Faktoren, die bei der Auswahl eines Rohmaterials für Tellerfedern zu berücksichtigen sind

Im Allgemeinen bieten Tellerfedern aus Kohlenstoff- und legiertem Stahl aufgrund ihrer Federkraft die beste Leistung. Kohlenstoff- und legierter Stahl (auch Federstahl genannt) sind nach Wärmebehandlung außerdem außergewöhnlich langlebig und ermüdungsbeständig. Im Allgemeinen ist die Kraftabgabe (5–6 % mehr) einer Tellerfeder aus Kohlenstoff- oder legiertem Stahl höher als die eines gleich großen Gegenstücks aus Edelstahl 301 oder 17-7. Während Federstahl in normaler Umgebung eine überlegene Leistung bieten kann, kann seine Leistung bei höheren Temperaturen nachlassen. Tellerfedern aus Edelstahl bieten eine bessere Temperaturbeständigkeit, können jedoch ihre Kraft bei extremen Temperaturen nicht so gut aufrechterhalten wie außergewöhnliche Materialien, wie z. B. Tellerfedern aus Inconel. In Situationen, in denen Korrosionsschutz gewünscht wird, sollte der Konstrukteur die Kosteneffizienz zwischen der Verwendung von 2 oder 3 gleichsinnig geschichteten Tellerfedern aus Edelstahl und einer Tellerfeder aus Kohlenstoff- oder legiertem Stahl mit mechanischer Verzinkung oder ArmorGalv^® (eine Thermodiffusionsbeschichtung aus einer Zinklegierung) abwägen – wobei beide Optionen die gleiche Kraft erzielen.

Tabelle 1

Die Entscheidung über die Auswahl des Rohmaterials für die Tellerfeder(n) kann unter Berücksichtigung aller Parameter recht komplex sein. Die Betriebstemperaturen und das Korrosionspotenzial sind ein wichtiger Faktor bei der Auswahl des Materials und/oder der Beschichtung.

Zum Beispiel:

• Ist eine Tellerfeder aus Inconel für eine Anwendung in der Luft- und Raumfahrt sinnvoll, bei der extreme Temperaturen auftreten? Sie könnten jedoch alternativ Tellerfedern aus Edelstahl 17-7 in einer anderen Konfiguration verwenden, um die gewünschte Leistung in der Baugruppe zu erzielen. Federstahl hält korrosiven Umgebungen möglicherweise nicht stand. In diesem Fall, insbesondere bei dynamischen Anwendungen, kann Edelstahl 17-7 die beste Option sein. 
• Bei Bremssystemen ist die Langlebigkeit von zentraler Bedeutung. Sauberkeit ist entscheidend, damit keine Ablagerungen in die Bremsleitung gelangen. Auf den ersten Blick scheint Edelstahl die naheliegende Wahl zu sein. Aber was ist, wenn die Tellerfedern in der Anwendung in Hydraulikflüssigkeit eingetaucht sind? Unbeschichtete Tellerfedern aus Kohlenstoffstahl und legiertem Stahl bieten eine hervorragende Leistung zu geringeren Kosten, und die in Hydraulikflüssigkeit eingetauchten Tellerfedern sind vor Korrosion geschützt.

Es gibt viele Faktoren, die bei der Bestimmung des am besten geeigneten Materials für Tellerfedern für eine spezifische Anwendung zu berücksichtigen sind. Es wird empfohlen, mit Anwendungsingenieuren zusammenzuarbeiten, die auf die Entwicklung und Herstellung von Tellerfedern und Federsäulen spezialisiert sind, um sicherzustellen, dass das richtige Material ausgewählt wird, um Ihre gewünschten technischen und kommerziellen Anforderungen zu erfüllen.