Kann eine Schraubensicherung ein Relaxationsproblem lösen?

Nicht direkt — Schraubensicherungen widerstehen dem rotatorischen Zurückdrehen (Lockern), gehen aber nicht auf die zugrunde liegenden Ursachen der Relaxation ein (Setzen, Kriechen, Oberflächensetzung), sodass eine relaxierende Verbindung weiterhin Vorspannung verliert, selbst wenn eine Schraubensicherung angewendet wird, sofern die Grundursache nicht separat behoben wird.

Ist Nachziehen nach der ersten Montage eine gültige Lösung für Relaxation?

Ja, in vielen Fällen — ein einmaliges Nachziehen nach einer anfänglichen Setzperiode (sobald der größte Teil des Setzens/der Relaxation stattgefunden hat) kann die richtige Vorspannung wiederherstellen und ist in manchen Branchen (z. B. bei bestimmten Stahlbau- und Automobilanwendungen) gezielt zur Behebung von Relaxation gängige Praxis.

Reduziert eine höherfeste Schraube die Relaxation?

Nicht direkt allein durch die Festigkeit — Relaxation hängt stärker mit Oberflächenbedingungen, dem Kriechverhalten des Materials und den Eigenschaften des Verbindungsaufbaus zusammen als mit der Zugfestigkeitsklasse der Schraube; eine höherfeste Schraube, die mit proportional höherer Vorspannung montiert wird, kann je nach konkreter Verbindung tatsächlich ein anderes Relaxationsverhalten zeigen, daher ist eine Einzelfallbewertung nötig, statt anzunehmen, eine höhere Güte bedeute automatisch weniger Relaxation.

Vorspannkraftverlust bei Schraubverbindungen: Relaxation vs. Lockern erklärt

Dass eine Schraubverbindung im Laufe der Zeit Klemmkraft verliert, wird oft pauschal auf „Vibration" geschoben, aber es gibt zwei mechanisch unterschiedliche Ursachen — Lockern und Relaxation — und die korrekte Diagnose, welche davon vorliegt, entscheidet, ob die Lösung ein Sicherungselement, eine Verbindungsneukonstruktion oder keines von beidem ist.

Lockern: Die Schraube dreht sich tatsächlich

Lockern tritt auf, wenn sich das Verbindungselement tatsächlich rückwärts dreht, typischerweise verursacht durch Vibration oder dynamische Querbelastung, die Mikroschlupf zwischen den zusammenwirkenden Gewindeflächen erzeugt und die Schraube zurückdrehen lässt. Genau das sollen Gewindesicherungselemente — Muttern mit erhöhtem Losdrehmoment, chemische Schraubensicherungen, mechanisch verriegelnde Unterlegscheibensysteme — verhindern, indem sie den Widerstand gegen dieses Zurückdrehen erhöhen.

Relaxation: Klemmkraft sinkt ohne jede Drehung

Relaxation (auch Setzen genannt) ist ein Klemmkraftverlust, der ganz ohne Drehung des Verbindungselements auftritt — er resultiert aus lokalem Fließen an Gewinde- und Auflageflächen, „Setzen" und Einebnen der Oberflächenrauheit unter anhaltender Last, oder Kriechen von Dichtungen/weichem Material in der Verbindung. Da keine Drehung beteiligt ist, bewirkt ein zum Verhindern des Lockerns konstruiertes Gewindesicherungselement praktisch nichts gegen Relaxation — dies ist eine häufige und kostspielige Fehldiagnose, bei der einer Verbindung, die tatsächlich Vorspannung durch Relaxation statt durch Drehung verliert, eine Sicherungsmutter hinzugefügt wird.

Warum die Unterscheidung für die Lösung wichtig ist

Wenn sich die Verbindung lockert (Drehung beobachtet oder vermutet) — sind Gewindesicherungsmethoden (erhöhtes Losdrehmoment, chemische Sicherung, geeignetes Unterlegscheibensystem) die richtige Kategorie der Lösung.
Wenn die Verbindung relaxiert (Vorspannung sinkt ohne Drehung) — ist die Lösung in der Regel, die Grundursache anzugehen: Verringerung der Oberflächenrauheit an Auflageflächen, Wahl einer Dichtung oder eines weichen Materials mit geringerem Kriechverhalten, Nachziehen nach einer anfänglichen Setzperiode, oder in manchen Fällen die Verwendung eines nachgiebiger konstruierten Verbindungselements (längere effektive Länge, Tellerfedern), das weniger empfindlich auf ein gegebenes Setzmaß reagiert.

Diagnose, welcher Mechanismus bei einer versagten Verbindung vorliegt

Die Untersuchung einer demontierten Verbindung auf Markierungsspuren oder Drehanzeichen am Verbindungselement und an der Gegenfläche kann helfen, die beiden zu unterscheiden — saubere Gewindeberührung ohne Drehriefen deutet auf Relaxation hin, während sichtbares Zurückdrehen oder eine Verschiebung der Markierungsspuren auf Lockern hindeutet. Bei vielen realen Verbindungen tragen beide Mechanismen in gewissem Maße bei, weshalb die Verbindungskonstruktion für vibrationsanfällige oder langlebige Anwendungen typischerweise sowohl Oberflächenvorbereitung/Materialwahl (für Relaxation) als auch Sicherungsmethode (für Lockern) berücksichtigt, statt sich auf eine einzige Lösung für beides zu verlassen.

Wenn Sie bei einer Verbindung Vorspannkraftverlust feststellen und sich nicht sicher sind, welcher Mechanismus vorliegt, senden Sie uns die Verbindungsbeschreibung und etwaige Belege (Fotos von Markierungsspuren, Drehmoment-Prüfhistorie) über unser Kontaktformular, und wir helfen, die wahrscheinliche Ursache zu klären.