Metallteile miteinander verschrauben

Technik Mechanik & Konstruktion
#1

Hallo,

ich möchte zwei Metallteile mit 2 Sechskantschrauben (M8) miteinander verschrauben. Was an sich kein Problem ist, jedoch sollen sich die Metallteile nachdem sie verschraubt sind, nicht mehr/kaum mehr bewegen können. Die Bohrungen sind 8,5mm gross womit immer einer kleiner Spielraum vorhanden ist. Ein Gewinde kann nicht eingesetzt werden.

Was bringen Unterlagscheiben? Mehr Reibung auf mehr Fläche?
Gibt es vielleicht einen Gummi oder dergleichen, den ich zwischen die beiden Metallteille klemmen kann um den „Reibwiderstand“ zu erhöhen?

Gruss
Gallus

#2

Hallo Gallus
Mit irgendwelchen Beilagen wirst Du Dein Ziel nicht erreichen können.
Je nach Belastung kannst Du die Berührungsflächen verkleben, besser ist in jedem Fall, eine zusätzliche Schraube oder einen Stift soweit wie möglich von der ersten Schraube eibzubauen.
Gruß
Rochus

#3

Hallo Gallus,

wenn das Problem eher das Rutschen an den Verbindungsflächen ist, dass kann Dir ein Unterlegscheibe nicht helfen. Eine Unterlegscheibe ist allgemein nur weicher als die Verbindungsmaterialien und somit quasi ein „Opferteil“, welches sich zuerst plastisch verformt.

Eine Gummilage hat eine endliche Dicke und eine kleine Schubsteifigkeit, sodass sich die Teile ohne Mühe etwas gegeneinander bewegen können.

Wenn Du eine Schraubverbindung richtig auslegst (siehe hierzu VDI 2230), dann sollte sie derart dimensioniert sein, dass ein Rutschen der Verbindungsteile auch unter Wechselbelastung nicht eintritt.
Wenn Du das nicht hinbekommst, so gibt es mehrere Möglichkeiten, wobei Du entweder die Vorspannkraft oder den Reibkoeffizient erhöhen kannst:

  1. Nimm mehr Schrauben oder hochfeste Schrauben => Höhere Klemmkraft
  2. Verbindungsflächen abflammen oder besser noch sandstrahlen => Bis zu 4 mal höherer Reibkoeffizient möglich!
  3. Wenn eine genaue Arretierung der Flächen wichtig ist, so hilft eine Verzahnung der Verbindungsflächen
  4. Und wenn das alles nicht geht, dann benutze Passbolzen statt der Schrauben. Diese tragen spielfrei auf Scherung die Verbindungslast und nicht durch Reibschluss wie die Schraubverbindung.

Alles klar?

Gruß

Ted

#4

Hallo Ted,

danke für die fachkundige Antwort.

Ich nutze Baumarktschrauben von LUX (Obi). Würden bessere Schrauben, bsp. aus Edelstahl, eine sichtbar höhere Klemmkraft bringen?

Das mit den Passbolzen ist schwierig, da ich noch eine gewisse Tolerenz von 0,5mm bei den Bohrungen gewähren möchte.

Die Verbindungsflächen sind aus Stahl und pulverbeschichtet. Vielleicht bringt es was ein weiches, rauhes Metall mit einem hohen Reibunskoeffizienten zwischen zu spannen? Oder ganz primitiv, doppelseitiges Klebeband, um anfangs eine höhere Haftreibung zu erwirken?

Danke und Gruss
Gallus

#5

Hallo Gallus,

Baumarktschrauben haben meistens die Festigkeitsklasse 4.6, also Streckgrenze 240MPa, Festigkeit 400MPa. Hochwertige Stahlschrauben bringen hier ein Mehrfaches. Die Klemmkraft ist direkt proportional der Streckgrenze, da eine Vorspannung üblicherweise mit ca. 70% der Streckgrenze erfolgt.

Das weiche Material/Doppelklebeband bringt wenig, da die Schicht eine gewisse Dicke hat. Dann bewegen sich die beiden Teile voneinander weg und verursachen eine Schubverformung der Zwischenschicht. Schau Dir mal unter

http://darwin.bth.rwth-aachen.de/opus3/volltexte/200…

das rechte Bild in Abbildung 14 (rechts vom +) auf Seite 15 (Seite 27 im pdf)

an. Genau diese Verformung macht Deine Zwischenschicht.

Kennst Du denn keine Autowerkstatt oder so, wo man Dir für ein Sixpack Bier die Teile eben mal Sandstrahlt?

Gruß

Ted

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#6

Hallo Ted, hallo Rochus,

vielen Dank für die hilfreichen Tipps. Ich werde auf jeden Fall keine Zwischenschicht nutzen und versuchen die Seckskantschrauben noch weiter auseinander zu verschrauben - vermutlich um mehr Hebelwirkung zu erreichen. Das mit dem Sandstrahlen lass ich mal- muss immer wieder reproduzierbar sein.

Vielen Dank und Gruss
Gallus

#7

Hallo gallus1980!

Hier zu Antworten ist etwas schwierig. Man weiss nicht die Größe und die Stärke der Metallteile. Eine gute Verbindung sind sogenannte Schwerspannstifte. Diese Stifte sind etwas größer als die Bohrung, besitzen einen Schlitz um Passgenau eingebracht zu werden und halten besser als Schrauben. Können mit einen Durchschlag wieder gelöst werden.
Gutes gelingen.

mfg
erfinder und gründer

#8

Hallo,

vielen Dank für die hilfreichen Tipps. Ich werde auf jeden
Fall keine Zwischenschicht nutzen und versuchen die
Seckskantschrauben noch weiter auseinander zu verschrauben -
vermutlich um mehr Hebelwirkung zu erreichen. Das mit dem
Sandstrahlen lass ich mal- muss immer wieder reproduzierbar
sein.

Sichere doch gegen mögliches Verschieben durch einige Klebepunkte mit einem Metallkleber (LOCTITE).

Gruß:
Manni

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#9

Hallo,
In solchen Fällen wird zusätzlich zu den Schrauben verstiftet ! Jede andere Überlegung ist doch müssig !
Tom