Reibkorrosion an den Grenzflächen von Schraubverbindungen
Reibkorrosion (Passungsrost) tritt an der Grenzfläche zwischen zwei geklemmten Flächen auf – unter einem Schraubenkopf, einer Unterlegscheibe oder zwischen zwei geklemmten Blechen –, wenn diese unter Vibration oder zyklischer Belastung sehr kleine, wiederholte Relativbewegungen im Mikrobereich erfahren, obwohl die Verbindung fest erscheint und sich die Flächen gar nicht gegeneinander bewegen sollen.
Was die Relativbewegung in einer scheinbar festen Verbindung verursacht
Selbst eine richtig angezogene Verbindung kann Relativbewegungen im Mikrobereich zwischen den geklemmten Flächen erfahren, wenn sie zyklischer äußerer Belastung oder Temperaturwechseln mit Ausdehnung und Zusammenziehung ausgesetzt ist oder wenn die tatsächlich erreichte Klemmkraft wegen zu geringen Anzugsdrehmoments oder Vorspannkraftverlusts im Laufe der Zeit niedriger ist als vorgesehen. Die Bewegung ist oft viel zu klein, um sie zu sehen oder zu spüren, reicht aber aus, um die Oxidschicht auf den Gegenflächen wiederholt aufzubrechen.
Der Abrieb hat ein charakteristisches Aussehen
Reibkorrosion erzeugt an der Kontaktfläche typischerweise einen feinen, rotbraunen (bei Stahl) oder dunklen, pulvrigen Abrieb, der manchmal wie Rost aussieht, aber anders geartet ist – es handelt sich um oxidierten Verschleißabrieb aus den wiederholten Mikrobewegungen, der sich von allgemeiner atmosphärischer Korrosion unterscheidet. Sein Vorhandensein an einer geklemmten Grenzfläche ist selbst ein diagnostischer Hinweis darauf, dass Relativbewegung stattgefunden hat, auch wenn die Verbindung derzeit fest erscheint.
Reibkorrosion schwächt die Verbindung über zwei getrennte Mechanismen
Über den sichtbaren Abrieb hinaus kann Reibkorrosion die wirksame Klemmkraft im Laufe der Zeit verringern (da an der Grenzfläche Material abgetragen wird) und als Spannungskonzentration die Entstehung von Ermüdungsrissen an der angegriffenen Stelle begünstigen. Deshalb verdient eine bei der Inspektion gefundene Verbindung mit Reibkorrosion sowohl eine Prüfung von Drehmoment und Vorspannung als auch einen genaueren Blick auf sich entwickelnde Ermüdungsrisse an der betroffenen Fläche – und nicht nur Reinigen und Nachziehen.
Wenn Sie an einer Schraubverbindung solchen Abrieb feststellen und Hilfe bei der Einschätzung der wahrscheinlichen Ursachen wünschen, senden Sie Fotos über unser Kontaktformular.
Häufig gestellte Fragen
Ist Reibkorrosion dasselbe wie gewöhnlicher Rost?
Nein – Reibkorrosion entsteht durch wiederholte Mikrobewegungen an einer geklemmten Grenzfläche, die die Oxidschicht aufbrechen, und unterscheidet sich von allgemeiner atmosphärischer Korrosion, kann aber auf Stahlteilen einen optisch ähnlichen rotbraunen Abrieb erzeugen.
Kann Reibkorrosion auch in einer richtig angezogenen Schraubverbindung auftreten?
Ja – zyklische äußere Belastung, Temperaturwechsel oder Vorspannkraftverlust im Laufe der Zeit können alle genügend Relativbewegung im Mikrobereich zulassen, um Reibkorrosion zu verursachen, selbst in einer Verbindung, die bei der Montage korrekt angezogen wurde.
Was sollte getan werden, wenn bei einer Inspektion Reibkorrosions-Abrieb gefunden wird?
Die aktuelle Klemmkraft bzw. das Drehmoment der Verbindung prüfen und die angegriffene Fläche genau auf beginnende Ermüdungsrisse untersuchen, da Reibkorrosion sowohl die wirksame Klemmkraft verringern als auch die Entstehung von Ermüdungsrissen an der betroffenen Stelle begünstigen kann.