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PolskaMesstechniken für die Prüfung von Spiralspannstiften
von Lisa A. Wells, Manager of Technical Services, und Michael J. Pasko, Application Engineer
Download dieses Technische PapierDurchmesser
Spiralspannstifte sind so konstruiert, dass der Durchmesser über mindestens 270° des Umfangs innerhalb der Spezifikation liegt. Dieses Konstruktionsmerkmal stellt sicher, dass der Durchmesser an der auslaufenden Windung gleich oder kleiner ist als an jedem anderen Punkt der Rotationsebene. Diese Eigenschaft verhindert, dass die auslaufende Windung das Bauteil beschädigt.
Der Durchmesser wird mit einem Mikrometer gemessen. Mikrometermessungen werden bei 0°, 45° und 90° zur auslaufenden Windung vorgenommen, wie in den folgenden Diagrammen dargestellt. Zum Messen sehr kleiner Spiralspannstifte wird eine Bügelmessschraube mit reduziertem Ambossdurchmesser verwendet. Unabhängig von der Ambossgröße ist es wichtig, dass der Stift zwischen dem oberen und unteren Amboss mittig positioniert wird. Außerdem darf die Bügelmessschraube nicht über den Punkt hinaus angezogen werden, an dem sie den Spiralspannstift berührt, da eine übermäßige Kompression zu falschen Messwerten führen kann. Der Durchmesser muss im Abstand von mindestens einem Stiftdurchmesser vom Ende des Spiralspannstiftes gemessen werden. Dadurch werden Messfehler im Zusammenhang mit dem Übergang vom Konus zum Außendurchmesser eliminiert. Wenn Sie z.B. einen Ø 4,00mm Spiralspannstift messen, würde der Durchmesser nicht näher als 4,00mm zum Stiftende gemessen werden.
Ausrichtung 0° an der auslaufenden Windung
Ausrichtung 45° von der auslaufenden Windung
Ausrichtung 90° von der auslaufenden Windung
Länge
Die Länge eines Spiralspannstiftes kann leicht mit einer Schieblehre oder einem Mikrometer gemessen werden. Es ist wichtig, dass der Spiralspannstiftes rechtwinklig zwischen den Ambossen des Messwerkzeugs positioniert wird. Siehe das Foto unten:
Konusdurchmesser (‘B’ Max)
Der Konusdurchmesser oder ‘B’ Max ist so ausgelegt, dass er kleiner ist als die empfohlene kleinste Bohrung. Dieses Merkmal kann mit einem Mikrometer, einer Schieblehre oder einem Profilprojektor gemessen werden. Die einfachste Methode zur Überprüfung besteht darin, eine Bügelmessschraube auf das angegebene ‘B’-Max-Maß zu öffnen, sie zu arretieren und sicherzustellen, dass der Stift zwischen dem oberen und unteren Amboss “einrastet” oder hineinpasst. Bitte beachten Sie das Diagramm, das die korrekte Messtechnik unter Verwendung eines Mikrometers zeigt (gängigste Methode).
Prüfung der Härte
Die Härte wird mit einer von zwei Methoden geprüft. Die bevorzugte Methode ist die Mikrohärteprüfung nach Vickers. Die zweite Methode ist die Superficial Rockwell Prüfung.
Die Superficial Rockwell Prüfung kann gültige Ergebnisse liefern, wenn sie korrekt angewendet wird. Die Rockwell-Prüfskala wird durch die Dicke des zu prüfenden Stahlbandes bestimmt. Siehe unten:
Tabelle 1
HÄRTEPRÜFSKALA IN ABHÄNGIGKEIT VON DER MATERIALDICKE FÜR FERTIGPRODUKTE
| 0,001 to 0,015* | Vickers |
| 0,015 to 0,025 | 15n SKALA |
| 0,025 to 0,035 | A-SKALA |
| 0,035 to 0,050 | D-SKALA |
| 1,27mm UND GRÖSSER | C-SKALA |
*Wie angegeben, müssen Stahlbänder mit einer Dicke von 0,0254mm bis 0,381mm nach der Vickers-Skala gemessen werden; die Vickers-Skala kann jedoch zur Messung jeder beliebigen Banddicke verwendet werden.
Um die Superficial Rockwell Prüfmethode anzuwenden, muss ein Streifen des Spiralspannstifts senkrecht zu seiner Achse herausgetrennt werden. Anschließend muss dieser so auf den Amboss gelegt werden, dass er vollständig abgestützt ist. Da ein Spiralspannstift rund ist, muss darauf geachtet werden, dass der Radius des Streifens nicht den oberen Amboss berührt. Siehe die folgenden Abbildungen für die richtige Vorbereitung und Ausrichtung des Prüfstreifens in Bezug auf den Prüfamboss:
ENTFERNEN SIE DEN PRÜFSTREIFEN SENKRECHT ZUR ACHSE DES SPIRALSPANNSTIFTS WIE ABGEBILDET
*Hinweis: ‘X’ markiert die korrekte Position in der Mitte des Prüfstreifens.
RICHTIG
FALSCH
Die Mikrohärteprüfung an einem Spiralspannstift ist die bevorzugte Methode. Zur Prüfung mit dieser Methode wird der Spiralspannstift im Querschnitt durchgeschnitten und eines der daraus resultierenden Stücke zur Prüfung aufgespannt. Danach wird die Probe poliert, um Schnittspuren zu entfernen. Es ist wichtig zu beachten, dass die Schneide- und Poliervorgänge mit geeigneten Kühlmitteln durchgeführt werden müssen, um eine übermäßige Erwärmung der Probe zu vermeiden.
Sobald die Einbettung poliert wurde, werden die Stifte in der Mitte der mittleren Spule mittels der Vickers-Mikrohärteprüfung getestet. Beachten Sie hierzu das „X“ an der mittleren Spule unten.
Der Vickers-Diamant muss mindestens eine Diamantbreite von der Kante des Materials entfernt platziert werden. Bei Mehrfachhärtemessungen muss jeder Diamant so platziert werden, dass der Abstand zwischen zwei Diamanten größer ist als der doppelte Abstand einer eventuellen Spannungsverformung, die beim Eindrücken auftreten kann. Alle Härtewerte werden in HV (Vickershärte) angegeben.
Foto eines montierten und polierten Spiralspannstifts. Dieser Stift ist nun für die Mikrohärteprüfung vorbereitet.
Richtige Prüfposition an einem Spiralspannstift
SPIROL hat eine Liste mit geeigneten Vickers-Mikrohärteprüfkräften entwickelt, die auf der Grundlage der zu prüfenden Rohmaterialdicke zu verwenden sind. Siehe Tabelle 2.
| Banddicke / mm | Belastung (Gramm) |
| 0,00mm bis 0,0254mm | 100 |
| 0,051mm bis .0,102mm | 200 |
| 0,127mm bis 0,178mm | 300 |
| 0,203mm und größer | 500 |
Tabelle 2
Banddicke im Verhältnis zur Mikrohärte-Prüfkraft
Geradheitsprüfung
Nach ASME B18.8.2-2000 und ASME B18.8.100M-2000 sollte die Geradheit eines Spiralspannstiftes mit einem Geradheitsmessgerät wie folgt gemessen werden:
Die Geradheit über die Länge von Spiralspannstiften muss so beschaffen sein, dass die Stifte frei durch eine Ringlehre mit der in Tabelle 3 für die jeweiligen Stiftlängen dokumentierten Länge hindurchgehen. Der maximale Durchmesser der Bohrung der Ringlehre muss dem maximalen Durchmesser des freien Durchmessers der Stifte zuzüglich der in Tabelle 3 dokumentierten Geradheitsabweichung entsprechen.
| Metrische Spiralspannstift-Spezifikationen für die Geradheit | ||
| Nennlänge des Spiralspannstiftes | Länge der Geradheitslehre +/-0,381mm | Geradheit zulässiger Durchmesser (max. Stiftdurchmesser plus) |
| Bis zu 24mm einschließlich | 25mm | 0,18mm Min – 0,20mm Max |
| 24-50mm einschließlich | 50mm | 0,30mm Min – 0,34mm Max |
| Über 50mm | 75mm | 0,42mm Min – 0,48mm Max |
Tabelle 3
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