Warum ein Befestigungselement nach der Montage versagen kann

Wasserstoffversprödung kann bei anfälligen Stahlbefestigungselementen unter Zugspannung zu Sprödbrüchen führen. Der Bruch kann verzögert auftreten, anstatt während des Anziehens zu erfolgen. Das Fraunhofer IWM identifiziert gelösten atomaren Wasserstoff als Ursache und unterscheidet wasserstoffbedingte Rissbildung von Ermüdungs- und Überlastungsbrüchen. Ein gebrochener Bolzen muss daher untersucht werden; sein Aussehen oder der Zeitpunkt des Bruchs allein reichen nicht für eine Diagnose aus.

Für den Käufer bedeutet dies in der Praxis, den Prozess vor Produktionsbeginn zu überprüfen. Es ist keine gute Strategie, alle Risiken erst nach einem Montageversuch aufzudecken. Zeichnungen, Spezifikationsänderungen und Lieferantenantworten sollten zusammen aufbewahrt werden, damit die technische Entscheidung später nachvollziehbar ist.

Quellen: Fraunhofer IWM: Wasserstoffinduzierte Brüche in Bolzen und Bolzenverbindungen

Überprüfen Sie den Materialzustand und die Oberflächenbeschaffenheit.

Würth Industrie Service hebt das Risiko der Wasserstoffversprödung bei hochfesten Schrauben hervor und weist darauf hin, dass die Härte sowohl lokal als auch quer zur Bauteilgröße eine Rolle spielen kann. In den Richtlinien wird zudem darauf hingewiesen, dass Risikominderungsmaßnahmen keine vollständige Risikobeseitigung garantieren können, insbesondere wenn Betriebsbedingungen wie Korrosion eine Rolle spielen. Die Angabe einer Festigkeitsklasse sollte nicht als vollständige Risikobewertung verstanden werden.

Als Einkaufsempfehlung sollten Sie im Angebotspaket die spezifizierte Materialbeschaffenheit und alle relevanten Härteanforderungen anfragen. Bitten Sie den zuständigen Ingenieur, die für die Entscheidung maßgeblichen Zeichnungsvorgaben zu ermitteln. Verwenden Sie beim Lieferantenvergleich dieselben Revisions- und Abnahmefragen; andernfalls könnten ähnliche Preise auf unterschiedlichen Annahmen beruhen.

• Identifizieren Sie die Materialspezifikation, den Wärmebehandlungszustand und die Zeichnungsrevision.
• Erfragen Sie, welche Vorbehandlungs- und Endbearbeitungsschritte der Lieferant vorschlägt.
• Die Abweichungen zwischen Zeichnung, Bestellung und Lieferantenangebot müssen vor Produktionsbeginn geklärt werden.

Quellen: Würth Industrie Service: Wasserstoffversprödung

Erkundigen Sie sich nach dem gesamten Herstellungsprozess.

Das Fraunhofer IWM nennt elektrolytische Prozesse, vorgelagerte Beizverfahren und Korrosion als mögliche Wasserstoffquellen. Es beschreibt verfahrensspezifische Maßnahmen zur Reduzierung des Wasserstoffeintrags sowie geeignete Wärmebehandlungen zur Entfernung von gelöstem Wasserstoff. Diese Maßnahmen sind verfahrensabhängig und stellen keine universelle Lösung für alle Stahlbefestigungselemente dar.

Bitten Sie den Lieferanten bei einer Angebotsanfrage, den vorgeschlagenen Behandlungsweg zu beschreiben, anstatt nur den Handelsnamen der Beschichtung anzugeben. Fordern Sie eine Erläuterung an, wie der Behandlungsweg dem Material und der spezifizierten Anwendung gerecht wird. Falls eine Entfestigungsbehandlung erforderlich ist, lassen Sie die Parameter und Aufzeichnungen von der zuständigen technischen Stelle genehmigen. Diese Anleitung schreibt weder Temperatur, Dauer noch Verzögerungszeit vor.

• Berücksichtigen Sie bei der Überprüfung Reinigung, Vorbehandlung, Beschichtung und gegebenenfalls weitere Maßnahmen zur Entlastung.
• Erfragen Sie, wie ausgelagerte Arbeitsgänge in den Produktionsaufzeichnungen gekennzeichnet werden.
• Eine vorgeschlagene Prozessänderung muss vor ihrer Anwendung auf den Auftrag genehmigt werden.

Quellen: Fraunhofer IWM: Wasserstoffinduzierte Brüche in Bolzen und Bolzenverbindungen

Sichtprüfungen und Abnahmenachweise trennen

Bossard erklärt, dass wasserstoffbedingte Versagen von Verbindungselementen Stunden, Tage oder Wochen nach der Montage auftreten können und im Rahmen der routinemäßigen Produktion oder der Warenausgangskontrolle schwer zu erkennen sind. Eine optisch saubere Beschichtung sollte daher nicht als Beweis dafür herangezogen werden, dass ein Verbindungselement frei von diesem Risiko ist.

Unsere empfohlene Checkliste für Käufer umfasst drei Fragen: Entspricht das Teil der Zeichnung? Wurde der vereinbarte Fertigungsablauf eingehalten? Welche Nachweise belegen die Abnahme dieser Bestellung? Fordern Sie die erforderlichen Unterlagen namentlich an, einschließlich der Angabe, wer sie prüft und bis wann sie geliefert werden müssen. Akzeptieren Sie keine vage Zusage, ein Zertifikat später nachzureichen, als Ersatz für einen vereinbarten Abnahmeplan.

• Führen Sie die für die Sendung erforderlichen Prüf- und Prozessdokumentationen auf.
• Die anzuwendenden Testanforderungen und Abnahmekriterien sollten mit qualifiziertem Ingenieurpersonal abgestimmt werden.
• Definieren Sie, was passiert, wenn Datensätze fehlen oder die Ergebnisse nicht den Kaufvorgaben entsprechen.

Quellen: Bossard: Wasserstoffversprödung von Verbindungselementen

Beziehen Sie die Servicebedingungen in die Kaufdiskussion ein.

Fertigungskontrollen sind nur ein Teilaspekt. Würths Leitfaden nennt ausdrücklich Betriebseinflüsse wie Korrosion als Grund dafür, warum ein vollständiger Risikoausschluss nicht garantiert werden kann. Eine Anwendungsprüfung sollte daher die vorgesehene Umgebung erläutern, anstatt sich lediglich auf eine allgemeine Aussage zur Oberflächenbeschaffenheit zu stützen.

Als praktisches Angebotsanfrageformat empfiehlt sich eine kurze Anwendungsbeschreibung, die zugehörige Zeichnung und eine Liste offener technischer Fragen. Bitten Sie den Lieferanten, jede Frage explizit zu beantworten. Kennzeichnen Sie vorgeschlagene Alternativen als „ausstehend“, bis sie genehmigt wurden. Dies vereinfacht die Übergabe zwischen Einkauf, Qualitätssicherung und Entwicklung, ohne davon auszugehen, dass jedes Unternehmen denselben internen Workflow verwendet.

• Beschreiben Sie die geplante Exposition und alle relevanten Kundenanforderungen.
• Benennen Sie die Person oder das Team, die/das zur Genehmigung von Material- und Oberflächenersetzungen berechtigt ist.
• Ungeklärte Anwendungsfragen dürfen nicht in die veröffentlichte Produktionsspezifikation aufgenommen werden.

Quellen: Würth Industrie Service: Wasserstoffversprödung

Erstellen Sie eine klare Angebotsanfrage für Chuanghe Fasteners

Wenn Sie mit Chuanghe Fasteners eine Sonderanfertigung von Verbindungselementen besprechen, reichen Sie bitte die aktuelle Zeichnung, die Material- und Oberflächenanforderungen, die gewünschte Menge sowie die erforderlichen Abnahmedokumente ein. Bitten Sie vor der Bestellung um eine Bestätigung des geplanten Umfangs und klären Sie etwaige Ausnahmen. Diese Checkliste dient als Empfehlung für den Einkauf und garantiert keine bestimmte Beschichtung, Prüfmethode oder Zertifizierung als verbindliche Werksleistung.

Nutzen Sie den zugehörigen Leitfaden zur Oberflächenbehandlung als Grundlage für die Spezifikationsdiskussion. Die endgültigen Auftragsanforderungen sollten spezifisch für das Bauteil und seine Anwendung sein. Eine hilfreiche Lieferantenantwort gibt an, was enthalten ist, welche Fragen noch offen sind und welche Genehmigungen vor der Fertigung erforderlich sind. Ziel ist eine nachvollziehbare Vereinbarung und nicht die pauschale Behauptung, ein Verfahren schließe Wasserstoffversprödung aus.

Quellen: Bossard: Wasserstoffversprödung von Verbindungselementen