Zu erwartende Leistungsfähigkeit von Gewindeeinsätzen bei der Montage in Kunststoffbauteilen
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TECHNISCHE PAPIERE Zu erwartende Leistungsfähigkeit von Gewindeeinsätzen bei der Montage in Kunststoffbauteilen von Tara Meinck - Product Manager SPIROL International Corporation Die Verwendung von Gewindeeinsätzen in Kunststoffbaugruppen ermöglicht es Konstrukteuren, mechanisch bearbeitete oder gegossene Komponenten aus Metall durch Kunststoff zu ersetzen und so erhebliche Kosten- und Gewichtseinsparungen zu erzielen, ohne dass die Festigkeit der Verbindung beeinträchtigt wird. In einigen Fällen ist es vorzuziehen, den Gewindeeinsatz in der Anwendung zu testen, um die Einbaukriterien zu ermitteln, die die beste Leistungsfähigkeit ergeben. Letztendlich unterliegt die Akzeptanz jedes Gewindeeinsatzes Tests und Bewertungen, um die Leistungsfähigkeit in der aktuellen Anwendung zu bestätigen. Einige der häufigsten Fragen, die von Konstrukteuren gestellt werden, sind: “Welche Leistungsfähigkeit kann ich von dieser Ausführung des Gewindeeinsatzes erwarten?” - und - “Wird dieser Gewindeeinsatz die Leistungsspezifikation gemäß meiner Zeichnung erfüllen?” Oberflächlich betrachtet scheinen diese Fragen relativ einfach zu beantworten zu sein, aber es ist fast unmöglich, sie mit einem einfachen “Ja” oder “Nein” zu beantworten; sondern eher mit “es kommt darauf an.” Sobald ein Richtwert festgelegt wurde und die Anwendung in die Produktion übergeht, muss unbedingt bedacht werden, dass Abweichungen von einem der oben genannten Faktoren die Fähigkeit des Gewindeeinsatzes beeinflussen können, dem Rotationsdrehmoment und dem Herausziehen zu widerstehen. Die Begrenzung der Anzahl der an einer Montage beteiligten Lieferanten kann ebenfalls die Variablen minimieren, die die Leistung beeinflussen. Daher sollten Sie, wenn möglich, sowohl den Gewindeeinsatz als auch die Installationsausrüstung von ein und demselben Lieferanten beziehen. Die Leistungsfähigkeit des Gewindeeinsatzes, d. h. die Widerstandsfähigkeit gegenüber Dreh- und Zugbelastungen (auch Auszugskraft genannt), wird nur teilweise durch den Gewindeeinsatz selbst beeinflusst. Weitere Faktoren, die die Leistung des Gewindeeinsatzes beeinflussen, sind: • Material und Zusammensetzung des Füllstoffs, • Konstruktion und Qualität der Kunststoffkomponenten einschließlich der Beschaffenheit der Bohrungen, • Montageverfahren und die daraus resultierende Qualität, und • Ausrichtung der Gegenkomponente und wie sie den installierten Gewindeeinsatz unterstützt. Es gibt so viele verschiedene Kombinationen von Gewindeeinsätzen, Kunststofftypen und Montagekonfigurationen (am Ort der Verbindungsstelle), dass es ohne Kenntnis dieser Faktoren unmöglich ist, zu bestimmen, welche Leistungsfähigkeit in einer bestimmten Anwendung erzielt werden kann. Darüber hinaus ist bis zu 75 % der Leistung eines Gewindeeinsatzes ein direktes Ergebnis dessen, wie gut er installiert wurde. Um einen echten Maßstab für eine Anwendung festzulegen, ist es unerlässlich, die Schraubverbindung unter den Produktionsbedingungen der Anwendung zu montieren und zu testen. Da Fragen hinsichtlich der Leistungsfähigkeit oft schon zu einem früheren Zeitpunkt im Konstruktionsprozess auftauchen, ist es wichtig, zu überlegen, welche der zuvor aufgeführten Faktoren leicht angepasst werden können, im Vergleich zu den Faktoren, die bei einer Änderung einen größeren Einfluss haben. Ein Gewindeeinsatz kann empfohlen werden, um die Anforderungen einer bestimmten Anwendung in der Konstruktionsphase zu erfüllen, und/oder es können Anpassungen an einer bestehenden Baugruppe vorgeschlagen werden, um die Leistungsfähigkeit auf der Grundlage früherer Erfahrungen und umfangreicher Leistungsdaten zu optimieren. Viele Hersteller von Gewindeeinsätzen stellen in ihrem Produktkatalog Leistungsdaten zur Verfügung. Diese sollten lediglich als Leitfaden für den Vergleich von Gewindeeinsätzen in verschiedenen Ausführungen und Größen herangezogen werden. Sie dienen nicht dazu, verschiedene Hersteller miteinander zu vergleichen, da die Testmethoden und Materialien nicht einheitlich sind, und sie sollten auch nicht zur Schätzung eines Richtwerts für die Leistungsfähigkeit verwendet werden. Prüfverfahren für Gewindeeinsätze: (links) Zugfestigkeit (Auszugskraft) und (rechts) Drehmoment Schlussfolgerung: Angesichts der Vielfalt an Kunststoffmaterialien und Füllstoffen sowie der Komplexität der Konstruktion von Komponenten ist es unmöglich, Leistungsdaten für Gewindeeinsätze zu liefern, die auf spezifische Anwendungen angewendet werden können. Es wird empfohlen, dass Konstrukteure so früh wie möglich in der Konstruktionsphase mit Anwendungsingenieuren zusammenarbeiten, die auf Gewindeeinsätze für Kunststoffe spezialisiert sind, um den am besten geeigneten Gewindeeinsatz für ihre Montage zu bestimmen. Die endgültige Genehmigung des Gewindeeinsat

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