Die Buchstaben auf einer Blechschraube sind keine Güteklassen

Wo die Buchstaben heute stehen

Zuerst eine Formalie, denn das naheliegende Zitat ist veraltet.

Die Typbuchstaben standen in ASME B18.6.4, die gewindeformende und gewindeschneidende Blechschrauben der Zollreihe behandelte. Diese Norm wurde 2013 in B18.6.3 überführt und ist heute ein historisches Dokument. Gültig ist ASME B18.6.3-2024, Machine Screws, Tapping Screws, and Metallic Drive Screws (Inch Series).

Zur Geschichte: Das Komitee B18 wurde 1922 gegründet, gemeinsam getragen von SAE und ASME; ASA B18.6 erschien 1947, eine eigene Norm für Blechschrauben 1958, der Status als USA Standard folgte 1966 und die Anerkennung durch ANSI 1981. SAE J478 (2004) wurde durch B18.6.3-2013 ersetzt. Die verbreitete Behauptung, das Buchstabensystem sei allein bei SAE entstanden und dann übernommen worden, konnten wir nicht bestätigen, deshalb wiederholen wir sie nicht.

Die zwei Dimensionen, der eigentlich lernenswerte Teil

Unser Entwurf dieses Artikels beruhte auf einer sauberen Trennung: grobe, weitgängige Gewinde, die formen, und Maschinengewinde, die schneiden. Das ist falsch, und die Ausnahmen sind das Interessante. Es gibt zwei unabhängige Achsen.

Die beiden fett gesetzten Zellen sind die, die eine saubere Zweiteilung verliert. Type C ist ein Maschinengewinde, das formt, nicht schneidet. Und BF und BT sind weitgängige Gewinde, die schneiden. Wer „weitgängig heißt formend“ als Regel mit sich herumträgt, wird von diesen beiden erwischt.

Was jeder Buchstabe tatsächlich festlegt

A und AB — die beiden, die sich am ähnlichsten sehen — unterscheiden sich also vor allem in der Steigungsreihe, nicht im Ende. Beide haben eine Bohrspitze; AB verwendet das weitgängige Gewinde von B.

Zwei Typen, von denen die Norm abrät, und nicht die, die man vermuten würde

• Type A. ASME stellt fest, dass AB den breiteren Anwendungsbereich hat, und empfiehlt AB gegenüber A; die Maße von A sind nur zur Information angegeben. Machinery's Handbook sagt es direkter: Für Neukonstruktionen AB verwenden und in bestehenden Konstruktionen A durch AB ersetzen, wo möglich. Der Wortlaut der Norm selbst ist aber empfohlen gegenüber, nicht ersetzt — Type A ist nicht aus der Norm verschwunden.
• Type C ist derjenige, der ausdrücklich als nicht empfohlen für Neukonstruktionen gekennzeichnet ist, begründet mit rückläufiger Verwendung und dem allgemein höheren Eindrehmoment, das er braucht. Das hat uns überrascht: C ist ein gewindeformender Typ mit Maschinengewinde, was nach der modernen Wahl klingt.

D, F, G und T sind nicht als veraltet aufgeführt; übernehmen Sie also nicht den allgemeinen Eindruck, die schneidenden Typen seien Altlasten.

Die metrische Seite und eine Buchstabenkollision, die Ärger macht

ISO verwendet ein ganz anderes Feld. ISO 1478 gibt eine metrische Größenreihe für Blechschraubengewinde an — ST2.9, ST3.5, ST4.2 und so weiter — und legt Steigung, Durchmesser, das 60°-Gewindeprofil und das Gewindeende fest. Das ist eine Größenreihe, kein Funktionstyp. Sie lässt sich keinem ASME-Buchstaben zuordnen.

Es gibt außerdem keine offizielle Umrechnungstabelle zwischen ST-Größen und den Typbuchstaben. ISO 1478:1999 Tabelle 1 setzt ST-Größen zwar zu den älteren Gewindenummern #0, #1, #2 in Beziehung, aber ausdrücklich nur zur Information. Jede Tabelle von Buchstaben zu ST-Größen im Netz ist ein Lieferantenvergleich, keine Gleichwertigkeit.

Auf einer metrischen Zeichnung ruft man die zutreffende ISO-Produktnorm, die ST-Größe nach ISO 1478 und die Endform auf, die diese Produktnorm verlangt. Das Beispiel der Norm selbst lautet ISO 1478 – ST3,5, wobei die Endform in der Produktbezeichnung angegeben wird; ein Linsenkopf etwa kommt aus ISO 7049.

Was die Buchstaben nicht sagen

Wir wollten mit einem Satz enden: Die Buchstaben kodieren Werkstoff und Bohrung, wer sie verwechselt, bekommt also genau zwei Fehler — die Schraube greift nicht, oder sie spaltet das Teil. Beide Hälften davon erwiesen sich als zu stark.

Die Buchstaben legen Gewinde, Ende und Art der Gewindeerzeugung fest. Sie kodieren keinen bestimmten Werkstoff mit einem bestimmten Bohrungszustand. Was tatsächlich geschieht, hängt auch vom Lochdurchmesser, von Härte und Duktilität des Grundwerkstoffs, von Dicke oder Domgeometrie, Einschraublänge, Oberfläche und Montage ab.

Und die Liste der Fehler ist länger als zwei. Neben fehlendem Anschnitt und gespaltenem Teil kann eine falsche Zuordnung ausgerissene Innengewinde, eine gebrochene Schraube, einen eingebrochenen Dom, ein zu hohes Eindrehmoment, bei dem die Schraube nicht zur Anlage kommt, zu geringe Klemmkraft, Spannungsrisse oder Kriechen sowie Probleme durch Späne verursachen.

Die ehrliche Fassung ist deshalb die, die trotzdem nützlich bleibt: Der Buchstabe beschreibt Geometrie und Verfahren der Schraube, keine Güteklasse. Er muss zur Verbindung passend gewählt werden, und diese Zuordnung ist eine eigene Aufgabe, die der Buchstabe nicht für Sie erledigt.

Wo das anschließt

Wie sich die vier Wege in einen Grundwerkstoff unterscheiden und warum Späne eine Frage der Zuverlässigkeit sind, steht in Die Wahl der Schraubenart. Der formende Weg in Metall, einschließlich der dafür nötigen Bohrungstoleranz, steht in Gewindeformende Schrauben in Metall. Für Kunststoff siehe Schrauben für Kunststoff, und für das Drehmomentfenster Drehmoment bei Blechschrauben. Wo diese Entscheidung unter den übrigen steht, zeigt Schrauben vollständig spezifizieren (englisch). Die nummerierten Typen, die man ebenfalls in Katalogen sieht — 1, 23, 25 —, behandelt Die Nummern sind alte Namen; dort zeigt sich auch, dass Typ 17 zu einer anderen Normenfamilie gehört.

Quellen

• ASME B18.6.3-2024 — Machine Screws, Tapping Screws, and Metallic Drive Screws (Inch Series); gültige Norm
• ASME B18.6.4-1998 (R2005) — 2013 in B18.6.3 überführt; historisch
• ASME B18.6.3-2013 §4.1, §4.1.1.1–4.1.1.5, Anmerkungen zu Tabelle 44 — Typbeschreibungen und die Hinweise „nicht empfohlen“
• ASME B18.12 — Typdefinitionen für genutete und geschlitzte Enden
• ISO 1478:1999 — Gewinde für Blechschrauben, ST-Größenreihe, Gewindeenden; Tabelle 1 informative Zuordnung zu älteren Gewindenummern
• ISO 7049:2011 — Beispiel einer Produktnorm, die die Endform festlegt
• Machinery's Handbook, 31. Auflage — AB für Neukonstruktionen
• SAE J478 (2004), ersetzt durch ASME B18.6.3-2013

Die Annahme eines bestimmten Teils richtet sich nach Ihrer Zeichnung und den darin aufgerufenen Normen.

Dieser Beitrag behandelt Schritt 2: Gewinde. Die vollständige Reihenfolge lautet Grundwerkstoff, Gewinde, Kopf, Antrieb, Oberfläche und Dokumentation. Warum eine andere Reihenfolge Nacharbeit verursacht, erläutert der englische Beitrag Specifying a screw.

Häufige Fragen

Was bedeuten die Typbuchstaben auf einer Blechschraube?

Sie beschreiben die Schraube, nicht ihre Qualität. Jeder Buchstabe legt zwei unabhängige Dinge fest: ob die Schraube ein weitgängiges Gewinde oder eine Steigung wie bei Maschinenschrauben hat, und ob das Gegengewinde geformt, geschnitten oder gewalzt wird. A, AB, B und BP sind weitgängige Gewinde, die formen; BF und BT sind weitgängige Gewinde, die schneiden; C ist ein Maschinengewinde, das formt; D, F, G und T sind Maschinengewinde, die schneiden. Eine Type F ist keine bessere Schraube als eine Type B.

Welche Norm definiert Type A, AB, B, C und F?

Sie standen in ASME B18.6.4, die gewindeformende und gewindeschneidende Blechschrauben der Zollreihe behandelte. Diese Norm wurde 2013 in B18.6.3 überführt und ist heute historisch. Das gültige Dokument ist ASME B18.6.3-2024, Machine Screws, Tapping Screws, and Metallic Drive Screws (Inch Series).

Ist Type A veraltet?

Nicht ganz. ASME vermerkt, dass AB den breiteren Anwendungsbereich hat, und empfiehlt AB gegenüber A, wobei die Maße von A nur zur Information angegeben sind; Machinery’s Handbook rät zu AB für Neukonstruktionen. Der Wortlaut der Norm ist aber „empfohlen gegenüber“, nicht ersetzt, und Type A wurde nicht gestrichen. Der Typ, der tatsächlich als nicht empfohlen für Neukonstruktionen gekennzeichnet ist, ist Type C, wegen rückläufiger Verwendung und des allgemein höheren Eindrehmoments.

Wie verhalten sich die ASME-Typbuchstaben zu den ST-Größen nach ISO 1478?

Es sind verschiedene Felder. ISO 1478 gibt eine metrische Größenreihe für Gewinde an — ST2.9, ST3.5, ST4.2 und so weiter — und legt Steigung, Durchmesser, das 60-Grad-Profil und das Gewindeende fest. Das ist eine Größenreihe, kein Funktionstyp, und es gibt keine offizielle Umrechnung zu den ASME-Buchstaben. ISO 1478:1999 Tabelle 1 setzt ST-Größen nur zur Information zu älteren Gewindenummern in Beziehung. Tabellen im Netz, die Buchstaben ST-Größen zuordnen, sind Lieferantenvergleiche.

Sollte eine metrische Zeichnung einen Typbuchstaben wie Type C nennen?

Besser nicht. ISO verwendet C und F ebenfalls, für Spitze und Zapfen, und das sind nicht die ASME-Typen C und F; ein nackter Buchstabe ist also mehrdeutig. Auf einer metrischen Zeichnung ruft man die zutreffende ISO-Produktnorm, die ST-Größe nach ISO 1478 und die Endform auf, die diese Produktnorm verlangt — das Beispiel der Norm lautet ISO 1478 – ST3,5, ein Linsenkopf kommt aus ISO 7049.