Chemische Schraubensicherungen



Lösbare Verbindungen an Maschinen, an Motoren, an Fahrrädern und an Metallkonstruktionen aller Art werden häufig mit metrischen Schrauben hergestellt.

Das Stichwort "lösbar" zeigt aber auch schon ein Problem dabei: Eine Verbindung, die sich mit dem Schraubenschlüssel wieder demontieren lässt, lockert sich oft genug auch ungewollt von selbst, wenn Vibrationen, Wärme und Kälte darauf einwirken. Geschieht dies in einem ungünstigen Moment, können erhebliche Sachschäden oder auch Verletzungen die Folge sein. Verbindungen, die unter allen Umständen halten müssen, sollten also zusätzlich gesichert werden.


Warum eine Schraubensicherung wichtig werden kann, versteht man, wenn man sich genau ansieht, wie eine metrische Schraube im Gegengewinde hält: Beim Festziehen einer Schraube baut sich eine Spannung auf. Sie entsteht dadurch, dass sich die Schraube in Längsrichtung elastisch dehnt. Dabei werden die Gewindegänge der Schraube gegen das Gewinde im Bauteil oder der Mutter gepresst. So erhöht sich die Reibung zwischen den beteiligten Flächen. Zugleich presst sich der Schraubenkopf gegen die anschlagende Fläche - auch hier erhöht sich die Reibung.

Verschiedene Einflüsse können jedoch dazu führen, dass diese Reibung wieder herabgesetzt wird, was letztlich zum Lockern der Verbindung führen kann. Wenn Feuchtigkeit in die Verbindung eindringt, kann es beispielsweise zur Korrosion der Metallflächen kommen. Rost und andere Metalloxide sind deutlich weniger hart als das jeweilige Metall, also funktioniert die Reibung nicht mehr im erforderlichen Maß. Korrosion kann übrigens auch dann auftreten, wenn man zwei verschiedene Metalle miteinander verschraubt. Bei Anwesenheit von Feuchtigkeit kann ein galvanisches Element entstehen, in der Folge zersetzt sich das unedlere der beiden Metalle mit der Zeit.

Zudem wirken häufig mechanische Belastungen wie Vibrationen auf die Verschraubung. Sie können auch Verbindungen intakter Metallteile mit der Zeit losrütteln. Schädlich sind außerdem Temperaturschwankungen. Metall dehnt sich bei Wärme aus und zieht sich bei Kälte zusammen, verschiedene Metalle verändern Überdies ihre Dimension noch in unterschiedlichem Maß. Im Ergebnis kann sich dadurch eine Schraubverbindung ebenfalls lösen.
CHEMISCHE SCHRAUBENSICHERUNGEN
Durch einen Klebstoff, der auf die Gewinde aufgetragen wird, kann ein Stoffschluss hergestellt werden. In DIN 267-27 wird die klebende Sicherung mittels eines mikroverkapselten Klebstoffes beschrieben.

Die Mikrokapseln, welche mittels eines Trägermaterial auf das Gewinde aufgebracht werden, enthalten den Kleber und einen Härter. Durch das Verschrauben werden die Kapseln aufgebrochen und der Kleber beginnt auszuhärten. Der Aushärtungsprozess ist in der Regel innerhalb von 24 Stunden abgeschlossen. Es entsteht eine gegen Vibrationen und Vorspannkraftverluste gesichert und gleichzeitig abgedichtende Schraubverbindungen.

Da die Mikroverkapselung in einem speziellen Beschichtungsprozess auf das Gewinde aufgebracht wird, empfieht sich diese insbesondere bei großen Stückzahlen.

Beim Einsatz von mikroverkapselten Klebstoffen auf Zinklamellenüberzügen, Versiegelungen auf Dickschichtpassivierungen und Beschichtungen mit Gleitmittelzusätzen kann es zu einer Reduzierung der Losbrechmomente gegenüber der DIN 267-27 kommen. In diesem Fall sollte der Einsatz durch eine Erstbemusterung und einen Versuch unter Einsatzbedingungen vor der serienmäßigen Verwendung abgesichert werden. Für den universellen Einsatz sind anaerob härtende Flüssigklebstoffe geeignet, die bei der Montage der Schraubverbindung auf das Gewinde aufgetragen. Diese häten durch den Abschluss von Luftsauerstoff und Metallkontakt ( Eisen- und Kupferionen ) aus.