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Die in diesem Prüfblatt beschriebene Vorgehensweise gilt sowohl für die Freigabe neuer Oberflächenbeschichtungen als auch für die Untersuchung durch Oberflächenmängel verursachter Schraubprozessstörungen. Sie ist nicht für die Serienprüfung von Oberflächenbeschichtungen vorgesehen.
DIN EN ISO 16047 legt standardisierte Bedingungen zur Durchführung von Drehmoment/Vorspannkraft-Versuchen für mechanische Verbindungselemente fest, deren Ergebnisse oftmals für den Produktionseinsatz nicht übertragbar sind. So werden Schrauben bzw. Muttern in der Praxis meist mehrstufig mit schnellem Voranzug verschraubt, um die Montagezeit zu verkürzen. Der Endanzug erfolgt im Allgemeinen mit 20 min-1, dabei aber häufiger streckgrenzenüberschreitend. Mit größeren Drehwinkeln werden zusätzliche reibungsbeeinflussende Faktoren wirksam.
Die reibungsbeeinflussenden Reibpartner der Schrauben und Muttern können sehr unterschiedliche Oberflächenbeschaffenheiten aufweisen. Besondere Anforderungen stellen dabei sehr glatte, geschlossene Oberflächen oder aufgrund der Bearbeitungs- und Werkstoffstruktur rauhe Oberflächen. Daneben können sich beim Verschrauben auf lackierten Teilen - z.B. bei KTL- Beschichtungen durch die beim schnellen Einschrauben unvermeidbaren thermischen Belastungen - Oberflächenbeschädigungen einstellen, die extreme Reibungsbedingungen zur Folge haben und oft “stick/slip“- Effekte auslösen. Auch das Einschrauben in tiefe Gewindebohrungen oder Gewindebuchsen mit Einschraubtiefen bis zu 3xd stellt bei relativ weichen Werkstoffen wie unvergütetem Stahl, Gusseisen, Aluminium oder Magnesium besondere Anforderungen an die Beschichtungssysteme.
In einigen Fällen, z.B. bei Radschrauben, erfolgt der Anzug mehrfach mit den Schraubstufen Anziehen, Lösen, Endanziehen. Auch für den Nacharbeitsfall müssen Mehrfachverschraubungen berücksichtigt werden. Dabei stellen sich unter solchen Serienbedingungen, im Gegensatz zu den standardisierten Laborprüfungen, im Allgemeinen höhere Reibungszahlen und teilweise erheblich größere Reibungszahlstreuungen ein.
Weiterhin ist es zur Beurteilung von Beschichtungssystemen an Gewindeelementen notwendig, das Losdrehverhalten nicht nur bei Raumtemperatur, sondern auch bei höheren Temperaturen, z.B. bis 150 °C, zu untersuchen. Mit speziellen Messaufbauten lassen sich Reibungszahlen auch in diesem Temperaturbereich ermitteln. Besonders organische und/ oder stark PTFE- haltige Beschichtungen weisen bei höheren Temperaturen z.T. sehr geringe Reibungszahlen auf.
Dieses Prüfblatt beschreibt ergänzend oder abweichend zu DIN EN ISO 16047 Versuchsaufbauten und Versuchsabläufe zur Ermittlung der Reibungszahlen, die sich bei der Schraubmontage in der Praxis einstellen oder auch unter Betriebsbedingungen bis zu Temperaturen von 150 °C auftreten können.
