Schrauben Direktverschraubung in ultrahochfeste Werkstoffe

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EJOT SE & CO. KG

G+K Umformtechnik GmbH

VdLB Verband deutscher Laseranwender - Blechbearbeitung e.V.

Die Direktverschraubung, bei der eine Schraube ihr Muttergewinde selbst erzeugt, stellt insbesondere für hochbeanspruchte Verbindungen eine wirtschaftliche und prozesssichere Alternative dar. Begrenzt wird der Anwendungsbereich durch die maximale Festigkeit der Schraubenspitze, die sich beim Gewindefurchen nicht plastisch verformen darf.

Um die Härte einer Furchspitze bei den üblicherweise als Schraubenwerkstoff verwendeten niedriglegierten Kohlenstoffstählen zu erhöhen, werden verschiedene Verfestigungsmechanismen miteinander kombiniert. Zum einen wird die maximale Härte durch den Kohlenstoffgehalt im Werkstoff beeinflusst, der möglichst hoch sein sollte. Ein solcher Zustand kann in den Gewindeflanken durch eine sogenannte Aufkohlung eingestellt werden, bei der der Kohlenstoff während der Wärmebehandlung in die Oberfläche eindiffundiert. Zum anderen kann der Werkstoff in der Schraubenspitze induktiv gehärtet werden. Verzichtet man dann auf ein anschließendes Tempern, auch bei galvanischen Verfahren, wirkt sich die erzielte Spitzenhärte vorteilhaft auf den Schraubprozess aus.

Auf ein nachträgliches Tempern kann jedoch nur verzichtet werden, wenn das Gefüge im Kopf- und Tragbereich der Schraube völlig unempfindlich gegen Wasserstoffversprödung ist. Die Schraubenspitze wird nur beim Eindrehen kurzzeitig belastet, so dass ein verzögerter Wasserstoffsprödigkeitsbruch ausgeschlossen ist, sofern die Spitze im weiteren Gebrauch nicht oder nur geringfügig mechanisch belastet wird.