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Innovative Technologie für Schraub- und Presssitzverbindungen
Beschichteter Vliesstoff ermöglicht deutlich höhere statische Reibkoeffizienten
Die Forderung nach mehr Leistung führt häufig dazu, dass Bauteile wie Schraub- und Presssitzverbindungen höheren Kräften und Drehmomenten ausgesetzt sind. Das gilt insbesondere für Applikationen im Motor und Antriebsstrang in Elektrofahrzeugen.
Eine Lösung dieser Herausforderungen bieten unsere Friction Inserts. „Der Einsatz dieser innovativen Technologie zwischen zwei Fügepartnern ermöglicht statische Reibkoeffizienten bis zu µ= 0,95 und somit nicht nur eine Übertragung von größeren Drehmomenten und Querkräften, sondern auch eine gewichtsreduzierte und kompaktere Teilekonstruktion“, erklärt Tobias Speth, Application Engineer bei Freudenberg Performance Materials. Die Entwicklung wurde 2017 mit dem Materialica Design- und Technologiepreis und 2018 mit dem Deutschen Innovationspreis des Rates für Formgebung ausgezeichnet.
Übertragung hoher Drehmomente und Querkräfte
Produktstruktur
Die Friction Inserts Technologie basiert auf einem speziellen Vliesstoff, der mit Hartpartikeln einseitig beschichtet ist. Durch das Eindringen der Partikel in die Bauteiloberflächen kommt es zu einer Mikroverzahnung zwischen den zu fügenden Bauteilen. Aufgrund der zu vernachlässigenden Materialdicke kann das Vlies, im Vergleich zu anderen aktuell verfügbaren Hartpartikelprodukten, ohne Einfluss auf die Toleranzkette zwischen den Fügepartnern eingebracht werden – bei Bedarf sogar nachträglich.
Produkt in der Reibverbindung
Aus den signifikant gesteigerten Haftreibwerten resultieren eine Reihe von Vorteilen: Angefangen von der Übertragung entsprechend höherer Drehmomente und Querkräfte durch den optimierten Kraftschluss, über die Reduktion der Schraubenanzahl und/oder -größe bei Schraubverbindungen bis hin zu geringeren Vibrationen und einer daraus resultierenden verminderter Geräuschentwicklung. Die innovative und leistungsstarke Technologie unterstützt zudem die Gleichteilestrategie der Automobilindustrie. So können z. B. Bauteile des Antriebsstrangs eines niedrig motorisierten Fahrzeugs ohne Neukonstruktion auch in leistungsstärkeren Fahrzeugen eingesetzt werden, um höhere Drehmomente zu übertragen.
Neben der Automobilindustrie können zum Beispiel auch Schraubverbindungen am Rotorflansch bei Windkraftanlagen durch Friction Inserts sehr effizient unterstützen werden, denn durch die immer länger werdenden Rotorblätter entstehen so hohe Drehmomente, dass es unter Umständen zur Deformation der Bolzen kommen kann.
Alle Vorteile im Detail
- Statische Haftreibwerte bis µ= 0,95 möglich und somit signifikant höhere Drehmomente und Querkräfte übertragbar
- Besonders geringe Streuung der erzielbaren Haftreibwerte und damit der Einsatz als Designelement bereits in der Vorentwicklung möglich
- Kein Einfluss auf die Bauteiltoleranz, womit Gleichteilestrategien oder das Nachrüsten ermöglicht werden
- Größtes Partikelportfolio von 10µm - 115µm garantiert auch bei korrosionsbeschichteten Bauteilen eine signifikante Reibwerterhöhung
- Farbliche Abhebung der Friction Inserts zum Grundmaterial ermöglicht Qualitätssicherung mittels bildgebenden Messmitteln (z. B. Kamerasystem)
- Einsatz 100 % inerter Materialien und somit kein Einfluss auf das Korrosionsverhalten im Fügespalt
Mikroverzahnung durch Korngrößen bis 115 µm
Zur Herstellung der Friction Inserts wird einer unserer speziellen Vliesstoffe unter Verwendung eines physikalischen Prozesses einseitig mit Hartpartikeln beschichtet. Die Korngrößen reichen von 10 bis hin zu 115 µm, um auch bei Bauteilen mit Korrosionsschutzschichten (z.B. KTL) eine ausreichende Mikroverzahnung unter Belastung zu garantieren. Die nötige Performance in Abhängigkeit vom Werkstoff der Materialpartner wird durch eine entsprechende Flächenbelegung erreicht. Da für das Produkt ausschließlich inerte Materialien eingesetzt werden, entstehen keine Korrosionsschäden im Fügespalt von Schraub- und Presssitzverbindungen.
Schraub- und Presssitzverbindungen
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