Normelemente Normteile richtig auswählen

Der Begriff Normteil suggeriert, dass Konstrukteure nur die passenden Maße in einer Normtabelle auswählen müssen. Doch weit gefehlt: eine Norm bildet nur grundlegende Elemente ab. Entscheidend ist die tatsächliche Belastung des Normteils im Einsatz. Drei Beispiele belegen dies.

Anbieter zum Thema

Murtfeldt Kunststoffe GmbH & Co. KG

GGB Heilbronn GmbH

WITTENSTEIN SE

Drei-S-Werk GmbH & Co. KG

Eigentlich sollte das Drei-S-Werk, ein Hersteller von Präzisionsnormteilen aus Neuendettelsau bei Ansbach, für seinen Kunden, einem Hersteller von Möbelgriffen, nur weiterhin Kupferkernstifte lt. Bestellung liefern. Dann wurde im Kundengespräch jedoch deutlich, dass der Möbelgriffproduzent mit regelmäßigen Ausfällen einer Form zu kämpfen hat, obwohl sein Konstrukteur alles richtig geplant hatte. Wo war das Problem? Kupferkernstifte sind dazu da, die formgebende Schmelze schnell und gleichmäßig abzukühlen. Es sollen möglichst viele Produkte mit gleichbleibender guter Qualität, in möglichst kurzen Abständen ausgestoßen werden. Die Stifte aus einer Kupferknetlegierung basieren maßlich auf der DIN ISO 6751 – der Werkstoff ist jedoch nicht genormt. Bis zu 30 % schnellere Zykluszeiten im Vergleich zu klassischen Auswerferstiften können erreicht werden. An der Wahl des Normteiles war es also nicht gescheitert. Die Zeichnung gab eine 3,5 mm Aussparung vor, also wählte der Konstrukteur einen 3,5er-Kupferkernstift – das war auf den ersten Blick auch richtig. Bei genauerem Hinsehen stellte das Drei-S-Werk fest, dass nicht nur die Zugkräfte innerhalb der Form sehr groß sind, sondern auch die Wärmebedingungen eine zusätzliche Belastung mitbringen. Das war für die bestellte einfache Version des Kupferkernstiftes zuviel, es kam nach einiger Zeit zum Ausfall. Heute sind die eingesetzten Kupferkernstifte etwas dicker und besitzen einen 3,5-mm-Ansatz, wodurch sie die zwei- bis dreifache Belastung aushalten. Die Form musste nur geringfügig verändert werden.

Spezielle Knetlegierung für Kernstifte mit einseitigen Wärmeeinflüssen

Kunststoffdübel sind ein Massenprodukt, deshalb wird bei der Herstellung permanent versucht, die Zykluszeiten herabzusetzen. Der Erkaltungsprozess der Schmelze ist von entscheidender Bedeutung. Um bei kurzen Zykluszeiten Einfallstellen am Kunststoff zu vermeiden und eine sichere Qualität zu gewährleisten ist, ein gleichmäßiges Kühlen wichtig. Das ist eine Herausforderung bei schwierigen Konturen bzw. unterschiedlichen Wandstärken. Der Hersteller der Kunststoffdübel hatte das Problem, dass sich der Kupferkernstift regelmäßig seitlich verzog und somit die Funktionsfähigkeit der Form nicht mehr gegeben war. Der Grund waren wechselnde, einseitige Wärmeeinflüsse: Erwärmung, Abkühlung, erneute Erwärmung usw. Durch die wechselnde Wärmebeeinträchtigung entstanden Spannungen im Werkstoff – da dies einseitig erfolgte, krümmten sich die Auswerfer. Alle halbe Jahre mussten die Form auseinandergebaut und die Auswerfer gedreht werden, damit die Wechselwirkung der Temperatur die Einflüsse genau in die entgegengesetzte Richtung leiten konnte. Um diesen Aufwand künftig zu vermeiden entwickelte das Drei-S-Werk eine spezielle Kupferknetlegierung, die mittlerweile nicht nur beim Dübelhersteller, sondern als Standard auch bei anderen Kunden verwendet wird. Drei-S ist der einzige Hersteller, der Kupferkernstifte mit dieser Knetlegierung produziert.

(ID:289458)