Vorteile bei der Verwendung von Spiralspannstiften in Leichter Ausführung gegenüber geschlitzten Spannhülsen in Baugruppen aus weichem Material

In den letzten Jahren war es Trend in der gesamten Industrie, den Einsatz von neuen Materialien zu erforschen, um Gewicht zu reduzieren, Prozesskosten einzusparen oder Lösungen zur Verfügung zu stellen, bei denen traditionelle Materialien wie Stahl, maschinell bearbeitete Komponenten oder Gussteile auch kein zufriedenstellendes Ergebnis erbrachten. 

Bei diesen Überlegungen hat die Verwendung von Kunststoffen, Aluminium und weichen Metalllegierungen ein unbegrenztes Wachstum erfahren und es gibt keine Anzeichen dafür, dass dieser Trend stoppen wird. Im Gegenteil, da die Kunststoffe und Spritzgussverfahren sich fortwährend verbessern, werden immer mehr Bauteile, die traditionell aus Stahl hergestellt wurden, dahingehend überprüft, die Probleme zu beheben, die die Verwendung dieser leichteren und weichen Materiallegierungen, die eine gleiche oder sogar eine bessere Leistung erbringen, verhindert haben.

Gegenwärtig kann man zahlreiche Bauteile aus Kunststoff f inden die in hochbeanspruchten Bereichen eingesetzt werden, wie zum Beispiel bei Anwendungen mit hohen Temperaturen, grossen Kräften und chemischer Resistenz. Obwohl die Hauptkomponente bei der Konstruktion weiterhin grosse Beachtung findet, werden jedoch die zu verbindenden Komponenten und Befestigungsmethoden gewöhnlich bis zum Ende des Projekts vernachlässigt. Es wird auch routinemäßig angenommen, dass die Teile und Konstruktionskonzepte, die bei dem Einsatz von die bei Stahl funktionierten, auch bei dem Einsatz von weichen Metalligierungen und Kunststoffen funktionieren werden. 

Wenn es um Anwendungen zum Verstiften in Baugruppen aus weichen Materialien geht, gibt es häufig die Situation, dass man sich für die billigste Option entscheidet die in der Industrie bekannt ist. In vielen Fällen ist dieses die (Schwere Ausführung) der gschlitzten Spannhülse nach ISO 8752, welche es seit vielen Jahren gibt und entwickelt wurde aus der Standard Spannhülse nach DIN 1481. Diese geschlitzte Spannhülse wurde entworfen lange bevor es die Fortschritte in Produktionstechniken und Materialien gab, die eine leichtgewichtige Großserienfertigung möglich machten. Die geschlitzte Spannhülse nach ISO 8752 kann und führt, tatsächlicherweise zu beträchtlichen Montage- und Qualitätsproblemen beim Einsatz in diesen neuen Materialien. Die grosse Wandstärke, in Kombination mit dem unrunden Querschnitt bietet nicht die erforderliche Flexibilität für die Verwendung in diesen relativ weichen Materialien – häufig wird die Belastung von der geschlitzten Spannhülse auf die Wand der Aufnahmebohrung übertragen, wodurch diese beschädigt wird und zu einem frühen Versagen der Verbindung führt. In einem Versuch, die Nachteile zu reduzieren, die mit der Schweren Ausführung des geschlitzten Spannhülse nach ISO 8752 in Verbindung gebracht wurden, wurde die Leichte Ausführung der geschlitzten Spannhülse nach ISO 13337 entwickelt. Der Hauptunterschied ist die Wandstärke des Stifts. Eine dünnere Wandstärke bedeutet höhere Flexibilität, aber auch eine geringere Abscherkraft, während andere wichtige Punkte ungelöst bleiben. Tatsächlich führt die dünnere Wandstärke zu neuen zusätzlichen Einschränkungen hinsichtlich der Ermüdungsbeständigkeit.