In der Luft- und Raumfahrtindustrie bestimmen höchste Präzision, Zuverlässigkeit und Effizienz den Fortschritt modernster Technik. Die Montageherausforderungen in diesem Bereich sind ebenso komplex wie einzigartig und erfordern einen sorgfältigen Ansatz bei der Werkzeugeinstellung, Materialauswahl und Schraubtechnik. In diesem Artikel werden die wichtigsten Schraubelemente und Anzugsstrategien untersucht, die in der Fertigung und Wartung der Luft- und Raumfahrt eine Schlüsselrolle spielen.
Schraubelemente in der Luft- und Raumfahrt: Die Schlüsselkomponenten
Gewindeverbindungen in der Luft- und Raumfahrtindustrie müssen extremen Bedingungen wie starken Vibrationen sowie thermischen und mechanischen Belastungen standhalten. Sie verbinden kritische Bauteile und sichern die strukturelle Integrität von Flugzeugen.
Im Großen und Ganzen besteht ein Verbindungselement aus zwei Hauptkomponenten:
- Stift: Die Strukturwelle wird in ausgerichtete Bohrungen eingeführt.
- Bundmutter: Das Bauteil, das die Baugruppe durch Aufschrauben auf den Stift sichert.
Ein durchschnittliches Flugzeug kann über eine Million Schraubelemente haben. Schraubelemente für die Luft- und Raumfahrt werden für zwei Hauptzwecke entwickelt: aerodynamischen Kräften standzuhalten, ohne sich zu lösen oder zu versagen, und die Montage und Wartung in engen oder unzugänglichen Bereichen aufgrund der komplexen Konstruktion des Flugzeugs zu erleichtern. Um diesen anspruchsvollen Anforderungen gerecht zu werden, gibt es ein breites Spektrum an Normen sowohl für Bundmuttern als auch für Stifte.
Pins used in aerospace industry: standard (left) and hold & drive (right)
Stiftarten
1. Standardstifte Einfache Schrauben ohne Vertiefung, die häufig verwendet werden, wenn der Stift während der Montage einfach gehalten werden kann.
2. Hold-and-Drive-Stifte: Mit einer Vertiefung, in der Regel sechseckig oder fünfläppig, die es ermöglicht, den Stift während des Anziehens der Bundmutter in Position zu halten. Dieses Design bewährt sich in Situationen mit eingeschränktem Zugang oder bei hoher Anforderung an präzise Ausrichtung.
Collars used in aerospace industry: standard (left), bi-hex (middle) and frangible (right)
Arten von Bundmuttern
1. Standard-Bundmutter: Herkömmliche Bundmutter zur Verwendung mit Standard- und Hold-and-Drive-Stiften.
2. Zwölfkant-Bund: Weiterentwickelte Bundmuttern, die aus zwei sechseckigen Segmenten bestehen, die durch einen Sollbruch-Abschnitt verbunden sind. Sie werden aufgrund ihres zweistufigen Anzugskonzepts, das eine hochfeste Verbindung sichert, vielfach in der Luft- und Raumfahrt eingesetzt.
3. Abscherende Bundmutter: Mit einem zylindrischen Unterteil und einem sechseckigen Oberteil sind diese Bundstücke so konstruiert, dass sie bei einem vordefinierten Drehmoment abscheren und so ein präzises Anziehen ohne Überbelastung der Baugruppe gewährleisten.
Schraubstrategien
Das korrekte Anziehen ist entscheidend für die Sicherheit und Leistungsfähigkeit von Luft- und Raumfahrtbaugruppen. Wichtig ist hierbei, dass unterschiedliche Stifte und Bolzen für unterschiedliche Schraubstrategien optimiert sind. Um diese Anforderungen zu erfüllen, kommen folgende Strategien zum Einsatz:
3. Abscheren (SO):
Werkzeuge für Montageherausforderungen in der Luft- und Raumfahrt
Um die besonderen Zugänglichkeitsherausforderungen bei der Montage in der Luft- und Raumfahrt zu bewältigen, sind Schraubwerkzeuge in hohem Maße an die spezifischen Abmessungen, Konfigurationen und optimalen Schraubstrategien jedes Schraubelements angepasst. Diese Anpassung wird mithilfe einer Reihe spezieller Steckschlüssel vorgenommen, die mit dem Abtriebsgetriebe des Werkzeugs verbunden sind. Diese Steckschlüsseleinsätze wurden für Präzision entwickelt, sei es zum Einrasten von Bi-Hex- oder abscherenden Bunden oder zur Stabilisierung von Hold-and-Drive-Stiften. Letzteres ist besonders hilfreich in Situationen, in denen es unpraktisch oder unmöglich ist, die Schraube von der gegenüberliegenden Seite des Gewindeendes zu halten, um ein sicheres und effizientes Anziehen auch in den schwierigsten Umgebungen zu gewährleisten.
Schraubelemente in der Luft- und Raumfahrtindustrie zeichnen sich durch höchste Präzision aus. Jeder Stift, jeder Bund und jedes Werkzeug wurde entwickelt, um strenge Leistungsanforderungen zu erfüllen und Sicherheit und Zuverlässigkeit in einigen der anspruchsvollsten Umgebungen zu gewährleisten. Darüber hinaus stellen die komplexen Konstruktionen von Flugzeugen erhebliche Herausforderungen bei der Zugänglichkeit während der Montage dar. Durch den Einsatz dieser Schraubtechniken treiben Ingenieure Innovationen in der Luft- und Raumfahrt voran.
