Klassifizierung von Schrauben
Schrauben werden nach mehreren Kriterien klassifiziert, darunter Kopftyp, Antriebstyp, Gewindespezifikation, Materialeigenschaften und beabsichtigte Anwendung. Im Folgenden werden die wichtigsten Klassifizierungssysteme vorgestellt, die in der Technik und Fertigung verwendet werden.
1. Klassifizierung nach Kopfstil
Die Kopfkonfiguration bestimmt die Art des Werkzeugeingriffs, die Geometrie der Auflagefläche und die ästhetischen Eigenschaften.
表格
| Kopftyp | Beschreibung | Typische Anwendungen |
|---|---|---|
| Sechskantkopf | Sechs-Kopf mit flacher Auflagefläche; gebräuchlichster Schraubentyp | Allgemeiner Bau, Maschinenbau, Automobilindustrie |
| Quadratischer Kopf | Vier-Kopf; Bietet einen großen Drehmomentbereich | Schwere Konstruktion, Baustahl |
| Runder Kopf | Gewölbter zylindrischer Kopf; glattes Aussehen | Dekorative Anwendungen, eingeschränkter Zugang |
| Senkkopf (Flachkopf). | Konischer Kopf, der bündig mit oder unter der Oberfläche sitzt | Luft- und Raumfahrt, Anwendungen, die glatte Oberflächen erfordern |
| Knopfkopf | Flacher-gerundeter Kopf mit Innenantrieb | Maschinenschutz, ästhetische Anwendungen |
| Schlossschraube | Runder Kopf mit quadratischem Hals darunter; verhindert ein Verdrehen beim Anziehen | Holzbau, Hafenbau |
| Flanschkopf | Integrierter scheibenartiger Flansch unter dem Kopf; verteilt die Klemmlast | Automobilanwendungen mit hohen -Vibrationen |
| 12-Punkt-Kopf | Double-hex-Konfiguration; Bietet mehrere Schraubwinkel | Luft- und Raumfahrt, kritischer Raum-begrenzte Baugruppen |
2. Klassifizierung nach Antriebstyp
Das Antriebssystem bestimmt die Werkzeugschnittstelle und die Effizienz der Drehmomentübertragung.
表格
| Antriebstyp | Beschreibung | Eigenschaften |
|---|---|---|
| Außensechskant | Herkömmlicher sechsseitiger Kopf; Schraubenschlüssel- oder Steckschlüsseleingriff | Hohe Drehmomentkapazität; weit verbreitete Werkzeuge |
| Innensechskant (Inbus) | Sechseckige Aussparung im Kopf; Inbusschlüsseleingriff | Kompaktes Kopfdesign; Geeignet für Senkbohrungen |
| Torx | Sechs-lappenförmige, sternförmige-Aussparung; widersteht Cam-out | Hohe Drehmomentübertragung; reduzierter Werkzeugverschleiß |
| Phillips | Kreuz-förmige Aussparung; selbst-zentrierend | Häufig bei kleineren Verbindungselementen; neigen dazu, bei hohem Drehmoment auszureißen |
| Geschlitzt | Einzelner gerader Schlitz; Schlitzschraubendreher- | Einfach, aber anfällig für Cam-; begrenzte Drehmomentkapazität |
| Robertson (Quadrat) | Quadratische Aussparung; positiver Werkzeugeinsatz | Beliebt im kanadischen Baugewerbe; widersteht dem Abziehen |
| Spline | Mehrere Längsrillen; hohe Drehmomentkapazität | Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt sowie im Schwermaschinenbau |
3. Klassifizierung nach Gewindespezifikation
Die Gewindegeometrie ist standardisiert, um Austauschbarkeit und ordnungsgemäße mechanische Leistung zu gewährleisten.
表格
| Kriterium | Einstufung | Beschreibung |
|---|---|---|
| Gewindeprofil | Einheitliche/ISO-Metrik | 60-Grad-V--Gewinde; Standard für allgemeine Anwendungen |
| Gipfel | Trapezgewinde; Wird zur Kraftübertragung und für Leitspindeln verwendet | |
| Stützpfeiler | Asymmetrisches Profil; hohe unidirektionale Belastbarkeit | |
| Quadrat | Quadratisches Profil; Hocheffiziente Kraftübertragung (selten bei Bolzen) | |
| Gewindesteigung | Grober Faden | Größere Tonhöhe; höhere Abziehfestigkeit; allgemeiner Zweck |
| Feiner Faden | Kleinere Tonhöhe; Bereich mit höherer Zugspannung; bessere Vibrationsfestigkeit | |
| Extra-feiner Faden | Sehr kleiner Stellplatz; Wird in dünnwandigen Bauteilen und Präzisionsinstrumenten verwendet | |
| Thread-Serie | UNC (Unified Coarse) | Standard-Grobserie; allgemeine industrielle Anwendungen |
| UNF (Einheitliche Geldstrafe) | Feine Serie; verbesserte Ermüdungsfestigkeit und Anpassungsfähigkeit | |
| UNEF (Unified Extra Fine) | Extrafeine Serie; dünne Materialien und Präzisionsbaugruppen | |
| Metrisch grob (M) | Metrische Standard-ISO-Gewinde; Internationaler Standard | |
| Metrisch fein (MF) | Metrische Feingewinde; Anwendungen mit hoher-Festigkeit |
4. Klassifizierung nach Material und mechanischen Eigenschaften
Die Materialauswahl bestimmt Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Temperaturbeständigkeit und Kosten.
表格
| Klasse/Eigenschaftsklasse | Material | Zugfestigkeit | Typische Anwendungen |
|---|---|---|---|
| Klasse 2 / Klasse 4,8 | Stahl mit niedrigem/mittlerem Kohlenstoffgehalt | 74.000 psi / 420 MPa | Allzweck; nicht-kritische Anwendungen |
| Klasse 5 / Klasse 8,8 | Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt, vergütet | 120.000 psi / 800 MPa | Automobil, Maschinen; häufigste Sorte |
| Klasse 8 / Klasse 10,9 | Legierter Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt, vergütet | 150.000 psi / 1.040 MPa | Schwere Maschinen, kritische strukturelle Verbindungen |
| Klasse 12.9 | Legierter Stahl, vergütet | 1.220 MPa | Hoch-Anwendungen; eingeschränkte Duktilität |
| A2-70 / A4-70 | Austenitischer Edelstahl (304/316) | 700 MPa | Korrosionsbeständige Umgebungen; Marine, chemisch |
| A2-80 / A4-80 | Austenitischer Edelstahl, kaltverformt | 800 MPa | Korrosionsbeständigere-Anwendungen mit höherer Festigkeit |
| B8 / B8M | Edelstahl (ASTM A193) | Variiert je nach Klasse | Hochtemperatur-Druckbehälteranwendungen |
| Titan (Gr 5 Ti-6Al-4V) | Titanlegierung | 950 MPa | Luft- und Raumfahrt, leichte, kritische Anwendungen |
5. Klassifizierung nach Anwendung und Funktion
表格
| Kategorie | Beschreibung | Beispiele |
|---|---|---|
| Strukturbolzen | Hoch-hochfeste Schrauben für den Stahlrahmenbau; Entwickelt, um Scherkräften und Spannungen standzuhalten | ASTM A325, A490; EN 14399 |
| Maschinenschrauben | Allzweckschrauben-für die Maschinenmontage | Sechskant- und Vierkantschrauben |
| Ankerbolzen | Eingebettet in Beton oder Mauerwerk zur Befestigung von Bauwerken an Fundamenten | J-Bolzen, L-Bolzen, Keilanker |
| Zugschrauben (Zugschrauben) | Große Holzschrauben mit Sechskantkopf; im Holzbau eingesetzt | Wagenschrauben, Holzbolzen |
| U-Bolzen | U-förmige Bolzen mit Gewindeenden; dient zur Sicherung von Rohren und runden Gegenständen | Rohrhalterungen, Automobil-Blattfedern |
| Augenschrauben | Kopf zu einer Schleife geformt; Wird zum Heben und Aufrüsten verwendet | Hebepunkte für Maschinen, Theateraufhängung |
| Bolzen umschalten | Federbelastete Flügel, die sich hinter hohlen Wänden ausdehnen; Wird im Trockenbau und Hohlmauerwerk verwendet | Hohlwandanker |
| Expansionsbolzen | Mechanisch ausdehnen, um das Grundmaterial zu greifen; Wird in Beton und Stein verwendet | Hülsenanker, Keilanker |
| Spannungskontrollschrauben | Hoch-Strukturschrauben mit verzahnten Enden, die bei richtiger Vorspannung abscheren | Schrauben -abdrehen; im Stahlbau eingesetzt |
6. Klassifizierung nach Oberflächenbeschaffenheit und Beschichtung
表格
| Finish/Beschichtung | Beschreibung | Zweck |
|---|---|---|
| Glatt (unbeschichtet) | Keine Oberflächenbehandlung; Blanker Stahl | Umgebungen mit geringer -Korrosion; sofortiger Einsatz |
| Verzinkt (galvanisiert) | Dünne Zinkschicht durch Elektrolyse | Allgemeiner Korrosionsschutz; wirtschaftlich |
| Feuerverzinkt- | Dicke Zinkschicht aus geschmolzenem Zinkbad | Robuster -Korrosionsschutz für den Außenbereich |
| Mechanisch verzinkt | Kalt-an die Oberfläche geschweißte Zinkpartikel | Korrosionsschutz ohne Gefahr der Wasserstoffversprödung |
| Zink-Aluminiumflocken (Geomet/Dacromet) | Anorganische Zink-Aluminiumbeschichtung | Überlegene Korrosionsbeständigkeit; keine Wasserstoffversprödung |
| Phosphatbeschichtet | Kristalline Phosphatkonversionsschicht | Lackhaftbasis; mäßiger Korrosionsschutz |
| Schwarzes Oxid | Chemisch gebildete Fe₃O₄-Schicht | Minimale Korrosionsbeständigkeit; ästhetisch; reduzierte Blendung |
| PTFE-beschichtet | Polytetrafluorethylen-Polymerschicht | Geringe Reibung; chemische Beständigkeit; Gewindeschmierung |
7. Klassifizierung nach Herstellungsverfahren
表格
| Verfahren | Beschreibung | Eigenschaften |
|---|---|---|
| Kaltumgeformt (kaltgestaucht) | Bei Raumtemperatur aus Draht geformt | Der Kornfluss folgt der Kontur; überlegene Ermüdungsbeständigkeit; wirtschaftlich für hohe Volumina |
| Warmgeschmiedet | Wird bei erhöhten Temperaturen gebildet | Größere Größen; reduzierte Kaltverfestigung; gröbere Kornstruktur |
| Bearbeitet (aus Stange geschnitten) | Aus massivem Stangenmaterial gedreht | Geeignet für kleine Mengen; kein Kornfluss; höhere Kosten |
| Gerollte Fäden | Durch plastische Verformung gebildete Fäden | Arbeits-gehärtete Oberfläche; Druckeigenspannungen; überlegene Ermüdungslebensdauer |
| Fäden abschneiden | Durch Schneiden oder Schleifen bearbeitete Gewinde | Präzise Geometrie; keine Kaltverfestigung; geringere Ermüdungsfestigkeit |
