Gewindeformende Schrauben

Eine trilobulare Schraube hat einen dreilappigen Querschnitt und verdrängt den Werkstoff, statt ihn zu schneiden. Da keine Späne entstehen, eignet sie sich dort, wo Verunreinigungen unzulässig sind. Die verformte Zone zeigt plastische Verformung, gestreckte Körner und lokale Kaltverfestigung. Eine höhere Auszugsfestigkeit gegenüber einem geschnittenen Gewinde behaupten wir für die beiden Schrauben arten nicht — belastbare Vergleichsstudien untersuchen formende und schneidende Gewindebohrer, und das lässt sich nicht übertragen. Was die Belege stützen und was nicht.

Spezifikationsmöglichkeiten

Verfügbare Ausführungen. Die tatsächliche Fertigungsmöglichkeit wird bei der Anfrage bestätigt.
SerienbereichM1.0 – M5.0
Maximale GrößeM16
NormenDIN 7500-1:2021-07 · DIN 7500-2:2016-04
ISO 7085 wurde am 2010-02-10 zurückgezogen; es gibt keine aktuelle ISO-Entsprechung
Werkstoffesiehe Werkstoffe
Oberflächensiehe Oberflächen
MindestbestellmengeAb 10,000 Stück, abhängig vom Teil

Die beiden Nummern behandeln unterschiedliche Gegenstände; die Bohrung steht in Teil 2. DIN 7500-1 legt die technischen Lieferbedingungen für einsatzgehärtete und angelassene gewindeformende Schrauben für metrisches ISO-Gewinde fest. DIN 7500-2 enthält Richtwerte für Bohrungsdurchmesser — im Titel steht ausdrücklich Richtwerte, also Empfehlungen und keine Anforderungen. ISO 7085 enthielt die mechanischen und funktionalen Anforderungen für dieselben einsatzgehärteten und angelassenen Schrauben, wurde jedoch am 2010-02-10 zurückgezogen und nicht durch eine aktuelle ISO-Norm ersetzt — die europäische Fassung stieß bei Bruchdrehmoment und Härtevorgaben auf technische Probleme; DIN 7500-1 übernahm. Eine Zeichnung, die weiterhin ISO 7085 nennt, verweist auf ein Dokument, das nicht mehr besteht. Der erste Punkt unter „Wo die häufigsten Fehler entstehen“ betrifft das Toleranzfenster der Bohrung. Das zugrunde liegende Dokument enthält nur Richtwerte — deshalb gehört die Bohrung in Ihre Zeichnung. Die vollständige Einordnung der Normen, einschließlich der Erklärung, warum DIN 7500-1 den trilobularen Querschnitt nicht festlegt.

Kopfformen

Profilzeichnung Linsenkopf
Linsenkopf
Profilzeichnung Senkkopf
Senkkopf
Profilzeichnung Sechskant
Sechskant
Profilzeichnung Sechskant mit Bund
Sechskant mit Bund
Profilzeichnung Zylinderkopf
Zylinderkopf

Antriebsarten

Profilzeichnung Phillips
Phillips
Profilzeichnung Torx
Torx
Profilzeichnung Außensechskant
Außensechskant
Profilzeichnung Innensechskant
Innensechskant

Wann welcher Antrieb gewählt wird →

Gewindeauswahl

  • Trilobularer Querschnitt

    Die Lappen streichen beim Drehen kontinuierlich über die Bohrungswand — es gibt keine drei festen Kontaktpunkte und die Umformung setzt nicht aus. Die Form verringert vielmehr die momentane Kontaktfläche und damit Reibung und Formdrehmoment. Es gibt keinen allgemein zitierfähigen Prozentsatz; nennt ein Lieferant einen, fragen Sie, an welcher Bohrung, welchem Werkstoff und welcher Dicke er gemessen wurde.

Wo die häufigsten Fehler entstehen

Jeder dieser Punkte verursacht in der Fertigung Ausschuss oder Nacharbeit. Keiner ist nur theoretisch.

Das Toleranzfenster der Bohrung ist enger als bei Blechschrauben. Bei Übermaß wird das Gewinde unvollständig geformt und hält nicht; bei Untermaß steigt das Einschraubdrehmoment stark bis zum Kopfversagen. Schlagen Sie den Bereich für den Werkstoff nach und übernehmen Sie keine Vorbohrwerte für Blechschrauben. Wie viel enger, sollte vorliegen, denn diese Zahl entscheidet, ob Ihr vorhandener Bohrprozess die Toleranz halten kann:

Empfohlene Vorbohrungstoleranz und daraus resultierende Bandbreite
NennmaßH11 — Formen, DIN 7500-2H12 — ST-Blechschraube, DIN 7975Bandbreite
1 bis 3 mm0.060 mm0.100 mm60.0%
3 bis 6 mm0.075 mm0.120 mm62.5%
6 bis 10 mm0.090 mm0.150 mm60.0%
Abmaße nach ISO 286-2. Die Formbohrung erhält etwa 60% des Toleranzbands, weshalb ein Prozess, der Bohrungen für Blechschrauben sicher hielt, diese Bohrung nicht automatisch beherrscht. DIN 7500-2 bezeichnet die Durchmesser zudem als Richtwerte aus Versuchen von Herstellern und Anwendern und verlangt eine Prüfung vor der Serienfertigung — die Bohrung ist die Variable.

Einsatz in sprödem Werkstoff. Beim Verdrängen muss der Werkstoff fließen. Gusseisen und starre Kunststoffe reißen am Bohrungsrand; dort ist ein geschnittenes Gewinde erforderlich.

Abstand zwischen Einschraub- und Versagensdrehmoment wird nicht beachtet. Dieses Fenster ist enger als bei einer Maschinenschraube. Das Drehmoment einer automatischen Verschraubung muss deshalb durch Versuch bestimmt und darf nicht aus Einstellungen für Maschinenschrauben übernommen werden.

Wie die Länge gemessen wird

Eine Regel genügt: Wird der Kopf im Werkstück versenkt, gilt die Gesamtlänge; bleibt er auf der Oberfläche, wird unter dem Kopf gemessen.

Vergleich dreier Kopfformen: Senkkopf über alles, Linsensenkkopf bis zum Übergang des Konus und Linsenkopf unter dem Kopf gemessen
Die rote Linie ist der Bezug. Köpfe, die im Werkstück versinken, werden über alles gemessen; aufliegende Köpfe unter dem Kopf.
Messbezug nach Kopfform
KopfformBezugBegründung
Senkkopf (flach)GesamtlängeDer Kopf liegt bündig in der Senkung und zählt deshalb mit
LinsensenkkopfGesamtlänge bis zum KopfdurchmesserDer Konus wird versenkt, die Wölbung steht vor; gemessen wird bis zu ihrem Übergang
Linsen- / RundkopfUnter KopfDer Kopf bleibt vollständig auf der Oberfläche
FlachrundkopfUnter KopfGleiche Regel
Sechskant / Sechskant mit BundUnter KopfGleiche Regel
Zylinderkopf mit InnensechskantUnter KopfGleiche Regel

Vollständige Erklärung →  Wo die Normen bei dieser Größe enden →  Toleranzkette und Schraube →

Anfragen

Gewindeformende Schrauben gibt es in vielen Kombinationen. Nennen Sie Teil, Größe, Werkstoff, Oberfläche, Jahresbedarf und Anwendung; wir antworten zu Machbarkeit und Lieferzeit. Mit einer Zeichnung oder einem Muster geht es am schnellsten — die Kalkulation am tatsächlichen Teil erspart viele Annahmen.

Serienbereich M1.0 – M5.0, Normverbindungselemente bis M16. Mindestbestellmenge ab 10,000 Stück, abhängig vom Teil.

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