Luft- und Raumfahrtverbindungs-Gewinde: Beschichtungsauswahl für ISO 529-Tappen in Legierstahl
Luft- und Raumfahrtverbindungs-Gewinde: Beschichtungsauswahl für ISO 529-Tappen in Legierstahl
2024-03-03
Einführung
Die Luft- und Raumfahrtfertigung erfordert ein Höchstmaß an struktureller Integrität. Das Gewindeschneiden von Bauteilen aus hochfesten Legierungen oder Edelstahl erfordert ein Werkzeug, das über die grundlegenden Fähigkeiten von Schnellarbeitsstahl hinausgeht. Dieser Leitfaden konzentriert sich auf die entscheidende Rolle der Oberflächentechnik – insbesondere TiN-, TiCN- und TiAlN-Beschichtungen – bei ISO 529-konformen Gewindebohrern.
Die Herausforderung hochfester legierter Stähle
Materialien wie 15-5 PH oder Inconel (häufig in Verbindungselementen in der Luft- und Raumfahrt verwendet) unterliegen extremem abrasivem Verschleiß. Ohne eine Schutzbarriere verschlechtern sich die Gewindespitzen eines ISO 529-Gewindebohrers schnell. Sobald das Profil verloren geht, besteht die Baugruppe die strengen 3B- oder 2B-Toleranzprüfungen, die für flugkritische Hardware erforderlich sind, nicht.
Oberflächentechnik: Die Beschichtungsmatrix
Basierend auf unseren technischen Daten (Katalogseite 12-14) bieten wir drei primäre Beschichtungslösungen an:
TiN (Titannitrid): Der Industriestandard zur Erhöhung der Oberflächenhärte auf 2300 HV. Es bietet eine reibungsarme Oberfläche, die für allgemeine legierte Stähle geeignet ist.
TiCN (Titancarbonitrid): Diese Beschichtung ist härter als TiN (bis zu 3000 HV) und wurde speziell für abrasive Bedingungen entwickelt, bei denen Freiflächenverschleiß die Hauptursache für das Versagen ist.
TiAlN (Titan-Aluminium-Nitrid): Die erstklassige Wahl für Hochgeschwindigkeits- und Hitzeanwendungen in der Luft- und Raumfahrt. Es bildet eine schützende Aluminiumoxidschicht an der Schnittfläche und ermöglicht so das Gewindeschneiden von Materialien mit schlechter Wärmeableitung.
Sicherstellung der ISO 529-Konformität unter Last
Die Anwendung dieser Beschichtungen verändert die grundlegende ISO 529-Geometrie nicht, erhöht jedoch den „Reibungskoeffizienten“ deutlich. Dadurch wird sichergestellt, dass der Spiral Point-Gewindebohrer zähe Legierungen durchtrennen kann, ohne dass es zu einer übermäßigen Wärmeentwicklung kommt, die zur Kaltverfestigung führt, einer häufigen Ursache für gerissene Gewinde bei Inspektionen in der Luft- und Raumfahrt.
