Stahl und Kebstiften aus kohlenstoffarmem Stahl gemäß ASME B18.8.9M. Der Festigkeitsunterschied des Kerbstiftes variiert von nur 1,2 kN bis 8,2 kN höher als der des Spiralspannstiftes in leichter Ausführung. Wenn man bedenkt, dass die meisten Baugruppen, die Spiralspannstifte in leichter Ausführung verwenden, aus weichen oder zerbrechlichen Materialien bestehen, ist die Festigkeit des Spiralspannstiftes in leichter Ausführung in der Realität oft mehr als ausreichend - und übersteigt in der

es glauben oder nicht, die Festigkeit eines einzelnen 6-mm-Spiralspannstifts in leichter Ausführung reicht aus, um ein PKW zu halten!) Darüber hinaus treten bei der überwiegenden Mehrheit der Anwendungen nur Belastungen auf, die nur einen Bruchteil der Festigkeit des Stifts ausmachen. (Denken Sie daran, dass wir es mit Kilo-Newton oder Hunderten und Tausenden von Kilogramm Last zu tun haben). In diesem Sinne bringt die etwas höhere Festigkeit des Vollstifts oft keinen Vorteil für die Baugruppe, da sie nicht notwendig ist. Im Allgemeinen ist die endgültige Scherfestigkeit des Stifts nicht...

für AusrichtungsanwendungenInnovative verwendet werden, sindfür präzisionsgeschliffene Lösung Verbindungen. Spannbuchsen, kaltgeformte Spannbuchsen, federnde Spannbuchsen und Niedrigere Montagekosten. Spiralspannstifte. Federnde Spannbuchsen und Spiralspannstifte erfordern keine so enge Toleranz für die Aufnahmebohrung und erleichtern zudem die Montage. Sowohl federnde Spannbuchsen als auch Spiralspannstifte sind im Vergleich zu den präzisionsgeschliffenen Zylinderstiften eine wesentlich kostengünstigere Komponente. Unter den verschiedenen Aufgaben von Spiralspannstiften hebt die leichte...