Service, Beratung und Informationen rund um Federn von Febrotec.
Hier stellen wir Ihnen den Service und die Beratungsleistungen von Febrotec sowie viele weitere Informationen über Federn, Federstähle, Werkstoffe, Festigkeit und Belastbarkeit vor.
Werkstoff-Beratung
Normaler, patentierter Federstahl der Sorten C und D mit einem Drahtdurchmesser kleiner 20mm hat die höchsten Federungseigenschaften. Das Federstahlband mit der Dicke t<1,25mm kommt für
Tellerfedern
zum Einsatz. Unsere Edelstähle V2a und V4a sind ideal für die Anwendung in feuchter Umwelt, wobei V4a zusätzliche Resistenz gegen Salzwasser und Schwimmbadwasser mitbringt. Unmagnetisch und korrosionsbeständig sind Federbronze, Hastelloy C4 und Kupferberyllium sowie das hochtemperaturfeste Inconel X750 mit Fe-Anteil.
Keramik
als Werkstoff zeichnet sich zusätzlich durch seine Hochhitzebeständigkeit, Verschleißfestigkeit und Hochisolierfestigkeit aus. Härtbarer Federstahl mit höchsten Federeigenschaften und ölschlußgehärteter Federstahl für hohe dynamische Belastungen runden unser
Portfolio
ab.
Service: Festigkeiten von Federstählen
Die Festigkeitswerte für Drähte [N/mm²] sind durchmesserabhängig in
Dateien
abgelegt. Entweder wird eine Schubfestigkeit in den Tabellen, wie in DIN 2089 für warmgeformte Federn, oder die Schubfestigkeit wird aus der vorgegebenen Bruchfestigkeit als tczul=0,56*Rm berechnet. Für die Berechnung der Dauerfestigkeit wird entweder das Goodman-Diagramm nach DIN 2089 oder eine Näherungskonstruktion verwendet. Die Näherungskonstruktion sieht eine Schwellfestigkeit von 0,25*Rm und eine Steigung der Geraden der Oberspannung im Goodman-Diagramm von 0,75 vor. Bei kugelgestrahltem Werkstoff wird die Schwellfestigkeit um 20% erhöht. Diese Werte entsprechen in etwa den in DIN 2089 angegebenen Diagrammen, die Sicherheiten sollten allerdings konservativ betrachtet werden.
Beratung: Grenzen der Belastbarkeit
Man unterscheidet vier wesentliche Grenzen der Belastbarkeit, denen Federn bedenkenlos ausgesetzt werden können. Als Elastizitätsgrenze bezeichnet man die Spannung, die ein Werkstoff ohne bleibende Formänderung erträgt. Streckgrenze (Re) heißt diejenige Spannung, bei der Fließen einsetzt, ohne dass die anliegende Spannung weiter erhöht wird. Diese werkstoffspezifische Größe wird im Zugversuch ermittelt. Dehngrenze (Rp0,2) heißt die Spannung bei einer nichtproportionalen Dehnung Ep. Die Dauer(schwing)festigkeit (sD) schließlich ist der um eine Mittelspannung (sM) schwingende maximale Spannungsausschlag, den eine Feder beliebig oft aushält, ohne dabei unzulässige Verformung oder Bruch zu erfahren (Wechselfestigkeit). Bei Material-Ermüdungs-Test (
Ermüdungsbruch bzw. Wöhler-Diagramm
) werden gleiche Federn abnehmenden zyklischen Spannungen ausgesetzt. Jeder Bruch einer Feder ergibt einen Punkt in der Kurve mit zugeordneter Lebensdauer. Die Federn die Spannungen aushalten, die mehr als 10 Millionen Zyklen erlauben, gelten als dauerfest. Der nahezu horizontale Kurveteil definiert die Dauer(schwing)festigkeitsgrenze der Feder.
Service: Wichtige Verfahren
Patentieren nennt man die Erzeugung von feinlamellarem Perlitgefüge in Walzdraht. Niedriglegierte, weitgehend eutektoidische Stahlsorten lassen sich isothermisch umwandeln. Der Draht erhält durch diese Wärmebehandlung hohe Festigkeit und Ziehfähigkeit. Das Verfahren wurde von William Smith bereits um 1870 in England entwickelt und – daher der Name – sorgsam gehütet.
Erstmaliges Komprimieren einer Druckfeder in Richtung der späteren Betriebskraft nennt man Setzen, wenn Spannungen oberhalb der Fließgrenze erzeugt werden, die einen günstigen Eigenspannungszustand bewirken. Nach dem Setzen sind Eigenspannungen in der höchsbelasteten Randzone der Feder vorhanden, die der Betriebsspannung günstig entgegegesetzt sind.
Um die beim Herstellen von Federn indizierten Spannungen abzubauen werden
Druckfedern
und
Zugfedern
angelassen. Man vermeidet einen unkontrollierten Kraftverlust beim Betrieb von Druckfedern und möglichen Bruch der Öse bei Zugfedern. Bei
Torsionsfedern
ist ein Anlassen nicht unbedingt nötig, wenn in Drehrichtung belastet wird; was nach den Regeln der Technik ohnehin nur zulässig ist.
Kugelstrahlen bezeichnet die Verfestigung und Glättung der Federoberfläche durch Strahlen mit Kugeln (Federstahl) oder Glasperlen (Edelstahl). Durch die Glättung wird eine mögliche Rissbildung zeitlich hinausgeschoben.
Information: Zugfestigkeit und Schubspannung
Zugfestigkeit (Rm) bezeichnet das Maximum der Spannungs-Dehnungs-Kurve, die im Zugversuch ermittelt wird. Errechnet sich aus dem Quotient aus der maximalen Zugkraft und dem Ausgangsquerschnitt der Probe. Schubspannung entsteht bei der Belastung von Federn in Form von außermittigen Spannungen (im Drahtquerschnitt betrachtet).
Gasdruckfeder - FAQ
Was ist bei der Montage der Gasdruckfeder (Gasfeder) zu beachten?
Die Kolbenstange der Gasdruckfeder (Gasfeder) sollte sich im Ruhezustand in der Regel unten befinden, da durch das im Zylinder vorhandene Öl an der Dichtung und der Führung eine längere Lebensdauer erreicht wird.
Der minmale Winkel zur Waagerechten, bei Ruhestellung, sollte 30° betragen, mit der Kolbenstange nach unten. Das gilt auch für die Aufbewahrung (Lagerung) von Gasfedern.
Wir sind in der Lage, auf Wunsch Gasdruckfeder für Serien zu liefern, die durch spezielle Fettfüllungen einen waagerechten Einbau der Gasdruckfeder zulassen.
Gasfedern sind für eine Umgebungstemperatur von -30°C bis +80°C geeignet und haben je nach Temperatur (Gasausdehnung) eine unterschiedliche Kraft.
Radialkräfte (quer zur Kolbenstange) sind zu vermeiden.
Keine Fett- oder Ölschmierung der äusseren Kolbenstange durchführen.Die Kolbenstange frei von Schmutz und Staub halten. Zur Reinigung keine Öle oder Lösungsmittel verwenden.
Man sollte nur 90% des kompletten Hubes ausnutzten um nicht immer wieder die Fett- und Ölmengen am Ende der Hubwege zu bewegen.
Kugelenden sind für die Kraftübertragung die geeigneten Bauformen uns erlauben eine Winkalabweichung von ca. 20° bzw. 10° an der Sicherung der Kugel, von der Nullstellung.
Bei Einsatz von Gabel- oder Augenenden sollte radiales Spiel vorgesehen werden.