Federkraft mit der Zeit allmählich abnimmt. Dieser Kraftverlust nimmt mit
steigender Temperatur und Spannung zu.
Relaxation des Werkstoffes ist eine plastische Verformung, die sich bei konstanter
Einbaulänge als Kraftverlust äußert. Dieser wird prozentual bezogen auf die
Ausgangskraft F1 angegeben:
1
100
Re
F
F
laxation
Den prinzipiellen Verlauf der Relaxation und der Relaxationsgeschwindigkeit zeigt
Bild 1.4. Die Relaxationswerte nach
Bild 1.4: Zeitlicher Verlauf der Relaxation und der Relaxationsgeschwindigkeit bei
Schraubendruckfedern
48 Stunden gelten als Kennwerte, obwohl zu diesem Zeitpunkt die Relaxation noch
nicht völlig abgeschlossen ist.
In der EN 13906-1 findet man werkstoffabhängige Relaxationsschaubilder. Diese
sind nur dann vom Konstrukteur einzubeziehen, wenn hohe Anforderungen an die
Konstanz der Federkraft gestellt werden.
1.3
Werkstoffe
Federn müssen aus einem geeigneten Werkstoff hergestellt und so ausgelegt und
gestaltet werden, dass sie nach Wegnahme einer aufgebrachten Belastung wieder
ihre ursprüngliche Gestalt erreichen. Zum Ausdruck kommt diese Eigenschaft im
Elastizitätsmodul bzw. im Gleitmodul. Diese Werkstoffkenngrößen drücken das
Verhältnis zwischen Spannung und Dehnung aus und sollten einen möglichst hohen
Wert aufweisen (siehe Tabelle 1.1)
Außerdem sollen Federwerkstoffe:
hohe Elastizitätsgrenzen, d.h. einen großen rein elastischen Bereich haben,
die entsprechenden Spannungen auch bei erhöhten Temperaturen ohne größere
Kraftverluste ertragen (geringe Relaxation),
eine hohe Dauerschwingfestigkeit aufweisen (feinkörniges Gefüge, frei von
Verunreinigungen),
6
Gutekunst Federn 2008
