Reibwertprüfung – Mr. Caliper erklärt Ihnen wie es geht!

Mr. Caliper, was ist eigentlich die Reibwertprüfung?

Bei der Reibwertprüfung wird die Reibungszahl bestimmt. Beim Anziehen einer Schraube oder Mutter geht nur ein kleiner Teil des aufgebrachten Drehmoments in die Vorspannkraft der Verbindung über. Der Großteil der Energie wird durch die Reibung in Wärme umgewandelt. Wie groß dieser Anteil ist, hängt unter anderem von der Beschichtung und Schmierung ab. Auch die verwendeten Referenzteile (Unterlegscheibe und Prüfmutter) beeinflussen den Reibwert. Deshalb werden für die Vergleichbarkeit der Ergebnisse in der DIN EN ISO 16047 spezifizierte Referenzteile vorgeschrieben.

Warum ist das wichtig?

Schraubenverbindungen werden auf ein bestimmtes Drehmoment angezogen. Zur Berechnung des erforderlichen Drehmoments wird unter anderem die gewünschte Vorspannkraft und das Reibwertfenster benötigt. Wenn der Reibwert deutlich höher ist als erwartet, bleibt die Schraube locker und die Bauteile können auftretende Betriebskräfte nicht sicher übertragen, ist er zu klein wird die Schraube plastisch gelängt oder reißt im schlimmsten Fall ab.

Welche Arten der Reibwertprüfung kann ich im Labor der Würth Industrie Service durchführen lassen?

Mit unseren Reibwertprüfständen können wir Reibwertversuche an Schrauben und Muttern mit einer Abmessung von M5 bis M80 durchführen. Dabei sind Versuchsdurchführungen nach unterschiedlichen Normen möglich, z.B. DIN EN ISO 16047, DIN 14399-2 und VDA 235-203 (M5-M16). Prüfungen können ebenfalls so nah wie möglich am Anwendungsfall durchgeführt werden. Beispielsweise kann für einen Prüfauftrag ein bestimmtes Schmiermittel oder ein aus einem Gehäuse herausgearbeitetes Gegengewinde individuell verwendet werden. Neben dem Gesamtreibwert kann auch die Reibung in der Auflagefläche und die Reibung im Gewinde bestimmt werden.

Prüfablauf

Mr. Caliper steht schon in den Startlöchern für die Reibwertprüfung an Produkten. Kommen Sie mit und lernen Sie die einzelnen Schritte im Detail kennen!

Eignungsprüfung (anhand einer Schraube)
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Die Prüfmuster müssen für den Versuch eine Mindestlänge von ca. 4x Nenndurchmesser haben. Die Referenzteile müssen den normativen Anforderungen entsprechen.

Probenvorbereitung
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Die Referenzteile müssen vorbereitet werden. Beim Versuch nach DIN EN ISO 16047 werden im Labor der Würth Industrie Service metallisch-blanke Referenzteile (Mutter und Scheibe) verwendet und in einem Ultraschallbad mit Aceton entfettet.

Prüfmaschine einrichten
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Das zu prüfende Muster wird mit den Referenzteilen in die passende Prüfvorrichtung eingesetzt. Dabei kann die gewünschte Klemmlänge über Distanzscheiben eingestellt werden. Beim Versuch wird immer das zu prüfende Muster angetrieben, die Referenzteile werden fixiert und somit gegen verdrehen gesichert.

Die Kraftmessdosen werden alle drei Monate mit Vergleichsproben überwacht und zusätzlich regelmäßig kalibriert.

Prüfung durchführen
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Beim Versuch wird die Garnitur auf 75% der in der DIN EN ISO 898-1 angegebenen Spannung unter Prüfkraft angezogen und das dazu erforderliche Anzugsmoment aufgezeichnet. Im Anschluss wird die Schraubverbindung gelöst. Die Höhe des ermittelten Anzugmoments hängt vom Reibwert ab, letzterer wird u.a. aus dem Anzugsmoment berechnet.

Je größer die Reibung ist, desto höher ist das erforderliche Drehmoment, um die geforderte Vorspannkraft zu erreichen. Dies lässt sich dann auch auf die Praxis übertragen, wenn es darum geht, welches Drehmoment in der Montage gewählt werden muss, um bei bekanntem Reibwert die gewünschte Vorspannkraft in die Verbindung einzubringen.

Ergebnisbeurteilung
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Im Prüfprotokoll werden die zu prüfenden Muster und die verwendeten Referenzteile beschrieben. Außerdem werden die Anzugskurven graphisch dargestellt und die Ergebnisse aufgelistet. Bewertet wird, ob die Reibwerte im angegebenen Toleranzbereich liegen.

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