Befestigungsmaterial
Unter Befestigungsmaterial fassen wir jene Komponenten zusammen, die zur (wieder lösbaren) mechanischen Verbindung zweier Bauteile eingesetzt werden. Befestigungsmaterial wird überall benötigt, wo nicht geklebt oder vergossen oder geschweisst wird.
Je nach Einsatzzweck kann die Anforderung an das Befestigungsmaterial sehr unterschiedlich sein. Es lohnt also, genau hinzuschauen. Zu den gängigsten Typen gehören:
- Schrauben/Bolzen
- Muttern
Schrauben
Hochwertige Schrauben sorgen dafür, dass Produkte durch rigorosen Gebrauch sicher zusammengehalten werden können. Sie sind ideal für Anwendungen wie Spezialfahrzeuge, Datendienste, Unterhaltungselektronik und Verbrauchsgeräte. Schrauben bieten eine Reihe verschiedener Merkmale, die bei der Auswahl der am besten geeigneten Schraube für Ihre Anwendung berücksichtigt werden sollten.
1. Schraubenkopf
Die Wahl des Schraubenkopfes ist nicht nur eine ästhetische Frage. Während Senkkopfschrauben zwar bündig eingebaut werden können, sind Maschinenschrauben mit Sechskantkopf für extrem hohe Drehmomente und Haltekräfte geeignet. Im Übrigen ist der Schraubenkopf nur dann wirklich von elementarer Bedeutung, wenn die Schraube axiale Kräfte am Kopf auszuhalten hat.
Bekannte Schraubenkopf-Typen sind:
- Scheibenkopf
- Rundkopf
- Linsenkopf
- Zylindischer Kreuzkopf
- Kreuzschlitz / Senkkopf
- Senkkopfschraube
2. Schraubenlänge
Ob der Kopf zur Schraubenlänge hinzugerechnet wird, richtet sich nach der Art der Schraube. Bei einer metrischen Maschinenschraube mit 6-Kant-Kopf wird der Kopf nicht mitgerechnet. Bei Senkkopfschrauben wird der Kopf hingegen zur Schraubenlänge hinzugerechnet, denn der Kopf und der Schaft müssen ja einheitlich im zu verschraubenden Bauteil ‘verschwinden’. In der Abbildung unten sind vier verschiedene Schraubentypen mit unterschiedlichen Schraubenköpfen, aber alle mit der gleichen Schraubenlänge dargestellt.
3. Gewindemass
Das Gewindemass einer Schraube bezeichnet die Steilheit und Größe des um die Außenseite des Schaftes laufenden Gewindes.
Die metrische ISO-Gewindenorm ist mittlerweile die am häufigsten verwendete Norm bei Gewindeschrauben. Die Mx-Größe bezeichnet den Nenndurchmesser des Schaftes in x Millimetern (Standardgewinde).
4. Material
Verbindungselemente werden aus verschiedensten Materialien hergestellt: Stahl, Messing, Kunststoff, Titan usw. — Darüber hinaus gibt es innerhalb dieser Oberkategorien vielerlei Unterscheidungen, insbesondere beim Stahl ist die Vielfalt gross (Härte, Korrosionsbeständigkeit, Beschichtung).
Neben den mechanischen Werten gehören auch chemische oder elektrische Eigenschaften in die Betrachtung. So kommt in der Lebensmittelindustrie i.d.R. nur Edelstahl in Frage. Oder bei preissensitiver Grossserienfertigung muss es manchmal eine billige Plastikschraube sein.
Befestigungselemente aus verzinktem Stahl sind eine beliebte Wahl für diese Art von Komponenten. Da Stahl ein starkes Material ist, kann es in einer Reihe von Anwendungen eingesetzt werden. Er ist jedoch korrosionsanfällig, so dass durch die Verzinkung ein gewisser Korrosionsschutz gewährt ist.
Polyamid-Befestigungselemente bieten ähnliche Eigenschaften wie ihre Metalläquivalente, jedoch zu einem Bruchteil des Preises. Leichtgewichtig und mit verschleißarmen Eigenschaften, die Langlebigkeit bieten, werden Polyamid-Befestigungselemente in der Automobil- und Luftfahrtindustrie in großem Umfang eingesetzt.
Verbindungselemente aus Edelstahl sind aufgrund der Korrosionsbeständigkeit ideal für Anwendungen in aggressiven Umgebungen. Wenn Verbindungselemente aus rostfreiem Stahl verkratzt oder entgratet werden, bildet das Metall keinen Oberflächenrost, da die Korrosionsbeständigkeit im Metall selbst besteht.
Muttern
Muttern werden in Zusammenhang mit Gewindeschrauben verwendet. Sie sind erforderlich, wenn in das zu verbindende Werkstück kein Innengewinde geschnitten wurde, so dass die Schraube also keinen Halt findet. Dann muss eine Mutter verwendet werden, um die Schraube und das Werkstück zu verbinden.
1. Größe
Metrische Maße für die Mutterngröße geben normalerweise den Nenndurchmesser, das Grob- und Feingewinde an, die alle in Millimetern gemessen werden. Metrische Muttern sind auch in fünf verschiedenen Toleranzen von 4 bis 8 erhältlich. Je niedriger der Toleranzwert, desto weniger Toleranz hat eine Mutter. Muttern mit höheren Toleranzwerten bieten eine größere Toleranz für den Abstand zwischen Mutter- und Bolzengewinde.
2. Arten von Muttern
Muttern sind entweder in “selbstsichernd” oder “nicht selbstsichernden” Varianten erhältlich, mit Beispielen für jede davon:
| Velbstsichernd | Nicht selbstsichernd |
|---|---|
| Kronenmutter | Hutmuttern |
| Flanschmuttern | Ankermuttern |
| Gewindebuchsen | Käfigmuttern |
| Sechskantmuttern | Kupplungsmuttern |
| K-Muttern | Rändelmutter |
| Keps-Muttern | Sechskantmuttern |
| PAL-Muttern | Sicherungsmuttern |
| Blechmuttern | Vierkantmuttern |
| Klemmmutter | Scheibenmuttern |
Es ist erwähnenswert, dass zwei nicht-sichernde Muttern, wenn sie gegeneinander verdreht werden, eine Sicherungswirkung erzeugen können.
Die Sechskantmutter ist eine der am häufigsten verwendeten Mutternarten und bietet mit einem sechsseitigen Umfang den optimalen Kompromiss zwischen Drehmomentwinkel und Aufstandsfläche.
3. Material
Muttern werden üblicherweise aus Metall hergestellt, sind aber auch in anderen Materialien erhältlich. Die Wahl des Mutternwerkstoffs hängt von der Anwendung ab, da verschiedene Werkstoffe unterschiedliche Eigenschaften bieten.
- Aluminium – leicht, oxidationsbeständig, thermisch und elektrisch leitfähig
- Messing – mechanisch belastbar, korrosionsbeständig, leitfähig und bietet eine niedrige magnetische Permeabilität
- Kupferlegierung – bietet gute Tragfähigkeit, Verschleißfestigkeit und ist für dynamische Belastungen geeignet
- Stahl – starkes, kohlenstoffhaltiges Eisen, aber unbeschichteter Stahl ist korrosionsempfindlich
- Edelsstahl – chemikalien- und korrosionsbeständig
- Titan – hart, stark, leicht und korrosionsbeständig
- Polyamid – zähes und widerstandsfähiges Material mit guten Druckwerten
- Einfache Kunststoffe – preiswert und für geringe Anforderungen
- PVC- flexibel, glatt und ungiftig, PVC-Muttern sind beständig gegen Chemikalien
- Gummi – wird in speziellen Anwendungen zur Vibrations- und Geräuschdämpfung verwendet
Was sind Unterlegscheiben?
U-Scheiben werden unter die Schraubenköpfe oder unter die Muttern gesteckt, um Kräfte zu verteilen oder Reibung zu vermindern oder Vibrationseinflüssen entgegenzusteuern. Unterlegscheiben sind ideal für:
- Lastverteilung – Unterlegscheiben verteilen die Last der Gewindebefestigung gleichmäßig. Dies ist wichtig, da Gewindebefestigungselemente häufig das Material, in das sie eingetrieben werden, belasten. Durch die Verwendung einer Unterlegscheibe wird das Beschädigungsrisiko verringert, da die Belastung der Befestigungsschraube gleichmäßig über die Oberfläche des Materials verteilt wird. Unterlegscheiben sind nicht immer erforderlich, sind aber ideal, wenn sie bei weichen Materialien wie Holz verwendet werden.
- Abstandskorrektur – wenn die Schraube länger als die Tiefe des Objekts ist, in das sie eingeschraubt wird, ragt die Gewindebefestigung nach dem vollständigen Einschrauben über die andere Seite des Objekts hinaus. Um dies zu vermeiden, kann eine Unterlegscheibe auf das Befestigungselement gelegt werden, bevor es in das Objekt eingetrieben wird.
- Absorbieren von Vibrationen – einige Unterlegscheiben sind so konstruiert, dass sie Vibrationen absorbieren. Diese werden in der Regel aus Gummi oder Kunststoff statt aus Metall hergestellt. Diese Art von Unterlegscheiben ist ideal, um das Lösen der Muttern aufgrund von Vibrationen zu verhindern.
- Flüssigkeitsschutz – ideal für den Einsatz in Wasserleitungen oder Umgebungen, in denen eine wasserdichte Abdichtung erforderlich ist, können flüssigkeitsdichtende Unterlegscheiben verwendet werden, um das Eindringenoder Auslaufen von Wasser und Flüssigkeiten zu verhindern.
Es ist daher wichtig, die richtige Unterlegscheibe für Ihre Anwendung zu wählen, um eine optimale Nutzung zu gewährleisten und die Langlebigkeit der verwendeten Produkte zu erhalten.
6 Arten üblicher U-Scheiben
1. Flache Unterlegscheiben
- Anwendungen: allgemeine Fertigung, Wartung und Reparatur
- Verwendung: ideal zur Verteilung der Last des Befestigungselements bei gleichzeitiger Reduzierung von Wärme und Reibung während des Anziehvorgangs. Flache Unterlegscheiben können auch zur elektrischen Isolierung und als Abstandshalter in einigen Haushalts- und Industrieanwendungen verwendet werden.
2. Sicherungsscheiben
- Anwendungen: Automobil, Luft- und Raumfahrt und Haushaltsgeräte
- Verwendung: Eignet sich gut für Befestigungselemente, die dazu neigen, sich zu drehen oder aufgrund von Vibrationen oder Drehmomenten Reibung zu verlieren. Sicherungsscheiben halten Mutter und Bolzen sicher an ihrem Platz und sind daher ideal für die Transportindustrie.
3. Sicherungsbleche mit Nase
- Anwendungen: Luft- und Raumfahrt und medizinische Anwendungen
- Verwendung: für die Verwendung von flachen Unterlegscheiben mit einem oder mehreren Laschen, die so geformt sind, dass sie sich um Bolzen und Muttern legen. Diese Unterlegscheiben eignen sich perfekt für raue Umgebungen und können extremen Hitzebedingungen und starken Vibrationen standhalten.
4. Isolierbuchsen
- Anwendungen: Elektronik
- Verwendung: Isolierbuchsen werden häufig in der Elektronik verwendet und dienen als Buchse zur Isolierung von Befestigungselementen in elektronischen Geräten. Diese aus nichtleitenden Materialien wie Nylon hergestellten Unterlegscheiben sollten nicht in feuchten Umgebungen verwendet werden.
5. Versenkte U-Scheiben
- Anwendungen: Möbel, Süßwasser-Marine-Anwendungen
- Verwendung: Ermöglicht den Einbau von Senkkopfschrauben mit flachem/ovalem Kopf bündig mit der Werkstückoberfläche. Neben der Funktionalität sind Senkscheiben auch ästhetisch ansprechend und werden daher häufig an Schränken und Möbeln verwendet.
6. Federringe
- Anwendungen: Möbel, Süßwasser-Marine-Anwendungen
- Verwendung: Ermöglicht den Einbau von Senkkopfschrauben mit flachem/ovalem Kopf bündig mit der Werkstückoberfläche. Neben der Funktionalität sind Senkscheiben auch ästhetisch ansprechend und werden daher häufig an Schränken und Möbeln verwendet.
Befestigungselemente und Unterlegscheiben sind einfache, aber entscheidende Komponenten, die jeder Wartungsfachmann täglich verwendet. Das RND-Sortiment eignet sich ideal mit einer breiten Palette von Befestigungselementen und Unterlegscheiben zur Verbesserung Ihrer Anwendungen. Diese Qualitätskomponenten sind sicherheitskonform, langlebig und zuverlässig und bieten gleichzeitig wettbewerbsfähige Preise und Kosteneinsparungen im Vergleich zu anderen Marken.
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