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Schrauben

Schraubenarten erklärt: Auswahl für jedes Projekt

Von Lukas Becker | 22. Dezember 2024
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Schrauben gibt es in unzähligen Varianten für verschiedene Materialien und Projekte. Dieser Artikel stellt die gängigsten Schraubenarten, ihre Eigenschaften und Anwendungsbereiche vor.

Schraubentypen
Schrauben unterscheiden sich vor allem in Länge, Material und Kopfform

Schraubenarten nach Anwendungsgebiet

Schrauben sind in zahlreichen Varianten erhältlich, die jeweils für besondere Anwendungsgebiete optimiert sind. So können Sie für unterschiedliche Materialien und Bauprojekte stets die passende Schraube finden.

Holzverbindungen

Für Holzarbeiten bieten sich besonders spezialisierte Schraubentypen an:

  • Holzschrauben: Diese Schrauben verfügen über ein grobes Gewinde, das sich gut in Holz eindreht und festen Halt gibt.
  • Spanplattenschrauben: Ideal für Spanplatten, da sie geringe Einschraubwiderstände und hohen Ausreißwiderstand bieten.
  • Terrassenschrauben: Für den Einsatz im Außenbereich konzipiert, resistent gegen Witterungseinflüsse.

Metallverbindungen

Metallschrauben sind für präzise und stabile Metallverbindungen konzipiert:

  • Metallschrauben: Diese Schrauben besitzen ein feines Gewinde und benötigen meistens ein Gegenstück wie eine Mutter.
  • Bohrschrauben: Sie benötigen kein Vorbohren, da sie über eine integrierte Bohrspitze verfügen und direkt in das Metall eingedreht werden können.
  • Blechschrauben: In dünne Metalle einsetzen, oft ohne Vorbohren erforderlich, ggf. mit Bohrspitze ausgestattet.

Stein und Beton

Für die Befestigung in mineralischen Materialien wie Stein und Beton eignen sich besonders:

  • Betonschrauben: Diese Schrauben sind speziell für die Verankerung in Beton konstruiert und ziehen sich selbstständig fest.
  • Steinschrauben: Diese Schrauben eignen sich hervorragend für Anwendungen bei härteren Steinarten.

Spezialanwendungen

Einige Schraubenarten wurden für spezifische Bau- und Montagearbeiten entwickelt:

  • Fassadenschrauben: Speziell für die Befestigung von Fassadenelementen konstruiert.
  • Fensterrahmenschrauben: Für sichere und stabile Verbindungen bei der Fensterinstallation.
  • Justierschrauben: Erlauben präzise Verstellungen und Feinausrichtungen, etwa bei der Montage von Scharnieren.
  • Möbelschrauben: Werden in der Möbelherstellung genutzt und oft mit dekorativen Köpfen versehen.

Flexible und Sicherheitsanwendungen

Für Anwendungen, bei denen Flexibilität oder erhöhte Sicherheit gewünscht ist:

  • Flügelschrauben: Diese sind leicht mit der Hand anzuziehen und zu lösen, ideal für temporäre Verbindungen.
  • Sicherheitsschrauben: Entwickelt, um einen Manipulationsschutz zu bieten, da sie spezielle Antriebe oder Köpfe haben, die schwer zu entfernen sind.

Schraubenköpfe

Die Auswahl des richtigen Schraubenkopfes spielt eine wichtige Rolle in der Befestigungstechnik und beeinflusst sowohl die Funktionalität als auch die Optik Ihrer Verbindung. Zu den am häufigsten verwendeten Schraubenköpfen gehören:

  • Senkkopf: Diese Schraubenköpfe ermöglichen es, die Schraube vollständig im Material zu versenken, was zu einer glatten Oberfläche führt. Sie werden häufig bei Holzarbeiten eingesetzt.
  • Rundkopf: Rundkopfschrauben stehen nach dem Einschrauben leicht hervor und bieten eine ästhetische Option für dekorative Anwendungen.
  • Zylinderkopf: Ähnlich wie Rundkopfschrauben, stehen sie hervor, jedoch mit einem flacheren, zylindrischen Profil, das sich gut für Metallverbindungen eignet.
  • Linsenkopf: Diese Köpfe haben eine leicht abgerundete Oberseite und werden oft für dekorative Zwecke verwendet. Sie sind besonders beliebt bei Möbelverbindungen.
  • Sechskantkopf: Diese Kopfform ermöglicht hohe Drehmomente und eine einfache Handhabung mit einem Schraubenschlüssel. Sie finden häufig Anwendung im Metall- und Maschinenbau.
  • Tellerkopf: Diese Köpfe haben eine breite Auflagefläche, die für eine gute Druckverteilung sorgt und oft in der Holzbearbeitung verwendet werden.

Jede Kopfform bietet spezifische Vorteile und mögliche Einsatzbereiche, die von der Art des Materials bis zur gewünschten Ästhetik und Funktionalität reichen. Es gibt auch spezialisierte Schrauben ohne Kopf, bekannt als Madenschrauben, die komplett im Material verschwinden und meist zur Sicherung von Bauteilen dienen.

Schraubengewinde

Das Gewinde einer Schraube spielt eine zentrale Rolle bei der Befestigung. Es bestimmt, wie sich die Schraube in das Material einarbeitet und wie stark die Verbindung ist. Es lassen sich hauptsächlich drei Gruppen von Schraubengewinden unterscheiden: Metallgewinde, Holzgewinde und Sondergewinde.

Metallgewinde

Metallgewinde, oft auch als Feingewinde bezeichnet, kommen hauptsächlich bei Verbindungen in Metallwerkstoffen zum Einsatz. Diese Gewinde zeichnen sich durch eine geringe Steigung und eine hohe Anzahl an Gewindegängen aus und ermöglichen eine präzise und feste Verbindung. Typische Metallgewinde sind:

  • Metrisches ISO-Gewinde: Auch als Regel- oder Spitzgewinde bekannt, wird häufig im Maschinenbau und bei Konstruktionen verwendet.
  • Whitworth-Gewinde: Charakteristisch für Rohrgewindeverbindungen, besonders in der Sanitärtechnik verbreitet.
  • UNC-Gewinde: Grobgewinde nach amerikanischem Standard, das in vielen mechanischen und technischen Bereichen Anwendung findet.

Holzgewinde

Holzgewinde, auch Grobgewinde genannt, sind darauf ausgelegt, sich leicht und effektiv in Holzwerkstoffe einzubohren. Diese Gewinde haben eine größere Steigung, die verhindert, dass das Holz splittert, und sorgen für eine stabile Verbindung. Typische Holzgewinde sind:

  • Doppelgang-Gewinde: Erhöhen die Haltbarkeit und Festigkeit der Schraubverbindung, insbesondere bei weichem Holz.
  • Teilgewinde: Schrauben mit einem glatten Schaft oberhalb des Gewindes, um eine enge Verbindung der zu verschraubenden Teile zu ermöglichen.

Sondergewinde

Sondergewinde wurden für spezifische Anwendungen entwickelt und bieten oft spezielle Vorteile:

  • Trapezgewinde: Ein stabiles und belastbares Gewinde, das oft in der Hebetechnik verwendet wird.
  • Sägengewinde: Häufig in der Holzbearbeitung angewendet, sorgt es für eine gleichmäßige Verteilung der Kräfte.
  • Flach- und Rundgewinde: Finden Anwendung in Bereichen, die eine geringe Reibung erfordern, wie in bestimmten Bewegungsmechanismen.

Technische Begriffe und Kennzahlen

Die Präzision eines Gewindes hängt von mehreren Faktoren ab, darunter:

  • Gewinde-Außendurchmesser: Der maximale Durchmesser einer Schraube inklusive der Gewindespitzen.
  • Gewinde-Kerndurchmesser: Der kleinste Durchmesser am Grund der Gewindeflanken.
  • Gewindesteigung: Der vertikale Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Gewindegängen.
  • Flankenwinkel: Der Winkel zwischen den Flanken der Gewindegänge.

Durch das Verständnis dieser technischen Details können Sie die optimale Schraube für Ihr Projekt auswählen und sicher eine feste und langlebige Verbindung erzielen.

Schraubenmaterialien

Schrauben sind in einer Vielzahl von Materialien erhältlich, die jeweils spezifische Eigenschaften und Anwendungsvorteile bieten. Hier sind die häufigsten Materialien, aus denen Schrauben hergestellt werden:

  • Stahl: Der am häufigsten verwendete Werkstoff für Schrauben aufgrund seiner hohen Festigkeit und Vielseitigkeit. Stahlschrauben sind robust und können vielfältig eingesetzt werden, benötigen jedoch oft eine Beschichtung zum Schutz vor Korrosion.
  • Edelstahl: Diese Schrauben sind besonders korrosionsbeständig und eignen sich hervorragend für den Einsatz im Freien oder in feuchten Umgebungen. Zudem sind Edelstahlschrauben resistent gegen Chemikalien und daher auch für industrielle Anwendungen geeignet.
  • Aluminium: Aluminium ist leicht und rostet nicht, was diese Schrauben ideal für Anwendungen macht, bei denen das Gewicht eine Rolle spielt, wie im Leichtbau und der Luftfahrt. Allerdings sind sie nicht so belastbar wie Stahlschrauben.
  • Messing: Das Material ist korrosionsbeständig und bietet eine attraktive Optik, wodurch Messingschrauben häufig in dekorativen Anwendungen und bei der Herstellung von Musikinstrumenten und Uhren eingesetzt werden.
  • Kupfer: Kupferschrauben sind ebenfalls korrosionsbeständig und haben eine gute Leitfähigkeit. Sie werden oft in der Elektronik und Installationen verwendet, wo sowohl die korrosionsbeständigen als auch leitfähigen Eigenschaften von Vorteil sind.
  • Titan: Diese Schrauben bieten eine extrem hohe Festigkeit bei gleichzeitig geringem Gewicht. Sie sind zudem korrosionsbeständig, was sie ideal für den Einsatz in der Luftfahrt, Medizintechnik und Marine macht. Ihre Herstellung ist jedoch kostenintensiv.
  • Kunststoff: Kunststoffschrauben sind leicht, korrosionsbeständig und isolierend. Sie kommen häufig in der Elektronik und in säurehaltigen Umgebungen zum Einsatz, sind jedoch im Allgemeinen nicht so belastbar wie Metallvarianten.
  • Verbundwerkstoffe: Schrauben aus Verbundwerkstoffen, wie z.B. faserverstärktem Kunststoff, kombinieren hohe Festigkeit mit geringem Gewicht und finden Anwendung in der Automobil- und Luftfahrtindustrie.

Die Wahl des Materials für Ihre Schraube sollte sorgfältig auf die spezifischen Anforderungen Ihres Projekts abgestimmt werden. Überlegen Sie, welche Eigenschaften besonders wichtig sind – sei es Korrosionsbeständigkeit, Festigkeit, Gewicht oder elektrische Leitfähigkeit – um die optimale Schraubenart zu finden.

Schraubenbeschichtungen

Die Beschichtung von Schrauben spielt eine wesentliche Rolle, um deren Lebensdauer und Beständigkeit zu erhöhen. Verschiedene Oberflächenbehandlungen und Beschichtungen bieten Schutz vor Korrosion und Verschleiß sowie spezielle Vorteile je nach Einsatzbereich. Hier sind die gängigsten Beschichtungen und ihre Eigenschaften:

  • Galvanisch Verzinkt: Diese weit verbreitete Beschichtung schützt effektiv vor Korrosion und verleiht der Schraube ein glänzendes Finish. Sie eignet sich ideal für allgemeine Anwendungen im Innen- und Außenbereich.
  • Feuerverzinkt: Schrauben mit dieser Beschichtung sind besonders widerstandsfähig gegen Witterungseinflüsse und eignen sich hervorragend für den Einsatz im Außenbereich.
  • Gelb Chromatiert: Diese Beschichtung bietet zusätzlich zur Verzinkung einen verbesserten Korrosionsschutz und wird häufig in der Automobilindustrie verwendet.
  • Zinklamellenbeschichtung: Diese mehrschichtige Beschichtung ist extrem widerstandsfähig gegen Salzwasser und chemische Einflüsse und findet daher Einsatz in maritimen und industriellen Umgebungen.
  • Zink-Nickel Beschichtet: Diese hochwertige Beschichtung kombiniert die Vorteile von Zink und Nickel und bietet hervorragenden Korrosionsschutz sowie hohe Verschleißfestigkeit.
  • Phosphatiert: Diese organische Beschichtung dient hauptsächlich als Grundierung für Lackierungen und erhöht die Haftung der nachfolgenden Schichten.
  • Verkupfert und Vermessingt: Diese Beschichtungen bieten vor allem eine dekorative Optik und sind weniger korrosionsbeständig. Sie eignen sich daher eher für Innenanwendungen oder dekorative Verbindungen.
  • Kunststoffbeschichtet: Kunststoffbeschichtungen reduzieren die Reibung und erleichtern das Einschrauben. Sie bieten zudem isolierende Eigenschaften und Schutz vor Korrosion.

Die Wahl der richtigen Beschichtung hängt maßgeblich von den Umgebungsbedingungen ab, in denen die Schraube eingesetzt wird. Für industrielle und maritime Anwendungen sind besonders widerstandsfähige Beschichtungen wie Zinklamellen- oder Zink-Nickel-Beschichtung empfehlenswert. Für dekorative Anwendungen im Innenbereich können hingegen verkupferte oder vermessingte Schrauben präferiert werden.

Schraubenantriebe

Der Schraubenantrieb legt fest, welches Werkzeug Sie benötigen, um eine Schraube sicher und effizient zu verschrauben und wieder zu lösen. Es gibt eine Vielzahl von Antriebsarten, die jeweils spezifische Vorteile bieten:

  • Schlitzantrieb: Dies ist die klassische Form des Schraubenantriebs, bei der ein einfacher Schlitz in den Schraubenkopf eingearbeitet ist. Der Nachteil besteht darin, dass das Werkzeug leicht abrutschen kann, wodurch das Werkstück beschädigt werden kann und der Schraubprozess mühselig wird. Hohe Drehmomente können nicht sicher übertragen werden.
  • Kreuzschlitzantrieb: Dieser ist unterteilt in Phillips (PH) und Pozidriv (PZ). PH-Schrauben bieten eine selbstzentrierende Funktion und sind ideal für Standardanwendungen. PZ-Schrauben beinhalten zusätzliche sternförmige Einkerbungen, die die Kraftübertragung verbessern und das Abrutschen minimieren, was besonders bei Schnellmontagen hilfreich ist.
  • Innensechskant (Inbus): Hier ist der Schraubenkopf von einem sechseckigen Innenraum geprägt. Diese Antriebsart bietet eine sehr gute Kraftübertragung und wird häufig in nicht gut zugänglichen Bereichen eingesetzt.
  • Außensechskant: Dieser Antrieb, bei dem der Schraubenkopf von außen sechseckig ist, ermöglicht große Drehmomente zu übertragen. Schrauben mit diesem Antrieb können mit verschiedenen Werkzeugen wie Maulschlüsseln oder Steckschlüsseln bearbeitet werden.
  • Torx (Innenstern): Bekannt für seine sternförmige Anlagefläche, zeichnet sich der Torx-Antrieb durch eine exzellente Kraftübertragung aus und minimiert den Verschleiß sowohl am Werkzeug als auch an der Schraube. Dies kommt besonders bei materialschonenden Anwendungen zugute.
  • Sicherheitsantriebe: Diese spezialisierten Antriebe, zu denen beispielsweise Torx mit Stift (Tamper-proof) gehören, erschweren ein unbefugtes Lösen der Schrauben und bieten zusätzlichen Manipulationsschutz.

Ihre Wahl des Schraubenantriebs sollte stets individuell auf das Projekt und die spezifischen Anforderungen abgestimmt sein. Schwere Holzanwendungen, feinmechanische Arbeiten oder sicherheitsrelevante Bereiche können jeweils einen anderen Antrieb erfordern, um optimale Ergebnisse zu erzielen.

Festigkeitsklassen

Die Festigkeitsklasse einer Schraube informiert darüber, wie viel Spannung und Belastung sie aushalten kann und ist daher wichtig für sicherheitsrelevante Verwendungen. Die Klassifizierung erfolgt nach genormten Kategorien, die durch zwei Zahlen dargestellt werden und durch einen Punkt getrennt sind, z.B. 4.8, 8.8, 10.9 oder 12.9. Die erste Zahl steht für die Zugfestigkeit in 100 N/mm², während die zweite Zahl das 10-fache der Streckgrenze als Bruchteil der Zugfestigkeit angibt.

Bei der Auswahl der richtigen Festigkeitsklasse sollten Sie folgende Faktoren berücksichtigen:

  • Lastanforderungen: Schätzen Sie das Gewicht und die Kräfte ein, die die Schraube aushalten muss. Für schwere Konstruktionen oder industrielle Anwendungen sind höhere Festigkeitsklassen erforderlich.
  • Materialeigenschaften: Berücksichtigen Sie die Festigkeit des Materials, in das die Schraube eingebracht wird. Härtere Materialien benötigen oft Schrauben mit höheren Festigkeitsklassen, um Verformungen zu vermeiden.
  • Umgebungsbedingungen: Achten Sie auf äußere Einflüsse wie Feuchtigkeit, Korrosion oder extreme Temperaturen. Wählen Sie gegebenenfalls Schrauben mit korrosionsbeständigen Beschichtungen.
  • Normen und Vorschriften: In bestimmten Bereichen, wie dem Bauwesen, müssen gesetzliche Normen eingehalten werden, die die Verwendung bestimmter Festigkeitsklassen vorschreiben.

Indem Sie diese Faktoren beachten, können Sie die passende Schraubenfestigkeitsklasse für Ihr Projekt wählen und für eine sichere und dauerhafte Verbindung sorgen.

Zusätzliche Unterscheidungsmerkmale

Neben den grundlegenden Unterscheidungen von Schrauben nach Anwendungsgebiet, Kopfform, Antrieb und Gewinde gibt es weitere spezielle Merkmale, die Sie bei der Auswahl der passenden Schraube berücksichtigen sollten:

Spitze und Schaft

  • Spitzenform: Die Form der Schraubenspitze ist entscheidend für das Material, in das die Schraube eingedreht wird. Spitzzulaufende Spitzen eignen sich gut für Holz und Kunststoff, während flache oder Bohrspitzen für Metall und Beton verwendet werden.
  • Schaftbeschaffenheit: Je nach Anwendung kann der Schaft der Schraube glatt oder geriffelt sein. Ein glatter Schaft, kombiniert mit einem Teilgewinde, kann dafür sorgen, dass das Material fester zusammengezogen wird.

Materialkombinationen und spezielle Ausführungen

  • Materialkombination: Einige Schrauben sind aus mehreren Materialien gefertigt, um spezifische Vorteile zu bieten. Beispielsweise gibt es Schrauben mit einem rostfreien Edelstahlkern und einer harten Metallspitze, die hohe Korrosionsbeständigkeit und Stabilität kombinieren.
  • Spezialschrauben: Für bestimmte Einsatzgebiete gibt es spezialisierte Schrauben wie Rändelschrauben zum einfachen Verstellen ohne Werkzeug oder Ringschrauben für bewegliche Verbindungen.

Umweltbedingungen und Anwendungen

  • Feuchtigkeits- und Wetterbeständigkeit: Schrauben, die im Außenbereich oder in feuchten Umgebungen verwendet werden, sollten speziell beschichtet oder aus korrosionsbeständigen Materialien wie Edelstahl oder beschichtetem Aluminium gefertigt sein.
  • Temperaturbelastung: Für Anwendungen, die hohen Temperaturen ausgesetzt sind, sollten Schrauben aus hitzebeständigem Material gewählt werden. Titan- oder hochlegierter Stahl sind in diesen Fällen empfehlenswert.

Oberflächenbeschaffenheit

Die Oberfläche der Schraube kann zusätzliche Schutz- und Funktionseigenschaften bieten:

  • Anti-Rutsch-Beschichtung: Einige Schrauben verfügen über eine spezielle Beschichtung, die das Verrutschen des Werkzeugs minimiert und somit die Handhabung erleichtert.
  • Dekorative Beschichtung: Neben funktionalen Beschichtungen gibt es auch dekorative Optionen wie vernickelte oder verzinkte Oberflächen, die für sichtbare Anwendungen im Möbelbau oder Innenausbau verwendet werden können.

Indem Sie diese zusätzlichen Merkmale bei Ihrer Auswahl berücksichtigen, können Sie die optimale Schraube für Ihre spezifischen Anforderungen finden und somit die Stabilität und Langlebigkeit Ihrer Verbindungen gewährleisten.

Detaillierte Beschreibungen ausgewählter Schraubenarten

Es gibt zahlreiche Schraubenarten, die speziell für unterschiedliche Materialien und Anwendungen entwickelt wurden. Hier sind einige ausgewählte Schraubenarten

Artikelbild: MentalArt/iStockphoto