Befestigungselemente für Duroplast-Materialien: Teil 1 – Hi-Lo-Schrauben

Wenn Ingenieure Befestigungselemente für Duroplast-Komponenten auswählen, ist die erste Option, die oft in den Sinn kommt, die Hi-Lo-Schraube. Dieser spezialisierte Gewindeschneide-Befestiger verfügt über einen Niedriggewinde-Anteil, der etwa 30 % der Höhe eines Hochgewinde-Segments beträgt. Das Hochgewinde ist schärfer und flacher als ein konventionelles Gewinde, was der Schraube ermöglicht, in niedrigdichte Duroplast-Substrate einzubeißen.

Da die Hi-Lo-Schraube auf Schneiden statt auf Reibung basiert, erodiert jeder Ausbau und Wiedereinbau progressiv den Bund, was das erreichbare Abreißdrehmoment senkt. Abreißdrehmoment ist kritisch für die Teileleistung, daher ist die Schätzung der erwarteten Zyklenzahl essenziell. In den meisten Anwendungen bleibt eine Hi-Lo-Schraube eine zuverlässige Wahl, wenn die erwartete Zyklenzahl unter vier liegt.

Wichtige Designüberlegungen für Hi-Lo-Schrauben

Bundloch-Dimension

Der Durchmesser des Lochs relativ zum Flankendurchmesser der Schraube sollte das Verhältnis von Abreißdrehmoment zu Eindrehmoment maximieren. Ein gut abgestimmtes Loch stellt sicher, dass die Schraube das Material herausziehen kann, ohne übermäßigen Verschleiß.

Bund-Außendurchmesser (O.D.)

Empirische Tests zeigen, dass ein Bund-O.D., der das 2,5-fache des äußeren Schraubendurchmessers beträgt, die beste Balance zwischen Festigkeit und Fertigbarkeit bietet. Eine zu dünne Wand riskiert Rissbildung beim Einführen, während eine dickere Wand als 2,5× vernachlässigbare Drehmomentgewinne bietet, aber Aushärtezeit und Kosten erhöht.

Eingriffs-Länge

Abreißdrehmoment skaliert direkt mit der Eingriffs-Länge und erreicht ein Plateau bei etwa dem 2,5-fachen des Steigungsdurchmessers der Schraube. Die Verlängerung des Eingriffs über diesen Punkt hinaus bringt abnehmende Erträge.

Bevor Sie eine Hi-Lo-Schraube empfehlen, berücksichtigen Sie die funktionalen Anforderungen des Kunden. Seien Sie mit Daten zu Abreißdrehmoment, Verlust nach Austausch und optimaler Bundgeometrie vorbereitet.