Seit diesem Jahr unterstützt VÖLKEL das Studententeam HyEnD der Universität Stuttgart bei der Entwicklung ihrer Hybridrakete. Das Projekt stellt höchste Anforderungen an jedes Bauteil – und besonders an die Verbindungen. Damit die Struktur auch unter extremer Belastung zuverlässig hält, setzt das Team auf V-COIL Gewindeeinsätze.
Technische Herausforderung: Sichere Strukturanbindung des Triebwerks
Das bearbeitete Bauteil übernimmt im HyEnD-Projekt mehrere zentrale Aufgaben:
Es verbindet das Triebwerk mit dem Außenrohr der Rakete.
Es bildet gleichzeitig den oberen Teil des Injektorverteilers, durch den das Treibstoffgemisch eingespeist wird.
Gefertigt wird das Teil aus Aluminium 7075, einem hochfesten, aber leichten Werkstoff, der sich ideal für Luft- und Raumfahrtanwendungen eignet.
Der Zerspanungsgrad liegt bei rund 95 % – das bedeutet: höchste Präzision bei minimaler Materialtoleranz.
Über die Verbindung werden Schubkräfte bis zu 15 kN übertragen – eine Belastung, bei der kein Fehler verziehen wird.
Um diese Kräfte sicher aufzunehmen, setzt das Team auf M5-V-COIL Gewindeeinsätze aus Edelstahl. Sie verstärken die Gewinde im Aluminiumbauteil und heben die Festigkeit der Verbindung auf das Niveau des Edelstahls.
Warum Gewindeeinsätze unverzichtbar sind
In Leichtmetallen wie Aluminium bieten herkömmliche Gewinde nur begrenzte Festigkeit. Unter hoher Last droht das Gewinde auszureißen oder sich zu lockern – besonders bei wiederholtem Anziehen der Schrauben oder starken Vibrationen. Hier kommen V-COIL Gewindeeinsätze ins Spiel. Sie sorgen dafür, dass ein Gewinde dauerhaft belastbar bleibt – auch unter extremen Bedingungen.
1. Verstärkung des Grundmaterials
Ein Gewindeeinsatz überträgt die Kräfte auf eine deutlich größere Oberfläche. Durch das Edelstahlgewinde wird das weiche Aluminium effektiv verstärkt. Das Ergebnis: höhere Auszugs- und Scherfestigkeit, längere Lebensdauer und gleichmäßige Kraftverteilung. Studien und Herstellerdaten bestätigen, dass Gewindeeinsätze die Lebensdauer von Gewindeverbindungen in Leichtmetallen deutlich verlängern.
2. Beständigkeit gegen Vibration und Temperaturwechsel
In der Raumfahrt wirken starke Vibrationen, wechselnde Belastungen und Temperaturschwankungen. Gewindeeinsätze verhindern, dass sich Verbindungen lösen oder beschädigen. Das Innengewinde bleibt stabil, auch wenn Schrauben mehrfach montiert oder nachgezogen werden.
3. Präzision und Wirtschaftlichkeit
Neben der technischen Stabilität bieten Gewindeeinsätze auch wirtschaftliche Vorteile. Sie können beschädigte Gewinde reparieren oder bereits bestehende Bohrungen verstärken – ohne das gesamte Bauteil neu fertigen zu müssen. Für hochpräzise Aluminiumkomponenten wie im HyEnD-Projekt ist das ein entscheidender Faktor.
Umsetzung im HyEnD-Projekt
Die Gewindeverstärkung wurde direkt in die Konstruktion integriert:
Die Gewinde in der Aluminiumstruktur wurden mit V-COIL Einsätzen M5 ausgestattet.
Durch die Edelstahlspiralen erreicht das Gewinde die Zugfestigkeit von Edelstahl – deutlich höher als die des Grundmaterials.
Die Einbaustelle befindet sich an der Schnittstelle zwischen Triebwerk und Außenstruktur, also dort, wo die Kräfte des Schubs eingeleitet werden.
Jeder Einsatz sorgt für maximale Haltbarkeit, verhindert Gewindeausrisse und trägt zur präzisen, reproduzierbaren Verschraubung bei.
Bewährte Technik – auch in extremen Anwendungen
Was im Raketenbau funktioniert, bewährt sich auch in anderen Industrien. Gewindeeinsätze kommen überall dort zum Einsatz, wo leichte Werkstoffe hohe Kräfte aufnehmen müssen – vom Maschinenbau über den Fahrzeugbau bis zur Luftfahrt. Sie bieten eine dauerhafte, wiederholgenaue Lösung, wenn Präzision und Zuverlässigkeit zählen.
Das Beispiel HyEnD zeigt eindrucksvoll: V-COIL Gewindeeinsätze sind nicht nur für alltägliche Industrieanwendungen gedacht, sondern auch für extreme Bedingungen.
Über V-COIL
V-COIL ist ein System von Gewindeeinsätzen, das entwickelt wurde, um Gewinde dauerhaft zu verstärken, zu reparieren oder vor Verschleiß zu schützen. Die Einsätze bestehen aus hochwertigem Edelstahl und werden in unterschiedlichsten Industrien eingesetzt – vom Maschinenbau über die Elektrotechnik bis hin zur Luft- und Raumfahrt.
Das Prinzip ist einfach und effektiv: Ein V-COIL Gewindeeinsatz wird in ein vorgebohrtes und geschnittenes Aufnahmegewinde eingebracht und bildet darin ein präzises, verschleißfestes Innengewinde. Dadurch wird die Belastbarkeit der Verbindung erheblich erhöht – insbesondere bei Leichtmetallen wie Aluminium, Magnesium oder Kunststoffen.
Mit jahrzehntelanger Erfahrung in der Gewindetechnik steht VÖLKEL für Qualität, Präzision und Zuverlässigkeit. Unsere V-COIL Systeme sind weltweit im Einsatz und bewähren sich überall dort, wo sichere und langlebige Gewinde gefragt sind.
