Schrauben
Nichtrostende Schraubenverbindungen sicher auslegen

Quelle: Hochschule Wismar, Güldner Schrauben 7 min Lesedauer

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Wie lässt sich eine Schraube-Mutter-Verbindung aus nichtrostendem Stahl so auslegen, dass sie mechanisch zuverlässig, korrosionsbeständig und zugleich wirtschaftlich dimensioniert ist? Antworten auf diese Frage gibt ein aktuelles Forschungsprojekt der Hochschule Wismar, dem Fraunhofer IGP und Industriepartnern, darunter Sonderschrauben Güldner. 

Bei sicherheits- und funktionskritischen Konstruktionen spielen bei Verbindungselemente aus nichtrostendem Edelstahl neben Werkstoff und Korrosionsbeständigkeit auch Geometrie, Fertigungsprozess und Betriebsbeanspruchung eine entscheidende Rolle für die sichere Auslegung der Schraubenverbindung.(Bild:  Güldner Schrauben)
Bei sicherheits- und funktionskritischen Konstruktionen spielen bei Verbindungselemente aus nichtrostendem Edelstahl neben Werkstoff und Korrosionsbeständigkeit auch Geometrie, Fertigungsprozess und Betriebsbeanspruchung eine entscheidende Rolle für die sichere Auslegung der Schraubenverbindung.
(Bild: Güldner Schrauben)

Schraubenverbindungen gehören zu den zentralen Konstruktionselementen im Maschinen- und Anlagenbau. Sie müssen Kräfte zuverlässig übertragen, Montage- und Wartungsprozesse ermöglichen und häufig über viele Jahre hinweg unter wechselnden Betriebsbedingungen funktionssicher bleiben. 
Besonders anspruchsvoll wird die Auslegung, wenn nichtrostende Schraubenverbindungen dauerhaft zyklisch belastet werden und gleichzeitig eine hohe Korrosionsbeständigkeit erforderlich ist – etwa in Anlagen der Energie- und Verfahrenstechnik, im Maschinenbau, in maritimen Umgebungen oder bei Anwendungen mit erhöhten Anforderungen an Lebensdauer und Betriebssicherheit.
Für Konstrukteure und Entwickler stellt sich dabei eine zentrale Frage: Wie lässt sich eine Schraube-Mutter-Verbindung aus nichtrostendem Stahl so auslegen, dass sie mechanisch zuverlässig, korrosionsbeständig und zugleich wirtschaftlich dimensioniert ist? Die Berechnung von Schraubenverbindungen erfolgt im Maschinenbau in der Regel nach VDI 2230 Blatt 1 (2015), die international als wichtiges Referenzwerk für die Auslegung gilt. Eine wesentliche Grundlage ist die Dauerhaltbarkeit der Verbindung. Genau diese ist bei Schraube-Mutter-Verbindungen aus nichtrostenden Werkstoffen bislang jedoch nur unzureichend untersucht und dokumentiert.