Gewindeauslauf und der Freistich, den man ausdrücklich verlangen muss

Zwei verschiedene Dinge, oft in einem Atemzug genannt

Außengewinde lassen sich im Allgemeinen nur bis etwa anderthalb Gewindegänge vor einem Bund herstellen. Wenn das Gegenstück an diesem Bund anliegen muss, muss die Zeichnung sagen, was in diesem Raum geschieht.

Welche Norm – und es ist nicht eine einzige

• DIN 76-1:2025-10 — Gewindeausläufe und Gewindefreistiche, für Außen- und Innengewinde, mit Formen, Maßen und Bezeichnung. Gültig; die Ausgabe Oktober 2025 ist eine Berichtigung zu 2025-07 und ersetzt 2016-08.
• ISO 3508:1976 — nur Gewindeausläufe. 2023 bestätigt, aber mit dem Status wird überarbeitet; eine zweite Ausgabe ist in Bearbeitung.
• ISO 4755:1983 — nur Freistiche für Außengewinde. 2023 bestätigt und gültig.

Keines der ISO-Dokumente behandelt Freistiche für Innengewinde, dieser Teil von DIN 76-1 hat also kein direktes ISO-Gegenstück. Wenn Ihre Zeichnung einen Innenfreistich braucht, ist DIN 76-1 das, was Sie haben.

Die Einteilung ist leicht falsch zu verstehen, und uns ist das passiert. Es gibt kein einziges Schema normal/kurz/lang mit Form A und B darunter. Jedes Merkmal wird für sich eingeteilt: Der Auslauf am Außengewinde ist x₁ normal und x₂ kurz, die Ausgabe 2025 ergänzt x₃ für gewalzte Gewinde am vollen Schaft; der Freistich am Außengewinde ist Form A (normal) und Form B (kurz); der Auslauf am Innengewinde ist e₁, e₂, e₃ für normal, kurz und lang; der Freistich am Innengewinde ist Form C und Form D. „Lang“ gehört also zu den Ausläufen, nicht zu den Freistichformen für Außengewinde.

Kleinstgrößen sind erfasst, mit echten Zahlen

Das ist wissenswert, weil viele allgemeine Texte über Verbindungselemente stillschweigend M6 und größer voraussetzen. ISO 3508 deckt Steigungen von 0,2 bis 6 mm und Regelgewinde-Nenndurchmesser von 1 bis 68 mm ab; die Tabelle von ISO 4755 beginnt bei P = 0,25.

Jeder dieser Werte liegt unter dem Kerndurchmesser des Grundprofils des jeweiligen Gewindes. Das ist der Zweck der Rille — und zugleich ihr Preis.

Was die Norm tatsächlich über die Festigkeit sagt

Wir hatten einen griffigen Satz entworfen: Der Freistich ist der dünnste Querschnitt der ganzen Schraube, also entscheidet die Rille, die man der Fertigung zuliebe einsticht, wo sie bricht. Die zweite Hälfte ist belegt, die erste nicht.

Bei einem Vollteil mit Schaft konstanten Durchmessers und ohne weitere Rillen ist der Freistich meist der kleinste Außendurchmesser im Gewinde- und Schaftbereich. Aber zur „ganzen Schraube“ gehören auch die Antriebsaussparung im Kopf, eine etwaige Hohlbohrung, andere Rillen und die tatsächlichen Toleranzen. DIN und ISO stellen keine solche allgemeine Behauptung auf.

Das quantitative Bild und seine Grenzen

Wir haben nach einer Formzahl gesucht, die wir zitieren könnten, und konnten keine verantwortbar angeben.

• Für Freistiche M1–M5 mit diesen Maßen gibt es kein allgemeines K_t. DIN 76-1 und ISO 4755 liefern nur die Geometrie. Allgemeine Kerbkurven nach Art von Peterson lassen sich nicht ungeprüft übertragen, weil Rillenform, Belastung und Definition der Nennspannung jeweils abweichen.
• Die einzige Vergleichsstudie, die wir gefunden haben, ist numerisch und an M12: Kedziora (2017) verglich per FEM einen Freistich DIN 76 Form A mit anderen Ausläufen an einer Schraube der Festigkeitsklasse 10.9 und sagte etwa 9,37 × 10³ Querlastwechsel und 1,138 × 10⁸ Axiallastwechsel voraus, mit Unterschieden um ein Mehrfaches je nach Geometrie. Die Arbeit sagt klar, dass es ein numerischer Vergleich mit Werkstoffdaten glatter Proben ist, der noch physische Versuche braucht — und ihre kritische Stelle war der Grund des ersten tragenden Gewindegangs, nicht die Rille.
• Reale Schäden an diesen Merkmalen sind dokumentiert: Eine Schadensanalyse von 2021 fand hochfeste Schrauben, die im Gewindeauslauf frühzeitig durch Ermüdung rissen, wobei entscheidend war, dass der Auslauf mit der Flanschtrennfuge zusammenfiel; ein britischer Flugunfallbericht von 2015 verzeichnet einen Ermüdungsriss, der von Bearbeitungsspuren auf einer Freistichfläche ausging. Beide liegen weit über M5, und keiner liefert eine verallgemeinerbare Rate.

Die praktische Frage: Darf der Lieferant einfach einen hinzufügen?

Nein — und das ist der Teil, den man mitnehmen sollte.

Der Auslauf ist zwangsläufig: Es gibt ihn, weil ein Gewinde irgendwo enden muss. Ein Freistich ist etwas grundsätzlich anderes. Er ist ein zusätzliches Merkmal, das die Form des Teils verändert und laut dem eigenen Warnhinweis der Norm verringern kann, was das Verbindungselement trägt. Weder DIN 76-1 noch ISO 4755 berechtigen einen Lieferanten, einen Freistich anzubringen, wo die Zeichnung keinen verlangt.

Standardvorgaben gibt es — ISO 3508 bietet normale und kurze Ausläufe mit normal als allgemeinem Fall, und DIN 76 behandelt x₁, e₁ sowie die Formen A und C als Regelfall. Vertraglich werden sie aber erst, wenn Ihre Zeichnung die Norm aufruft. Eine Zeichnung, auf der nur „M2, Gewindelänge 4 mm“ steht, hat DIN 76 nicht aufgerufen; deren Standardvorgaben sind also nicht das, was Sie zu kaufen vereinbart haben.

• Wenn das Gegenstück an einem Bund anliegt, geben Sie an, was diesen Raum einnimmt.
• Wenn Sie einen Freistich wollen, nennen Sie Norm und Form — nicht nur „Freistich“ ohne Angabe.
• Wenn das Verbindungselement auch eine Festigkeitsklasse erfüllen muss, vermerken Sie, dass beide Anforderungen kollidieren können, und welche Vorrang hat.

Wo das Gewinde unter den übrigen Entscheidungen steht, steht in eine Schraube spezifizieren (englisch); wofür die Toleranzklasse gilt und wofür nicht, in Gewinde-Toleranzklassen; und was die Festigkeitsklasse tatsächlich verspricht, in was die Zahlen der Festigkeitsklasse aussagen.

Quellen

• DIN 76-1:2025-10 — Gewindeausläufe und Gewindefreistiche für metrische ISO-Gewinde nach DIN 13-1; x₁/x₂/x₃, e₁/e₂/e₃, Formen A–D; Warnhinweis zur Festigkeit
• ISO 3508:1976 — Gewindeausläufe, geschnitten und gewalzt; 2023 bestätigt, Status wird überarbeitet; ISO/CD 3508 Ed. 2 in Bearbeitung
• ISO 4755:1983 — Freistiche für metrische Außengewinde, Tabelle 1 d_g; 2023 bestätigt
• ISO 68-1:2023 — Grundprofil, zum Vergleich von d_g mit dem Kerndurchmesser
• ISO 3353-1:2020 — Gewindeanlauf und -auslauf für gewalzte Außengewinde in der Luft- und Raumfahrt
• Kedziora, 2017, DOI 10.4172/2168-9873.1000250 — FEM-Vergleich von DIN 76 Form A mit anderen Ausläufen, M12 Festigkeitsklasse 10.9
• Jawwad et al., Engineering Failure Analysis, 2021, DOI 10.1016/j.engfailanal.2021.105279; UK AAIB Bulletin 2/2015 — dokumentierte Schäden an Auslauf und Freistich
• PMPA Designer's Guide, 2021 — Gewinde lassen sich im Allgemeinen bis etwa 1,5 Gewindegänge vor einem Bund herstellen

Über die Annahme eines bestimmten Teils entscheiden Ihre Zeichnung und die Normen, die sie aufruft.

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 ist der Unterschied zwischen Gewindeauslauf und Gewindefreistich?

Der Auslauf ist der Übergang, in dem das Gewinde ausläuft, und es gibt ihn, ob Sie ihn verlangen oder nicht, weil sich ein Gewinde nicht bis unmittelbar an einen Bund vollständig formen lässt. Ein Freistich ist eine unter das Gewinde eingestochene Rille, die dem Werkzeug oder der Umformzone Platz gibt — ein zusätzliches Merkmal, das das Teil verändert. Außengewinde lassen sich im Allgemeinen nur bis etwa anderthalb Gewindegänge vor einem Bund herstellen; wenn das Gegenstück dort anliegen muss, muss die Zeichnung sagen, was diesen Raum einnimmt.

Welche Norm behandelt Gewindeausläufe und Freistiche?

DIN 76-1:2025-10 behandelt beides, für Außen- und Innengewinde, mit Formen, Maßen und Bezeichnung. Auf ISO-Seite ist es aufgeteilt: ISO 3508:1976 behandelt Ausläufe und ISO 4755:1983 Freistiche für Außengewinde. Keines der ISO-Dokumente behandelt Freistiche für Innengewinde, dieser Teil von DIN 76-1 hat also kein direktes ISO-Gegenstück.

Gelten diese Normen auch für Mikroschrauben?

Ja. ISO 3508 deckt Steigungen von 0,2 bis 6 mm und Regelgewinde-Nenndurchmesser von 1 bis 68 mm ab, und die Tabelle von ISO 4755 beginnt bei 0,25 mm Steigung. Die Freistichdurchmesser reichen von M1 mit 0,6 mm über M2 mit 1,3 mm bis M5 mit 3,7 mm, mit h12 unterhalb von M3 und h13 darüber. Alle liegen unter dem Kerndurchmesser des Grundprofils des jeweiligen Gewindes.

Wie viel Festigkeit kostet ein Freistich?

Die Norm nennt keine Zahl, und das ist Absicht. DIN enthält einen ausdrücklichen Warnhinweis, dass Verbindungselemente mit Außengewinde-Freistich die Prüfkraft, Bruchkraft oder das Bruchdrehmoment der zugehörigen Norm für mechanische Eigenschaften möglicherweise nicht erreichen, ohne eine prozentuale Abminderung anzugeben. Wir konnten auch keine allgemeine Formzahl für Freistiche M1 bis M5 mit diesen Maßen finden; die einzige Vergleichsstudie, die wir gefunden haben, ist numerisch, an M12, und ihre kritische Stelle war der Grund des ersten tragenden Gewindegangs, nicht die Rille.

Darf der Lieferant einen Freistich anbringen, wenn die Zeichnung nur eine Gewindelänge angibt?

Nein. Der Auslauf gehört zwangsläufig zur Gewindeherstellung, ein Freistich dagegen ist ein zusätzliches Merkmal, das die Form des Teils verändert und laut dem eigenen Warnhinweis der Norm verringern kann, was das Verbindungselement trägt. Weder DIN 76-1 noch ISO 4755 berechtigen dazu, ungefragt einen anzubringen. Ihre Standardformen — normaler Auslauf sowie die Formen A und C — werden erst vertraglich, wenn die Zeichnung die Norm aufruft; eine Zeichnung, auf der nur „M2, Gewindelänge 4 mm“ steht, hat ihnen also nicht zugestimmt.