Können Edelstahlschrauben in Aluminiumgehäusen verwendet werden?

Prüfen Sie zuerst, ob die Verbindung eine Korrosionszelle bilden kann

Bei einer Aluminium–Edelstahl-Paarung wirkt Aluminium normalerweise als anodischer Partner und kann bevorzugt Metall verlieren, wenn die galvanische Zelle aktiv ist. Die Metalle benötigen einen elektrischen Pfad und eine gemeinsame leitfähige Flüssigkeit. Regenwasser, Kondenswasser oder salzhaltige Feuchtigkeit können diese Flüssigkeit liefern. Leitfähigere Verunreinigungen können die Belastung verschärfen. [1]

Betrachten Sie die konkrete Stelle am Gehäuse: Kann Flüssigkeit die Schraube und das angrenzende Aluminium erreichen? Bleibt sie unter dem Kopf oder in der Überlappung stehen? Sind die Metalle über Schaft, Metallscheibe, Halterung oder ein anderes Bauteil elektrisch verbunden?

Galvanische Korrosion und Spaltkorrosion sind unterschiedliche Mechanismen. Eine Edelstahlverbindung kann auch ohne Aluminium Spaltkorrosion aufweisen. Prüfen Sie bei dieser Werkstoffpaarung sowohl den galvanischen Pfad als auch die Geometrie mit eingeschlossener Flüssigkeit. Ein Foto allein erlaubt keine eindeutige Zuordnung zu einer einzigen Ursache.

• Separate Hinweise zu nassen Verbindungen und Spaltkorrosion lesen
• Rostspuren an einem vorhandenen Edelstahlteil untersuchen

Vergleichen Sie die tatsächlich freiliegenden und benetzten Flächen

Das Verhältnis zwischen anodischer und kathodischer Fläche beeinflusst das Risiko. Eine kleine anodische Fläche, die mit einer wesentlich größeren kathodischen Fläche gekoppelt ist, stellt im Allgemeinen eine ungünstigere Anordnung dar. Deshalb ist eine kleine Aluminiumniete in Edelstahlblechen anders zu beurteilen als eine kleine Edelstahlschraube in einer Aluminiumplatte. [1]

Maßgebend ist die Fläche, die an der benetzten Verbindung beteiligt ist, nicht einfach die Abmessung der gesamten Platte. Ein Beschichtungsfehler neben einer Schraube kann nur eine kleine Aluminiumfläche freilegen. Elektrolytverteilung und Beschichtungszustand können das wirksame Flächenverhältnis verändern. [2]

Nutzen Sie den Vergleich als Hinweis für die Prüfung, nicht als allgemeine Freigaberegel. Salzhaltige Feuchtigkeit und dauerhafte Benetzung können Aluminium an Edelstahlbefestigern weiterhin schädigen. Hier wird kein universell sicheres Flächenverhältnis festgelegt. [1]

Verfolgen Sie den Kontakt an Kopf, Bohrungswand und Gegenseite

Wenn elektrische Isolierung zur gewählten Strategie gehört, zeichnen Sie den vollständigen Befestigungsaufbau. Eine Isolierscheibe unter dem Kopf lässt einen leitenden Pfad bestehen, wenn der Schaft die Aluminium-Bohrungswand berührt, das Gewinde in blankes Aluminium eingreift oder eine Metallscheibe auf der Gegenseite die Teile überbrückt.

Eine Hülse mit Unterlegscheiben kann zeigen, wie sich Kontaktpfade unterbrechen lassen. Die Hülse muss den relevanten Kontakt zur Bohrungswand abdecken; auch die andere Auflagefläche ist zu prüfen. Weitere leitfähige Teile können diese lokale Isolierung umgehen. Prüfen Sie Halterungen, Scharniere, Einsätze und den vorgesehenen leitenden Verbindungspfad durch die gesamte Baugruppe. [2]

Legen Sie in der Zeichnung fest, welche Kontakte isoliert sein sollen und welche leitfähig bleiben müssen. Eine Skizze für eine Durchgangsschraube definiert keine Lösung für eine Gewindebohrung in Aluminium oder einen Einpresseinsatz. Diese Verbindungen haben andere Geometrien und Montageanforderungen.

• Montageanforderungen von Gehäusebefestigern vergleichen

Schützen Sie die Verbindung dort, wo Beschichtung und Wasserpfad zusammentreffen

Prüfen Sie fertige Bohrungen, Schnittkanten und Auflageflächen, statt sich auf das Aussehen einer beschichteten Platte zu verlassen. Montage, Anziehen oder spätere Wartung können eine Stelle freilegen. Wird nur der anodische Partner beschichtet, kann ein kleiner Beschichtungsfehler die freie anodische Fläche konzentrieren. Eine Beschichtung beider Partner ist eine Korrosionsschutzoption, sofern sie mit den jeweiligen Funktionen vereinbar ist. [2]

Eloxal oder Lack sind mit tatsächlicher Flächenabdeckung und Abnahmeanforderungen zu spezifizieren. Ein Oberflächenname belegt keine elektrische Isolierung am Schraubengewinde oder an einer verkratzten Bohrungswand. Prüfen Sie die ausgelieferte Baugruppe, statt eine durchgängige Beschichtung aller Flächen anzunehmen.

Legen Sie fest, wo Flüssigkeit ablaufen soll und wie eine Abdichtung aufgebracht und geprüft wird. Das Dichtmittel muss den vorgesehenen Benetzungspfad erfassen. Die Konstruktion muss zugleich Montage, Wartung und erforderliche elektrische Kontakte ermöglichen. Vermerken Sie Dichtstellen und zugängliche Prüfpunkte in der Zeichnung.

Prüfen Sie den Lastpfad, bevor Sie Isolierteile ergänzen

Ein Isolierteil wird zugleich Teil der mechanischen Verbindung. Prüfen Sie Auflagelast, Dicke, Temperaturbereich und langfristiges Maßverhalten zusammen mit Gewindeeingriff und Montageverfahren. Thermoplaste können unter dauerhafter Last kriechen; die Temperatur beeinflusst ihr Verhalten. Der Werkstoff braucht deshalb eine Bewertung für die konkrete Verbindung. [3]

Eine andere Scheibe, Beschichtung oder ein anderes Schmiermittel kann den Aufbau und die Reibung beim Anziehen verändern. Anziehdrehmoment und Klemmkraft stehen nicht bei jedem Oberflächenzustand im gleichen Verhältnis. Wählen Sie Werkstoff und Montageverfahren nach den tatsächlichen Verbindungsanforderungen. Definieren Sie, was angezogen wird, wie es geprüft wird und ob ein Austausch bei der Wartung den freigegebenen Aufbau verändert. [6]

Bei einer abnehmbaren Abdeckung gehört wiederholtes Öffnen in den Musterplan. Bei einer belasteten Halterung sind die strukturellen Abnahmekriterien festzulegen. Geben Sie den Korrosionsschutz gemeinsam mit der mechanischen Funktion der Verbindung frei.

Zeigen Sie Isolierung und erforderliche leitende Verbindungen in derselben Zeichnung

Eine Verbindung zur Isolation von Metallen hat andere Anforderungen als eine Verbindung zur Stromleitung. Kennzeichnen Sie Schutzpotentialausgleich, Funktionserdung oder Schirmkontakt anhand der geforderten Funktion. Behandeln Sie nicht jede Schraube als austauschbaren Erdungspunkt.

Ein Ansatz für die Prüfung ist, Isolierbereiche und kontrollierte leitende Verbindungen getrennt festzulegen. Die leitende Stelle braucht eine eigene Prüfung von Werkstoffen, Oberflächen, Benetzung und Wartung. Sie kann auch Teile elektrisch wieder verbinden, die an anderen Befestigern isoliert wurden.

Eine leitfähige EMV-Dichtung hat eine andere Aufgabe als eine rein isolierende Unterlegscheibe. Füllstoff, Elastomer, chemische Belastung und Kompression sind für die vorgesehene Schnittstelle auszuwählen. Der Austausch gegen einen Isolierwerkstoff kann die Kontaktfunktion verändern. [4]

Die elektrische Produktkonstruktion muss das Abnahmeverfahren für Potentialausgleich oder Schirmung festlegen. Eine Korrosionsprüfung belegt keine Durchgängigkeit des Schutzpotentialausgleichs. Eine niederohmige Kontaktmessung allein belegt weder Schirmwirkung noch Korrosionsbeständigkeit auf Dauer.

Leiten Sie aus den Einsatzbedingungen eine Verbindungsprüfung ab

Ermitteln Sie mit der Tabelle, welche Fragen die Verbindungsspezifikation verändern. Mehrere Zeilen können auf dasselbe Gehäuse zutreffen. Das Ergebnis soll eine Zeichnung mit Prüfplan sein, nicht eine Werkstoffpaarung mit dem pauschalen Etikett „sicher“ oder „unsicher“.

Validieren Sie eine repräsentative Baugruppe, nicht nur ein flaches Blech

Fertigen Sie das Muster mit vorgesehener Legierung und Werkstoffzustand, Beschichtung, Bohrungsherstellung, Befestigungsaufbau und Montageverfahren. Nehmen Sie eine repräsentative Fuge oder Potentialausgleichsstelle auf, wenn diese den Entwurf bestimmen. Vereinbaren Sie die Abnahme, bevor das Muster der Belastung ausgesetzt wird.

Prüfen Sie die Verbindung nach der gewählten Belastung, einschließlich des verdeckten Aluminiums unter dem Kopf und um die Bohrung. Dokumentieren Sie Beschichtungs- und Verbindungszustand und führen Sie danach die gesondert spezifizierten mechanischen und elektrischen Prüfungen aus. Die Prüfung muss zwischen verändertem Aussehen, Metallverlust und Funktionsverlust unterscheiden.

Wählen Sie eine für die Anwendung geeignete Belastungsprüfung und dokumentieren Sie deren Grenzen. Salzsprühstunden dürfen nicht unmittelbar in Jahre im Außeneinsatz umgerechnet werden. Ein Ergebnis gilt für die geprüfte Konstruktion und Methode. Eine andere Schraube, Beschichtung oder Isolieranordnung kann eine erneute Bewertung erfordern. [5]