Deutschland startet FOSTA P 1797 Schraubenermüdungsforschung bis Ende 2027

de.wedoany.com-Bericht: Die Hochschule Wismar und das Fraunhofer Institut für Großstrukturen in der Produktionstechnik IGP Rostock starten gemeinsam mit Industriepartnern wie der Sonderschrauben Güldner das Forschungsprojekt „FOSTA P 1797 – Bewertung der Ermüdungsfestigkeit von hochzyklisch belasteten Schrauben-Verbindungen aus nichtrostendem Stahl für den Maschinenbau", das bis Dezember 2027 läuft.

Schrauben aus nichtrostendem Stahl finden sich häufig in Industriebereichen, in denen Verbindungen sowohl mechanischen Belastungen als auch hohen Korrosionsanforderungen ausgesetzt sind. Viele Verbindungen im Maschinen- und Anlagenbau, in der Energietechnik sowie in marinen Umgebungen werden über lange Zeiträume zyklisch belastet. Die Auslegung solcher Verbindungen erfolgt überwiegend nach VDI 2230 Blatt 1 (Ausgabe 2015), das weltweit als Referenz für die Berechnung von Schraubenverbindungen gilt. Die Auslegung basiert auf der Ermüdungsfestigkeit, doch für Schrauben-Verbindungen aus nichtrostendem Stahl ist diese bislang unzureichend erforscht und dokumentiert – genau hier setzt das Projekt FOSTA P 1797 an.

Das Projekt wird im Rahmen der industriellen Gemeinschaftsforschung durchgeführt und vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert; das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) ist als Projektträger tätig. Das Projekt muss Fragen aus der Praxis beantworten: Voruntersuchungen zeigen, dass sich Schrauben aus austenitischen und austenitisch-ferritischen nichtrostenden Stählen im Bereich hoher Lastspielzahlen mitunter anders verhalten als Schrauben aus Kohlenstoffstahl. Während Kohlenstoffstahlschrauben in der Regel eine ausgeprägte Dauerfestigkeit aufweisen, ist die Dauerfestigkeit von Schrauben aus nichtrostendem Stahl nicht eindeutig definiert – Brüche können auch im Bereich hoher Lastspielzahlen noch auftreten.

Dies bedeutet, dass bestehende Annahmen möglicherweise zu optimistisch sind und sich direkt negativ auf die Bauteilsicherheit und die Auslegung von Schraubenverbindungen auswirken. Unsicherheiten in der Auslegung sowie eine Überschätzung der Schwingfestigkeit im Bereich hoher Lastspielzahlen können zu unerwarteten und schnellen Schäden und Versagen führen, was Produkt- und Sicherheitsrisiken sowie Kosten für die Schadensbeseitigung mit sich bringt. Eine verkürzte Produktlebensdauer kann zudem zu Imageschäden für Unternehmen führen.