{"id":622,"date":"2025-09-24T09:52:50","date_gmt":"2025-09-24T07:52:50","guid":{"rendered":"https:\/\/support4sme.cxi.tul.cz\/?p=622"},"modified":"2025-09-24T09:52:50","modified_gmt":"2025-09-24T07:52:50","slug":"schadensanalyse-an-einem-gebrochenen-bolzen-die-schwachstelle-an-einem-manipulator-konnte-aufgedeckt-werden","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/support4sme.cxi.tul.cz\/?p=622","title":{"rendered":"Schadensanalyse an einem gebrochenen Bolzen: Die Schwachstelle an einem Manipulator konnte aufgedeckt werden"},"content":{"rendered":"\n<p>Ein gebrochener Bolzen kann selbst die leistungsst\u00e4rkste Maschine zum Stillstand bringen. Die Firma RETOS VARNSDORF beauftragte daher die Experten der Technischen Universit\u00e4t Liberec (TUL) mit einer detaillierten fraktografischen Analyse. Das untersuchte Objekt war Teil der Antriebswelle eines Manipulatorarms, wo ein Bolzen in Kontakt mit Stellschrauben als Anschlag diente. Durch wiederholte sto\u00dfartige Belastung kam es zu einer Biegebeanspruchung des Bolzens, was letztendlich zu seinem Versagen f\u00fchrte.<\/p>\n\n\n\n<p>Die Experten der TUL deckten den Mechanismus der Bruchentstehung auf, \u00fcberpr\u00fcften die Werkstoffzusammensetzung sowie den Zustand der W\u00e4rmebehandlung und gaben Empfehlungen, wie \u00e4hnliche Ausf\u00e4lle vermieden werden k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n<p>Eine wichtige vorbeugende Ma\u00dfnahme ist das richtige Anziehen der Verbindungen und das exakte Aufliegen des Bolzens, wodurch Mikrobiegebeanspruchungen vermieden werden und die Lebensdauer der Vorrichtung verl\u00e4ngert wird.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Makroaufnahmen:<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Die Makroaufnahmen des Bolzens zeigten deutlich die Spuren der wiederholten sto\u00dfartigen Beanspruchung auf den gefr\u00e4sten Fl\u00e4chen. Die Ausbreitung des Bruchs erfolgte von beiden Seiten zur Mitte hin, wo es beim \u00dcberschreiten der Festigkeitsgrenze zum endg\u00fcltigen Versagen kam.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"385\" height=\"261\" src=\"https:\/\/support4sme.cxi.tul.cz\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/Obrazek2.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-614\" srcset=\"https:\/\/support4sme.cxi.tul.cz\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/Obrazek2.png 385w, https:\/\/support4sme.cxi.tul.cz\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/Obrazek2-300x203.png 300w\" sizes=\"(max-width: 385px) 100vw, 385px\" \/><\/figure>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"578\" height=\"665\" src=\"https:\/\/support4sme.cxi.tul.cz\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/Obrazek3.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-615\" srcset=\"https:\/\/support4sme.cxi.tul.cz\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/Obrazek3.png 578w, https:\/\/support4sme.cxi.tul.cz\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/Obrazek3-261x300.png 261w\" sizes=\"(max-width: 578px) 100vw, 578px\" \/><\/figure>\n\n\n\n<p><strong><strong>Fraktografie (REM-Aufnahmen)<\/strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Auf der Bruchfl\u00e4che wurden<strong> 4\u20135 \u03bcm breite Streifen <\/strong>gefunden, die typisch f\u00fcr Erm\u00fcdungsbr\u00fcche bei wechselnder Biegebeanspruchung sind. Im zentralen Teil des Bruchs waren Anzeichen einer \u00dcberlastung zu erkennen.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"706\" height=\"409\" src=\"https:\/\/support4sme.cxi.tul.cz\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/Obrazek4.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-616\" srcset=\"https:\/\/support4sme.cxi.tul.cz\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/Obrazek4.png 706w, https:\/\/support4sme.cxi.tul.cz\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/Obrazek4-300x174.png 300w\" sizes=\"(max-width: 706px) 100vw, 706px\" \/><\/figure>\n\n\n\n<p><strong>Metallographische Analyse<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Vom Bolzen wurden Schliffe angefertigt. Es wurde eine Mischung aus Ferrit, Bainit und teilweise umgewandeltem Perlit festgestellt. Prim\u00e4re Risse entstanden vor allem im Bereich des Radius. Sekund\u00e4re Risse breiteten sich bevorzugt in der bainitischen Struktur aus, die eine geringere Z\u00e4higkeit aufweist.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"382\" height=\"322\" src=\"https:\/\/support4sme.cxi.tul.cz\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/Obrazek5.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-617\" srcset=\"https:\/\/support4sme.cxi.tul.cz\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/Obrazek5.png 382w, https:\/\/support4sme.cxi.tul.cz\/wp-content\/uploads\/2025\/09\/Obrazek5-300x253.png 300w\" sizes=\"(max-width: 382px) 100vw, 382px\" \/><\/figure>\n\n\n\n<p><strong>EBSD- und EDX-Analyse<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Die EBSD-Karten zeigten eine Einsatzh\u00e4rteschicht bis zu einer Tiefe von 0,8 mm mit martensitischer Struktur, die anschlie\u00dfend in eine ferritisch-bainitische und weiter in eine ferritisch-perlitische Struktur \u00fcbergeht. Die chemische Zusammensetzung gem\u00e4\u00df der EDX-Analyse entsprach der Norm \u010cSN 14220, der Kohlenstoffgehalt wurde auf ca. 0,25 % gesch\u00e4tzt.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Ergebnisse und Interpretation<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Die fraktografische Analyse ergab, dass das Versagen des Bolzens durch eine geringe Zyklenerm\u00fcdung bei wechselnder Biegung verursacht wurde, wobei die Risse im Bereich des Radius und 3 mm dar\u00fcber entstanden. Das Material und die W\u00e4rmebehandlung entsprachen den vorgeschriebenen Normen, sodass der Defekt nicht auf einen Materialfehler oder eine fehlerhafte W\u00e4rmebehandlung zur\u00fcckzuf\u00fchren war. Die wahrscheinliche Ursache f\u00fcr das Versagen war eine unzureichend angezogene Mutter, wodurch der Bolzen nicht fest an der gefr\u00e4sten Fl\u00e4che der Welle anlag. Dies f\u00fchrte zu einer sto\u00dfartigen Beanspruchung, was nach und nach zur Ausbreitung eines Erm\u00fcdungsrisses f\u00fchrte. Zur Vermeidung solcher Schadensf\u00e4lle ist es daher entscheidend, die richtige Anzugskraft der Verbindungen und den pr\u00e4zisen Sitz des Bolzens sicherzustellen, wodurch die Entstehung von Mikroverformungen verhindert und die Lebensdauer der gesamten Vorrichtung verl\u00e4ngert wird.<\/p>\n\n\n\n<p><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Ein gebrochener Bolzen kann selbst die leistungsst\u00e4rkste Maschine zum Stillstand bringen. Die Firma RETOS VARNSDORF beauftragte daher die Experten der Technischen Universit\u00e4t Liberec (TUL) mit einer detaillierten fraktografischen Analyse. Das untersuchte Objekt war Teil der Antriebswelle eines Manipulatorarms, wo ein Bolzen in Kontakt mit Stellschrauben als Anschlag diente. 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