antriebstechnik 10/2019

KOMPONENTEN UND SOFTWARE
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Schritt sind sämtliche Informationen zum Schadensfall zu sammeln
(vgl. Tabelle 02). Am Ende der Bestandsaufnahme ist eine
Versagenshypothese zu erstellen, die sich auf einen Schadensmechanismus
festlegt.
Informationen sammeln: Hierunter fallen allgemeine Informationen.
Erstens zur Ausfallsituation: Schadensart (Feld, Freigabe,
Prüffeld, Entwicklung) und Ausmaß des Schadens. Zweitens zur
Produktgeschichte: Seit wann existiert das Produkt? Wird das Produkt
bei mehreren Kunden eingesetzt? Gab es bereits ähnliche
Probleme in der Vergangenheit? Drittens zur Ausfallgeschichte:
Wie viele O-Ringe sind ausgefallen? Seit wann fallen die O-Ringe
aus? Ist der Ausfallzeitraum einer bestimmten Liefercharge zuordenbar?
Wurde etwas geändert (Produktion, Montage, Lieferant,
Medium, Beanspruchung)? Fallen O-Ringe nur bei einem Kunden
aus, obwohl es mehrere Kunden gibt? Fallen O-Ringe nur in bestimmten
Einsatzgebieten aus (Europa, Asien, Klimabereiche)?
B) GEZIELTE UNTERSUCHUNG NACH DEM
SCHADENSMECHANISMUS
Um die Versagenshypothese nachzuweisen, sind gezielte Untersuchungen
zum Schadensmechanismus erforderlich. Hierzu gilt
es, einen Untersuchungsplan zu erstellen, der sowohl die Untersuchungsmethoden,
die Reihenfolge der durchzuführenden Untersuchungsmethoden
als auch die Probennahme festlegt. Tabelle 03
fasst die bei der Schadensanalyse an Elastomerbauteilen am häufigsten
verwendeten Untersuchungsmethoden zusammen. Welche
Methode zum Einsatz kommt, hängt neben der Versagenshypothese
auch von den verfügbaren Proben ab (Anzahl der
O-Ringe). Die einzelnen Untersuchungsziele müssen vorab definiert
werden. Liegen schließlich die Ergebnisse vor, sind diese
vorzugsweise mit einem Experten, der idealerweise auch in die
Formulierung der Zielsetzungen involviert war, zu diskutieren.
Denn oftmals liegen zwar präzise Analyseergebnisse vor, aus
welchen sich jedoch keine eindeutigen Antworten auf die Fragestellung
bzw. ihrer Ziele ableiten lassen. Dann sind häufig weitere
Untersuchungen notwendig.
C) ZUSAMMENFASSUNG DER GEZIELTEN UNTERSUCHUNG
NACH FEHLERN UND AUSFALLTYP
Zunächst gilt es einen Versuchsplan zu erstellen (Methoden und Ablauf),
dann werden Probennahmen und Untersuchungen definiert und
letztlich die Ergebnisse der einzelnen Untersuchungen ausgewertet.
D) ERMITTLUNG DER SCHADENSURSACHE
Bei der Schadensursachenermittlung werden die Ergebnisse der
einzelnen Untersuchungen bewertet und mit Resultaten der Bestandsaufnahme
verknüpft. Dies lässt sich nur mit entsprechender
Expertise und fundierter Erfahrung durchführen. Sofern die Ergebnisse
nicht eindeutig einer Schadensursache zuordenbar sind,
kann ein anderer Weg, nämlich der Ausschluss von Ursachen hilfreich
sein. Allerdings sollte das Festlegen der Schadensursache
nicht alleine durch das Ausschlussprinzip begründet sein. Liefert
die Schadensanalyse gleich mehrere Schadensursachen, sollte eine
Bewertung anhand der primären Schadensursache und den begünstigenden
Einflussfaktoren durchgeführt werden.
E) FESTLEGUNG VON ABHILFEMASSNAHMEN
Sobald die Ausfallursache ermittelt ist, müssen geeignete Maßnahmen
zur Abhilfe eingeleitet werden. Diese können verschiedene
Bereiche wie Konstruktion, Werkstoffauswahl, Fertigungsprozesse,
Prüfverfahren und Prüfbedingungen betreffen.
F) DOKUMENTATION
Um bei der Schadensanalyse sukzessive Wissen und Erkenntnisse
aufbauen und ableiten zu können, ist eine fundierte Dokumentation
unabdingbar.
FAZIT
Bei jeder Anwendung kann ein O-Ring-Ausfall vielfältige Ursachen
haben. Zur Schadensanalyse ist eine systematische Vorgehensweise
erforderlich, die sämtliche Betriebs- und Montagebedingungen
hinterfragt. Eine erste, grobe Analyse kann in einigen Fällen
bereits durch Begutachten des ausgefallenen O-Rings erfolgen.
Allerdings bedarf es stets einer weiteren, intensiveren Untersuchung.
Hierbei ist es besonders vorteilhaft, neben Fachwissen,
auch Erfahrung im Umgang mit ausgefallenen Dichtungen einzubringen,
um nicht nur die Ausfallursache zu ermitteln, sondern
auch entsprechende Abhilfemaßnahmen einleiten zu können. Eine
enge Zusammenarbeit mit der Anwendungstechnik eines Herstellers
oder Fachhändlers ist von hohem Wert, da diese Beratung dem Anwender
vielfältige Vorteile bietet. So etwa Werkstoffuntersuchungen,
die der Anwender selbst i. d. R. nicht durchführen kann, da die
Laboreinrichtung für derartige Untersuchungen fehlt. Aber auch
Hersteller erweitern mit den Anwendererfahrungen ihre Expertise.
Fotos: C. Otto Gehrckens GmbH & Co. KG
Literaturhinweis:
[1-3] „Dipl.-Ing. B. Richter, O-Ring Prüflabor Richter“
www.cog.de
04 Thermische Zersetzung eines NBR-Werkstoffs
aufgrund zu hoher Einsatztemperatur
05 Verhalten des O-Ringes unter Druck
06 Extrudierter O-Ring aufgrund Druckeinwirkung
07 Extrudierter O-Ring
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