Restvorspannung

RestVorspannung bezeichnet die verbleibende Vorspannung in einem Bauteil oder einer Verbindung, nachdem die anfängliche Vorspannung angewendet wurde und/oder nachdem das Bauteil während des Betriebs Setzungen, Relaxation oder andere Veränderungen erfahren hat. Sie wird oft als Restpreload oder residual preload beschrieben. In vielen Anwendungen, insbesondere bei Schraubverbindungen und Federungen, ist die RestVorspannung der entscheidende Faktor für Dichtheit, Tragfähigkeit und Lebensdauer der Baugruppe.

Ursachen der RestVorspannung sind elastische und plastische Verformungen während der Montage, Setzungen der Oberflächen oder Gewinde, Relaxation durch Materialverformung unter Temperatureinfluss, Reibungsverluste sowie strukturelle Änderungen durch Vibration, Ermüdung oder creep. Temperaturen, Feuchtigkeit und Betriebslasten können die RestVorspannung weiter beeinflussen. Ein Verlust der RestVorspannung kann zu Lockerungen, Undichtigkeiten, erhöhtem Verschleiß oder Durchschnitteinstellen der Bauteile führen.

Die Messung der RestVorspannung erfolgt indirekt häufig durch Messung der Bolzendensität oder Dehnung, mittels Dehnungsmessstreifen, Sensoren oder durch die Kalibrierung von Drehmoment-zu-Vorspannungs-Beziehungen. In der Praxis wird die RestVorspannung durch geeignete Vorspannungstechniken, geeignete Reibungsbehandlungen, Sperrmechanismen oder Entkopplungen so gestaltet, dass ausreichend Restdruck erhalten bleibt, um Sicherheits- und Funktionsanforderungen zu erfüllen.

In der Konstruktion wird deshalb die Ermittlung einer erforderlichen Mindestrestvorspannung berücksichtigt, zusammen mit Maßnahmen zur Minimierung von Relaxation, wie etwa optimierte Oberflächenbearbeitung, geeignete Gewindesysteme, Schmierstoffe oder Befestigungselemente, die langfristig eine stabile Vorspannung sicherstellen.