Problemlöser Schraubfallanalyse?

Ging es Ihnen auch schon einmal so? Ihr Produkt läuft seit Jahren äußerst zuverlässig. Sie arbeiten immer mit den gleichen Lieferanten und ändern gemäß dem Motto „never touch a running system“ auch an Ihren Prozessen nichts. Die Monteure sind seit Jahr und Tag auch die selben. Doch irgendwann stellen Sie ein Qualitätsproblem fest. Immer die gleiche Schraube versagt. Eine Analyse bringt kein Ergebnis. Was tun? Der scheinbar einfachste Weg ist, in neue Schraubtechnik zu investieren. Schnell ist ein gesteuertes Schraubsystem mit Drehmomentsensor und Dokumentation der Schraubkurven gekauft. Und um ganz sicher zu gehen kauft man das Modul zur visuellen Werkerführung gleich mit dazu. Man mag ja kein Risiko eingehen. Verglichen die Anschaffungskosten mit den zu erwartenden Kosten im Schadensfall ist der Invest gering. Doch macht dieser technische Overkill wirklich immer Sinn oder erleichtert eine gezielte Schraubfallanalyse die richtige Entscheidung? Das hängt natürlich von mehreren Faktoren ab und kann pauschal weder mit „ja“ noch „nein“ beantwortet werden. Wer Schraubfallanalyse hört, denkt ofmals an komplizierte Untersuchungen und lange Auswertungen. Wir zeigen, daß mit Erfahrung und gesundem Menschenverstand schon viel erreicht werden kann.

Eine funktionierende Schraubverbindung folgt mehreren Parametern:
-Konstruktion
-Bauteile
-Montage
-Tatsächliche Beanspruchung

Die Montage ist tatsächlich nur ein Teil der Schraubverbindung. Bei gleichbleibender Konstruktion kann man die Bauteile sowie die Belastung der Schraubverbindung überprüfen. Treten die Probleme nur bei einem Kunden auf, so existieren womöglich bisher nicht berücksichtigte Spannungszustände. Ziehen sich die Probleme durch die ganze Charge, so setzt einer der Zulieferer Ihres Produktes möglicherweise ein modifiziertes Herstellungsverfahren ein. Insbesondere den Einfluss von Zukaufteilen sollte man nicht unterschätzen wie folgender Fall zeigt: Ein namhaftes Unternehmen aus dem süddeutschen Raum bat uns etwa wegen nicht reproduzierbarer Probleme mit der Verschraubung einer Kraftstoffleitung um Hilfe. Die Kraftstoffleitung wurde manuell montiert und mit Drehmomentschlüssel abgeknackt. Da es eines Tages Undichtigkeiten bei dieser Verschraubung kam, sollte neue Schraubtechnik für eine konstante Qualität bei der Montage der Überwurfmuttern sorgen. Nach einer Schraubfallanalyse war jedoch schnell klar, daß hier kein Montageproblem vorlag. Nachdem der Lieferant der Kraftstoffleitung den erkannten Problempunkt beseitigt hatte, konnte die Verschraubung wieder wie bisher mit einem Drehmomentschlüssel montiert werden, ohne daß die Undichtigkeiten wieder auftraten. In diesem Falle hätte die Investition in neue Schraubtechnik also keinerlei Effekt gehabt. Eine Schraubfallanalyse sparte unserem Kunden mehrere zehntausend Euro (vor allen Dingen durch die wegfallende Nacharbeit) durch eine gezielte Betrachtung und schnelle Eliminierung der aufgetretenen Probleme. Ein weiteres interessantes Beispiel zum Thema Schraubfallanalyse war folgende Anfrage:

Bei der Verschraubung von Zylinderköpfen mittels eines Zweispindlers (gesteuerte Schraubtechnik mit Drehmomentsensoren, Verschraubung nach Drehmoment und Drehwinkel mit Drehmomentfenster als Kontrollgröße) kam es immer wieder zu Ausreißern beim Endmoment nach Erreichen des finalen Drehwinkels. Auch hier vermutete man das Problem bei den eingesetzten Schraubern: Ein nicht ausreichend schnelles Abbremsen der Schrauber bei Erreichen des Endwinkels könnte das Endmoment noch über das eingestellte Drehmomentfenster ziehen. Hier fanden wir eine unerwartete Lösung des Problems. Die Stichverstellung der Zweifachschrauber war mittels einer wackeligen Konstruktion gelöst. Dies hatte zur Folge, daß sich die beiden Schrauber bei den doch recht hohen Endmomenten von nahezu 500Nm stark gegeneinander verschränketen. Die dadurch auf die Messwelle induzierten Biegespannungen führten zu den vereinzelt auftretenden Ausreißern. Die Neukonstruktion der Stichverstellung eliminierte dieses Problem und reduzierte die Nebenzeiten auf ein Minimum.

Anhand der beiden Beispiele wird deutlich, wie wichtig eine genaue Betrachtung aller Parameter einer Verschraubung ist. Der Versuch, die Probleme mit neuer Schraubtechnik zu lösen, hätte in beiden Fällen nicht zum Erfolg geführt. Wichtig ist dabei die „ganzheitliche“ Betrachtung des Schraubfalles. Diese Art der Schraubfallanalyse setzt die Erfahrung voraus, sich in die jeweilige Problematik hineindenken zu können und kann nicht durch Messen oder Softwaretools allein gelöst werden.