Gewindetypen
Wenn man bei uns im europäischen Raum von Gewindegrößen spricht, ist üblicherweise vom metrischen Regelgewinde die Rede. Klarerweise gibt es bei Gewinden ein Außengewinde (z.B. Schraube) und ein Innengewinde (z.B. Mutter). Die Bezeichnung für Gewinde setzt sich zusammen aus dem Buchstaben M (für metrische Gewinde) und einer Zahl, welche den Außendurchmessers des Vollrohrs bezeichnet, auf dem das entsprechende Außengewinde eingeschnitten wird (sprich der Außendurchmesser der Schraube, bevor das Gewinde drauf geschnitten wird).
Wenn es um die Beschreibung von einem Gewinde geht, gibt es sehr viele ungewohnte Begriffe. Die wichtigsten sind:
- Kernlochdurchmesser (also mit welchem Bohrer muss ich für das Gewinde vorbohren)
- Steigung (gibt an, um wieviel mm sich eine Schraube eindreht, wenn Sie eine Umdrehung angezogen wird)
- Flankenwinkel (Unterschied Wirthworth Gewinde / metrische Gewinde)
Da jetzt oberhalb das Regelgewinde zur Sprache gebracht wurde, es gibt auch ein Feingewinde. Beim Feingewinde ist die Steigung geringer, sprich eine Schraube mit Feingewinde braucht mehr Umdrehungen, bis Sie genauso weit eingedreht ist, wie eine Schraube mit Regelgewinde. Wenn überhaupt ein Feingewinde verwendet wird, dann wird es in erster Linie für Stellschrauben eingesetzt (also um etwas genau Justieren zu können).
Metrische Gewinde haben einen Flankenwinkel von 60°, Wirthworth Gewinde haben einen Flankenwinkel von 55°. Dieses Detail ist in der Praxis nur insofern interessant, dass für dichte Verschraubungen bei Rohren in der Regel ein Wirthworth Gewinde verwendet wird, da dies eine bessere Abdichtung garantiert. Deshalb gibt es hierfür unterschiedliche Gewindeschneidsätze.
Bohren vom Kernloch
Der Durchmesser vom Kernloch für das Vorbohren für das Eindrehen des Innengewindes ist in der Regel der wichtigste Parameter in der Praxis. Daher gibt es anbei eine Bohrlochtabelle mit verschiedenen Kernlochdurchmessern für verschiedene metrische Regelgewindegrößen.
Hier werden teilweise etwas unübliche Bohrergrößen verwendet (für M4, M5, M8 und M12). In der Praxis reicht es meist, den nächstkleineren Bohrer zur verwenden (in Klammer angeführt), da beim Gewindebohren der Bohrdurchmesser dann dem entsprechend aufgeweitet wird.
Bohren vom Innengewinde
Beim Bohren vom Innengewinde mit der Hand werden in der Regel je Gewindegröße drei verschiedene Gewindeschneider verwendet.
- Vorschneider: mit einem Ring am Schaft gekennzeichnet. Die Gewindeschneidzähne beim Vorschneider sind am vorderen Teil verjüngend, damit sich der Vorschneider weitgehend selbst zentriert.
- Mittelschneider: mit zwei Ringen am Schaft gekennzeichnet. in Der Ausführung zwischen Vorschneider und Fertigschneider
- Fertigschneider: kein Ring am Schaft. Dient zum Nachschneiden des Gewindes, damit der Schraube im Gewinde nachher gut läuft.
Anmerkung des Autors: auch wenn mich vermutlich der eine oder die andere steinigen wird, für das Gewindebohren in weichen Materialien wie Aluminium, Kunststoff, etc. würde ich nur den Fertigschneider verwenden. Einerseits ist es weniger Arbeit und andererseits geht man hier weniger Risiko ein, ein zweites Gewinde einzuschneiden, falls sich der Fertigschneider nicht richtig in das vorgeschnittene Gewinde einfügt.
Beim Gewindebohren werden die jeweiligen Gewindebohrer in das Windeisen eingesetzt. Es empfiehlt sich etwas Bohr- und Schneidöl (oder zur Not WD 40) zu verwenden. Beim Ansetzen soll darauf geachtet werden, dass der Gewindebohrer möglichst gerade aufgesetzt wird. Wenn ein Gewinde einmal schief angesetzt wurde, ist dies schwer zum Korrigieren. Bei Bedarf gibt hierfür euch verschiedene Gewindebohrführungen. Beim Bohren (vor allem in hartem Material wie Stahl), sollte nicht in einem Zug durchgebohrt werden, sondern nach ca. 2-3 Umdrehungen eine Gegendrehung gemacht werden, damit der Span am Schneidzahn brechen kann.
Handgewinde werden in der Regel für Durchgangslöcher verwendet. Bei Sacklöchern (also Löcher, welche nicht durch das gesamte Material durchgehen) sollte bedacht werden, dass die Schraube, welche in das Gewinde eingesetzt wird, nicht bis zum Ende vom Innengewinde eingedreht werden kann.
Neben dem Gewindebohren mit Handgewindebohrern, gibt es auch noch Maschinengewindebohrer. Diese weisen am vorderen Ende keine oder nur eine geringe Verjüngung auf und es ist je Gewindegröße nur ein Schneider nötig. Maschinengewindebohrer werden jedoch mit Standbohrmaschinen mit entsprechenden Gewindeschneidvorrichtung betrieben (Kraftübertragung erfolgt mit einer Kupplung). Eine Anschaffung in diese Richtung zahlt sich nur aus, wen wirklich oft ein Gewinde gebohrt werden sollte.
Schneiden vom Außengewinde
Beim Schneiden vom Außengewinde sollte das Vollrohr gut eingespannt sein. Es ist hilfreich, wenn die Kanten am oberen Ende des Rohrs mit einer Feile etwas abgeschrägt werden, damit sich das Windeisen leichter raufsetzen lässt. Auch hier sollt darauf geachtet werden, dass das Windeisen möglichst gerade aufgesetzt wird. (bei Bedarf gibt es auch hierfür Führungen). Weiters sollte auch beim Außengewinde, nicht alles in einem Zug geschnitten werden, sondern wiederum sollte nach 2-3 Umdrehungen eine Gegenumdrehung gemacht werden, damit sich der Span bricht. Es empfiehlt sich auch die Verwendung von Schmiermittel.
Gewindebohren in Edelstahl
Üblicherweise sind Gewindebohrer aus HSS-G. Diese sind für den üblichen Einsatz in Stahl gut geeignet, wenn jedoch zäher Edelstahl bearbeitet werden soll, dann empfiehlt sich HSS-E als Werkzeugmaterial (oder Titan beschichtete Gewindebohrer).
Anmerkung des Autors: es empfiehlt sich wirklich das richtige Material zu verwenden. Es nervt ziemlich einen abgebrochenen Gewindebohrer aus einem fast fertigen Werkstück herauszubekommen.
Festigkeitsklasse nach ISO 898
Klarerweise will man, wissen wieviel ein Befestigungspunkt aushält. Dieser hängt zum einen vom Material ab, in dem die Schraube eingedreht wird und zum anderen von der Schraube/Mutter selbst.
Die ISO 898 legt die mechanischen Eigenschaften von Schrauben und Muttern fest. Bei Außensechskantschrauben sollte Festigkeitsklasse am Kopf der Schraube angegeben sein. Es werden hier Zahlen von 3.6 (niedrige Festigkeit) bis 12.9 (sehr hohe Festigkeit, z.B. für Motoren) verwendet. Schrauben mit Festigkeitsklasse 8.8 sind leicht erhältlich und weisen eine gute Festigkeit auf.
Als Hilfestellung gibt es hier eine Gewindetabelle zum Download
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