Was sind Gewinderollschrauben und wann sollten Sie sie verwenden?

Was sind Gewindewalzschrauben?

Gewinderollschrauben — auch bekannt als Gewindeformschrauben — sind eine Art von Befestigungselement, mit dem sichere Verbindungen innerhalb von Metall-, Kunststoff- und Holzbaugruppen hergestellt werden.

Im Wesentlichen ähnelt eine Gewinderollschraube einer selbstschneidenden Schraube, hat jedoch eine feinere Steigung und eine Gewindeform, die der einer Maschinenschraube näher kommt.

Da sie ein trilobulares Gewinde haben und sich am Ende des Verschlusses leicht verjüngen, benötigen diese Bauteile kein vorgebohrtes Loch. Stattdessen haben Gewinderollschrauben selbstformende Eigenschaften und bilden ihr eigenes Gewinde, wenn sie in ein vorgebohrtes Loch getrieben werden.

Die trilobulare Form einer Gewindewalzschraube macht sie ideal, um genau das zu tun. Sie bietet Entlastungsbereiche, die verhindern, dass die Gewinde durch den Schneiddruck reißen.

In ähnlicher Weise können Gewindeformschrauben mit einem größeren Nebendurchmesser als vergleichbare selbstschneidende Schrauben das höhere Montagemoment bewältigen, das für härtere Baugruppen erforderlich ist.

Beim Einsetzen beginnt die Schraube, das Material innerhalb der Baugruppe zu verformen und es nach außen zu drücken. Dies unterscheidet sich von selbstschneidenden Schrauben, bei denen Material „abgeschnitten“ und abgetragen wird, sodass ein Gewinde entsteht.

Wenn

das Material so umgeformt wird, dass es eng an der Schraube anliegt, können die Gewinde, die durch Gewinderollverbindungen gebildet werden, in der Regel stärker sein als Gewinde, die durch selbstschneidende Schrauben erzeugt werden.

Dadurch ist es weniger wahrscheinlich, dass sich diese Komponenten mit der Zeit lockern, was sie ideal für Anwendungen macht, bei denen eine feste und zuverlässige Verbindung unerlässlich ist — wie z. B. in der Fertigung, bei der lose Bauteile katastrophale Auswirkungen haben können.

Die Gewindeformschrauben von Accu sind in Edelstahl A2 mit der zusätzlichen Option zur chemischen Schwärzung erhältlich.

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Ist Gewindewalzen dasselbe wie Gewindeformen?

Gewindewalzen und Gewindeformen sind beide Begriffe, die verwendet werden können, um zu beschreiben, wie ein Gewindeprofil geformt wird, oder genauer gesagt, wie die spiralförmigen Rillen auf dem Bauteil selbst entstehen.

Obwohl sie geringfügige Unterschiede aufweisen, beziehen sich die Begriffe „Gewindewalzen“ und „Gewindeformen“ auf dasselbe und können synonym verwendet werden.

Die Gewindeherstellung ist kein Patentrezept, und bei einer so großen Auswahl an Gewindemuttern, -bolzen und -schrauben sind mehrere Fertigungsmethoden erforderlich.

Das Gewindewalzen oder Gewindeformen ist ein Verfahren, bei dem Gewinderollen verwendet werden, um Außengewinde an serienmäßig hergestellten Bauteilen zu erzeugen, beispielsweise an einer Maschinenschraube oder einem Bolzen.

Bei diesem Prozess, der nicht subtraktiv ist, wird das Bauteil unter Druck gesetzt. Dabei entsteht eine Form, die die Außenseite des Materials zu einem Gewinde formt.

Diese Formen haben oft die Form eines Paares gerillter Räder oder gerillter Platten.

Das Verbindungselement wird zwischen diese Werkzeuge gelegt und es wird Druck ausgeübt, wodurch das Verbindungselement zwischen den Werkzeugen rollt und ein durchgehendes Gewinde bildet.

Im Vergleich dazu wird das Gewindeschneiden zur Herstellung von Innengewinden verwendet, wie es bei Muttern der Fall ist. Dies erfolgt mit einem Gewindeschneideinsatz oder Gewindebohrer, der in das Material eingeführt wird, um das Innengewinde zu erzeugen

. Bei

beiden Vorgängen handelt es sich um Kaltumformverfahren, was bedeutet, dass sie bei Raumtemperatur durchgeführt werden.

Was ist der Unterschied zwischen Walzgewinden und einer Gewindewalzschraube?

Das „Gewinderollen“ bezieht sich zwar auf das Umformen eines Außengewindes, sollte jedoch nicht mit Gewinderollschrauben selbst verwechselt werden.

Eine Gewindewalzschraube ist nicht unbedingt eine Schraube, deren Gewinde durch Gewinderollen geformt wurden, obwohl sie es sein können. Vielmehr bestimmen die Eigenschaften der Schraube beim Gewindewalzen, wie sich das Bauteil verhält, wenn es in eine Baugruppe eingebaut wird

.

Im Wesentlichen handelt es sich bei einer „gewindegewalzten“ Schraube um ein Verbindungselement, das im Gewinderollverfahren hergestellt wird, wohingegen eine „Gewinderollschraube“ ein Verbindungselement ist, das speziell dafür entwickelt wurde, ein nicht subtraktives, verformbares Verfahren zur Bildung eines Gewindes in einer Baugruppe zu verwenden.

Weitere Informationen zu den Methoden, mit denen die Gewinde eines Bauteils hergestellt werden, finden Sie in unserem Artikel „Gerolltes Gewinde vs. geschnittenes Gewinde — Die Unterschiede und Vorteile der einzelnen Gewindetypen“.

Sind Gewindewalzschrauben besser als selbstschneidende Schrauben?

Gewindewalzschrauben werden oft als selbstschneidende Schrauben bezeichnet, und obwohl sie sich theoretisch ähneln, sind sie nicht dasselbe.

Dies soll nicht heißen, dass Gewindeformschrauben besser sind als selbstschneidende Schrauben, sondern sie weisen jeweils Eigenschaften auf, die für den Einsatz in verschiedenen Anwendungen geeignet sind.

Um das eine als besser als das andere zu betrachten, müssen Sie zunächst die materiellen Anforderungen des Projekts berücksichtigen. Es sollte jedoch beachtet werden, dass sowohl Gewindewalzschrauben als auch selbstschneidende Schrauben in verformbare Materialien eingebaut werden sollten, da sie so konzipiert sind, dass sie ihr eigenes Gewinde herstellen

.

Wie bereits erwähnt, erzeugt eine Gewindewalzschraube ihr Gewinde, indem sie das Montagematerial verformt und komprimiert, während eine selbstschneidende Schraube das Material abschneidet und abträgt.

In der Regel sind selbstschneidende Schrauben aufgrund ihres geringeren Antriebsmoments einfacher zu montieren. Sie sind auch vielseitiger und können auch in einem breiteren Spektrum von Anwendungen und Materialien eingesetzt werden, darunter Kunststoff, Holz und dünne Metallbleche.

Mit einem tieferen Gewinde haben selbstschneidende Schrauben mehr „Biss“, was für einen sicheren Halt in weicheren Materialien wie Holz erforderlich ist.

Im Vergleich dazu eignen sich Gewinderollschrauben besser für hochwertigere Aluminiumsorten und ähnliche Materialien. Sie können zwar für dünnere Blechanwendungen verwendet werden, dies ist jedoch aufgrund ihrer höheren Kosten nicht oft der Fall

.

Wie bereits erwähnt, müssen zum Formen oder Schneiden eines Gewindes sowohl selbstschneidende Schrauben als auch Gewindeformschrauben in verformbare Materialien eingesetzt werden. Wenn das Montagematerial härter ist als das Material der Schraube, ist es nicht möglich, ein Gewinde zu bohren oder zu formen. Stattdessen beginnen sich die Gewinde der Schraube abzunutzen und abzuziehen.

Aus

diesem Grund werden selbstschneidende Standardschrauben für härtere Metallbaugruppen nicht empfohlen. Gewindewalzschrauben eignen sich aufgrund ihrer Konstruktion für das Durchdringen höherer Aluminiumqualitäten, wie z. B. das trilobularförmige Gewinde, oder weil sie einen größeren Nebendurchmesser haben, weisen selbstschneidende Schrauben diese Eigenschaften nicht

auf.

Ein weiterer Grund dafür, dass selbstschneidende Standardschrauben für härtere Metallbaugruppen nicht empfohlen werden, liegt in ihrer Methode der Gewindeherstellung.

Beim Selbstbohren entstehen häufig Späne oder, wenn es sich um Metall handelt, Späne, die als Nebenprodukt beim Schneiden des Materials während der Installation entstehen.

Dies ist zwar nicht für alle Baugruppen eine Komplikation, aber bei härteren Materialien und empfindlichen Anwendungen kann dies zu Verunreinigungen führen, und die Verwendung von Gewinderollschrauben kann dieses Risiko minimieren.

Da das Material rund um das Gewinde bei der Montage der Gewinderollschraube zusammengedrückt und nicht geschnitten wird, sind diese Verbindungselemente im Vergleich zu herkömmlichen selbstschneidenden Schrauben auch resistenter gegen Vibrationen und Lockern.

Sollten Sie sich also für eine Gewindewalzschraube oder eine selbstschneidende Schraube entscheiden? Wenn Ihr Projekt höhere Aluminiumqualitäten oder ähnliche Materialien beinhaltet, eine höhere Belastung aufweist und stärkere und sicherere Verbindungselemente erfordert, sind Gewindeformschrauben letztendlich die beste Wahl.

Wenn einfache Installation und Vielseitigkeit eine höhere Priorität haben und Ihr Projekt weichere Materialien erfordert, eignen sich auch selbstschneidende Schrauben.

Wo würden Sie eine Gewindewalzschraube verwenden?

Gewinderollschrauben werden zwar am häufigsten in Metallbaugruppen verwendet, sie können jedoch auch in anderen harten Materialien wie einigen Kunststoffarten verwendet werden.

Können Gewindewalzschrauben in Metall verwendet werden?

In der Fertigungsindustrie werden Gewindewalzschrauben häufig in Metallanwendungen eingesetzt.

Als abnehmbares und wiederverwendbares Befestigungselement, das ohne vorheriges Bohren eines Lochs montiert werden kann, werden diese Schrauben häufig in der Aluminiumextrusion verwendet, um Befestigungen in geformten Löchern herzustellen, um Zeit bei der Herstellung zu sparen.

Bauteile, die in der Fertigung verwendet werden, sind in der Regel ständigen Bewegungen ausgesetzt, wodurch sich herkömmliche Maschinenschrauben im Laufe der Zeit lockern können.

Dies kann zu einer Gefahr werden, wenn sich das Bauteil zu stark lockert, und es kann auch wertvolle Laufzeit in Anspruch nehmen, bis das Bauteil wieder angezogen werden muss.

Gewindewalzschrauben sind so konzipiert, dass sie in diesen dynamischen Umgebungen eine gute Leistung erbringen. Sie bieten eine höhere Widerstandsfähigkeit gegenüber Auszugsvibrationen, ohne dass für die Montage Muttern oder Einsätze erforderlich sind.

Gewinderollschrauben werden häufig auch in Metallbaugruppen als Alternative zu selbstschneidenden Schrauben verwendet. In vielen Fällen sind sie die bevorzugte Komponente, da sie bei der Installation keine Späne produzieren.

In einigen Fällen können Gewinderollschrauben als Alternative zu ineinandergreifenden männlichen und weiblichen Komponenten verwendet werden, um die Komplikationen zu vermeiden, die durch das Quergewinde entstehen.

Kreuzgewinde ist der Begriff, der verwendet wird, um die Fehlausrichtung eines Außen- und eines Innengewindes zu beschreiben. Wenn die beiden Fäden nicht ausgerichtet sind, können sie sich verklemmen oder brechen. Dies tritt häufig auf, wenn die Löcher nicht senkrecht stehen oder wenn das Gewinde beim Gewindeschneiden beschädigt wird

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Da sie in einer Baugruppe ihr eigenes Gewinde bilden, werden Gewinderollschrauben nicht in ein vorhandenes Gewinde eingesetzt, wodurch das Risiko eines Quergewindes ausgeschlossen ist.

Weitere Informationen über Cross Threading und wie Sie es vermeiden können, finden Sie in unserem technischen Artikel „So vermeiden Sie Cross-Threading“.

Können Gewinderollschrauben in Kunststoff verwendet werden?

Aus ähnlichen Gründen, aus denen sie in Metall verwendet werden, bietet die Verwendung von Gewinderollschrauben in Kunststoffbaugruppen viele Vorteile.

Genau wie bei Metall gibt es Kunststoffarten, die zu hart und zu dicht sind für herkömmliche selbstschneidende Schrauben oder Maschinenschrauben.

Wenn Sie versuchen würden, eine dieser Standardschrauben in einer Kunststoffbaugruppe zu befestigen, ohne die entsprechende Vorbereitung, z. B. die Verwendung einer Pilotbohrung, ist es wahrscheinlich, dass Sie auf erheblichen Widerstand stoßen und sich ablösen.

Selbstschneidende Schrauben sind zwar so konzipiert, dass sie ihr eigenes Gewinde abschneiden, sie sind jedoch für härtere Kunststoffe ebenso ungeeignet wie für härtere Metalle.

Gewindewalzschrauben sind dagegen speziell für diese Werkstofftypen konzipiert.

Sie haben beispielsweise eine trilobulare Form, die es ihnen ermöglicht, Kunststofffäden mit minimalem Antriebsmoment herzustellen. Darüber hinaus üben diese Schrauben weniger Druck nach außen aus, indem sie das Material formen, wodurch die Wahrscheinlichkeit verringert wird, dass ein Schraubenkopf platzt.

Dennoch sind diese Komponenten für Kunststoffbaugruppen nicht ganz so effektiv wie andere, spezialisiertere Verbindungselemente wie Polyfix- oder Plastite-Schrauben.

Diese Schrauben verwenden dieselbe Methode wie Gewindewalzschrauben, um ein Gewinde zu formen, verfügen jedoch über zusätzliche Funktionen, die sie für den Einsatz in Kunststoffen effektiver machen.

Polyfix- und Plastite-Schrauben sind Verbindungselemente mit einem speziellen scharfen Gewindeprofil und einer trilobularen Form, wodurch sie sich ideal für Kunststoffinstallationen eignen. Durch das schärfere Gewindeprofil kann das Verbindungselement tiefer in eine Baugruppe einschneiden und gleichzeitig die Wahrscheinlichkeit verringern, dass sich das Verbindungselement ablösen kann. Diese trilobulare Form reduziert auch die Reibung beim Gewindeformungsprozess

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Weitere Informationen zu Polyfix-Schrauben finden Sie in unserem Fachartikel „Polyfix-Schrauben: Selbstschneidende Schrauben für Kunststoff“.

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Kundenspezifisch gefertigte Gewindeformschrauben

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