Nach fest kommt ab! - Das sollte man über Festigkeitsklassen von Schrauben wissen

Unabhängig von den unterschiedlichen Arten von Gewindeschrauben ist die Festigkeit einer Schraube von größter Bedeutung. Je nachdem wo Schrauben eingesetzt werden, spielt es eine entscheidende Rolle, welche Kräfte hier auftreten können, ob sie statische oder sich bewegende Teile miteinander verbinden und wie fest sie angezogen werden müssen, um auf Dauer eine sichere Verschraubung zu gewährleisten. So ist es leicht nachvollziehbar, dass beim Auto Schrauben, die beispielsweise am Querlenker, Bremssattel oder Schwungrad zum Einsatz kommen, höhere Anforderungen an die Festigkeit erfüllen müssen als Schrauben, die am Kotflügel oder Ventildeckel verwendet werden. So ist hier beim Einsatz von neuen Schrauben, z. B. beim Auswechseln oder bei Reparaturen unbedingt darauf zu achten, dass Schrauben derselben Festigkeitsklasse wie die Originalschrauben verwendet werden.

Um zu erkennen, welche Festigkeit Gewindeschrauben besitzen, sind diese mit einer Zahlenkombination der entsprechenden Festigkeitsklasse versehen, die aus Ziffern (Angabe in 1/100 N/mm2), getrennt durch einen Punkt besteht, z. B. 4.8, 5.6, 8.8 oder eine 12.9, die für die höchste Festigkeitsklasse steht. Somit können auch verschiedene Schraubenarten miteinander verglichen werden. Die Kennzeichnung für alle Festigkeitsklassen ist ab einem Nenndurchmesser von 5 mm vorgeschrieben. Die Kennzeichnung wird an der bestmöglichsten Stelle angebracht und ist meistens oben oder seitlich auf dem Schraubenkopf zu finden. Muttern werden übrigens nur mit einer Ziffer, der Zugfestigkeit, gekennzeichnet, da hier die Streckgrenze nicht von Relevanz ist.

Die Zugfestigkeit (Rm ) einer Schraube

Die Zahl vor dem Punkt entspricht der Zugfestigkeit des Materials der Schraube und entspricht der Spannung, die der jeweilige Schraubenstahl maximal aufnehmen kann. Wird diese überschritten, kommt es zu Materialverformungen (zunehmende Fehler im Metallgitter), die schließlich zum Bruch / Zerreißen der Schraube in zwei Teile oder oftmals zum Abriss des Schraubenkopfs führen, womit mühsame Arbeit vorprogrammiert ist, den Rest der Schraube aus dem Gewinde herauszubekommen, ohne dieses zu beschädigen.

Die Streckgrenze (Re ) einer Schraube

Die Zahl nach dem Punkt steht für die Elastizität, die sogenannte Streckgrenze der Schraube. Eine Schraube ist keineswegs ein völlig starrer Gegenstand, sondern sie lässt sich auch dehnen. Wird die Zugbelastung wieder abgesenkt, geht die Schraube, solange ihre Streckgrenze nicht überschritten wurde, bis in ihre ursprüngliche Form zurück. Ist die Streckgrenze jedoch einmal überschritten, verliert eine Schraube irreparabel ihre elastische Eigenschaft. Sie beginnt, sich plastisch zu verformen, d. h. bei erneuter Zugbeanspruchung längt sie sich nur und reißt schließlich.

Die Berechnung der Zugfestigkeit und Streckgrenze einer Schraube ist einfach, Rechenbeispiel Festigkeitsklasse 5.8

Zugfestigkeit: Die Zahl vor dem Punkt wird mit 100 multipliziert. Damit ergibt sich eine Zugfestigkeit von

5 x 100 = 500 N/mm2

Streckgrenze: Die Kennziffern vor und nach dem Punkt werden miteinander und mit Faktor 10 multipliziert. Damit ergibt sich für eine 5.8-Schraube eine Streckgrenze von

5 x 8 x 10 = 400 N/mm2

Wer tiefer ins Thema Festigkeitsklassen von Schrauben einsteigen will oder weitere Informationen wie beispielsweise Anzugsdrehmoment, Vorspannkraft, Temperaturverhalten etc. benötigt, der wird im Internet fündig, darunter eine sehr umfangreiche PDF-Datei zum Download von Würth, eine wohl der bekanntesten Firmen in Sachen Industriebedarf, Befestigungs- und Montagetechnik.

 

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