Die EJOT DELTA PT® Schraube ist das leistungsfähige Verbindungselement für eine sichere und problemlose Direktverschraubung in thermoplastische Kunststoffe. Ein auf den mechanischen Parametern vieler tausend Anwendungs- und Testverschraubungen basierendes Forschungsprogramm brachte die Erkenntnis, auch bei Thermoplasten mit Vorspannkräften verlässlich kalkulieren zu können (vgl. VDI 2230). Neben der DELTA PT® Geometrie entstand so das dazugehörige Prognoseprogramm EJOT® DELTA CALC.
Basierend auf der VDI 2230 existieren heute bereits zahlreiche leistungsfähige Berechnungsprogramme im Markt. Deren Anwendungsfelder beschränken sich jedoch lediglich auf die Berechnung metrischer Schraubverbindungen in metallischen Werkstoffen. Für die Kalkulation selbstfurchender Schraubverbindungen in Kunststoffe sind die Richtlinien der VDI 2230 somit nur bedingt anwendbar. Insbesondere der Prozess des Gewindefurchens und die spezifischen Werkstoffeigenschaften thermoplastischer Kunststoffe werden dort nicht berücksichtigt. Mit der Entwicklung des Prognoseprogramms DELTA CALC hat sich EJOT als Marktführer in der Kunststoff-Direktverschraubung dieser Problematik angenommen, um den Kunden eine optimale Hilfestellung in der Konstruktion anbieten zu können. Entstanden ist ein leistungsfähiges und präzises Berechnungswerkzeug, welches sich bereits in zahlreichen Anwendungen bewährt hat sowie Gegenstand einer fortlaufenden Optimierung und Weiterentwicklung ist.
Kurz-Charakteristik der Anwendungsmöglichkeiten des Prognose-Programms EJOT® DELTA CALC:
Gestaltung des Einschraubdoms
Für die Dimensionierung des Einschraubdoms rechnet DELTA CALC standardmäßig mit den Konstruktionsrichtlinien der EJOT DELTA PT®. In der Praxis ergeben sich aber oft Abweichungen von diesen Vorgaben. Die Auswirkungen dieser Abweichungen lassen sich innerhalb realistischer Grenzen mit dem Programm simulieren. Durch die Anbindung einer Werkstoffdatenbank kann aus einer Vielzahl von ca. 150 verschiedenen Thermoplasten für die Berechnung der Schraubverbindung ausgewählt werden.
Vorspannkraftorientiertes Konstruieren
Die Vorspannkraft, das eigentliche „Qualitätsmerkmal“ einer Schraubverbindung, ist die zentrale Größe für die Berechnung mit DELTA CALC. Unter Angabe der Vorspannkraft sowie der Kenntnis des Einschraub- sowie des Klemmteilmaterials kann zuverlässig ermittelt werden, welche Schraubenabmessung und welches Anziehdrehmoment erforderlich ist, um die vorgegebene Vorspannkraft prozesssicher erreichen zu können. Auch eine reversible Berechnung, also die Vorgabe des Anziehdrehmoments zur Ermittlung der Vorspannkraft, ist mit DELTA CALC möglich.
Ermittlung optimaler Montageparameter
DELTA CALC ist in der Lage, verschiedene Versagensarten (z.B. Überdrehen, Schraubenbruch) und deren Eintrittszeitpunkte (z.B. Vorspannkraft beim Überdrehen) zu berechnen. Durch deren Kenntnis ist es möglich, optimale Montageparameter durch das Programm festzulegen, um so Fehlerrisiken zu minimieren und eine prozesssichere Verschraubung zu gewährleisten.
Prognose des Langzeitverhaltens der Schraubverbindung
Die durch das Anziehdrehmoment aufgebrachte Vorspannkraft nimmt durch das Relaxationsverhalten des Kunststoffs bedingt zeit- und temperaturabhängig ab. DELTA CALC ermöglicht es, diesen Vorspannkraftverlust unter Angabe von Zeit und Temperatur zu prognostizieren.
Diese und weitere Funktionen zur Vorausberechnung der Schraubverbindung führen zu einer deutlichen Reduktion der Entwicklungszeit und somit folglich auch zu signifikanten Kosteneinsparungseffekten bei der Konstruktion von Bauteilen. Mittels DELTA CALC können diese Einsparpotenziale frühzeitig erkannt und genutzt werden. Eine Überdimensionierung der Schraubverbindung wird vermieden, Material und damit Gewicht wird eingespart. Zeitaufwändige und kostenintensive Versuche am Bauteil werden auf ein Minimum reduziert.
Darüber hinaus bietet EJOT für Kunden und Interessenten unter „www.industrie.ejot.de“ nach erforderlicher Registrierung im Servicebereich "CAD & mehr" die Online-Nutzung des Prognoseprogramms in einer so genannten "Light-Version" an.
Basierend auf der VDI 2230 existieren heute bereits zahlreiche leistungsfähige Berechnungsprogramme im Markt. Deren Anwendungsfelder beschränken sich jedoch lediglich auf die Berechnung metrischer Schraubverbindungen in metallischen Werkstoffen. Für die Kalkulation selbstfurchender Schraubverbindungen in Kunststoffe sind die Richtlinien der VDI 2230 somit nur bedingt anwendbar. Insbesondere der Prozess des Gewindefurchens und die spezifischen Werkstoffeigenschaften thermoplastischer Kunststoffe werden dort nicht berücksichtigt. Mit der Entwicklung des Prognoseprogramms DELTA CALC hat sich EJOT als Marktführer in der Kunststoff-Direktverschraubung dieser Problematik angenommen, um den Kunden eine optimale Hilfestellung in der Konstruktion anbieten zu können. Entstanden ist ein leistungsfähiges und präzises Berechnungswerkzeug, welches sich bereits in zahlreichen Anwendungen bewährt hat sowie Gegenstand einer fortlaufenden Optimierung und Weiterentwicklung ist.
Kurz-Charakteristik der Anwendungsmöglichkeiten des Prognose-Programms EJOT® DELTA CALC:
Gestaltung des Einschraubdoms
Für die Dimensionierung des Einschraubdoms rechnet DELTA CALC standardmäßig mit den Konstruktionsrichtlinien der EJOT DELTA PT®. In der Praxis ergeben sich aber oft Abweichungen von diesen Vorgaben. Die Auswirkungen dieser Abweichungen lassen sich innerhalb realistischer Grenzen mit dem Programm simulieren. Durch die Anbindung einer Werkstoffdatenbank kann aus einer Vielzahl von ca. 150 verschiedenen Thermoplasten für die Berechnung der Schraubverbindung ausgewählt werden.
Vorspannkraftorientiertes Konstruieren
Die Vorspannkraft, das eigentliche „Qualitätsmerkmal“ einer Schraubverbindung, ist die zentrale Größe für die Berechnung mit DELTA CALC. Unter Angabe der Vorspannkraft sowie der Kenntnis des Einschraub- sowie des Klemmteilmaterials kann zuverlässig ermittelt werden, welche Schraubenabmessung und welches Anziehdrehmoment erforderlich ist, um die vorgegebene Vorspannkraft prozesssicher erreichen zu können. Auch eine reversible Berechnung, also die Vorgabe des Anziehdrehmoments zur Ermittlung der Vorspannkraft, ist mit DELTA CALC möglich.
Ermittlung optimaler Montageparameter
DELTA CALC ist in der Lage, verschiedene Versagensarten (z.B. Überdrehen, Schraubenbruch) und deren Eintrittszeitpunkte (z.B. Vorspannkraft beim Überdrehen) zu berechnen. Durch deren Kenntnis ist es möglich, optimale Montageparameter durch das Programm festzulegen, um so Fehlerrisiken zu minimieren und eine prozesssichere Verschraubung zu gewährleisten.
Prognose des Langzeitverhaltens der Schraubverbindung
Die durch das Anziehdrehmoment aufgebrachte Vorspannkraft nimmt durch das Relaxationsverhalten des Kunststoffs bedingt zeit- und temperaturabhängig ab. DELTA CALC ermöglicht es, diesen Vorspannkraftverlust unter Angabe von Zeit und Temperatur zu prognostizieren.
Diese und weitere Funktionen zur Vorausberechnung der Schraubverbindung führen zu einer deutlichen Reduktion der Entwicklungszeit und somit folglich auch zu signifikanten Kosteneinsparungseffekten bei der Konstruktion von Bauteilen. Mittels DELTA CALC können diese Einsparpotenziale frühzeitig erkannt und genutzt werden. Eine Überdimensionierung der Schraubverbindung wird vermieden, Material und damit Gewicht wird eingespart. Zeitaufwändige und kostenintensive Versuche am Bauteil werden auf ein Minimum reduziert.
Darüber hinaus bietet EJOT für Kunden und Interessenten unter „www.industrie.ejot.de“ nach erforderlicher Registrierung im Servicebereich "CAD & mehr" die Online-Nutzung des Prognoseprogramms in einer so genannten "Light-Version" an.
