Wie du die richtige Schraube für dein Projekt findest

Das Verständnis der Schraubenabmessungen ist für die Auswahl des richtigen Befestigungselements für dein Projekt unerlässlich. Die Abmessungen und Spezifikationen einer Schraube wirken sich auf ihre Leistung, Haltekraft und Kompatibilität mit verschiedenen Materialien aus. Nachstehend findenst du eine Übersicht über die wichtigsten Schraubenmaße, die du kennen solltest.

Hauptdurchmesser (Nenndurchmesser)

Der Hauptdurchmesser bezieht sich auf das äußerste Maß über dem Gewinde. Dies ist der Durchmesser, der bei der Angabe von Schraubengrößen am häufigsten genannt wird. Er bestimmt die Tragfähigkeit der Schraube und ihre Kompatibilität mit verschiedenen Materialien.

Steigungsdurchmesser

Der Steigungsdurchmesser ist der imaginäre Kreis, der durch das Gewindeprofil an einem Punkt verläuft, an dem die Breite der Gewindestege und der Gewindegräben gleich ist. Er ist ein entscheidender Faktor für die korrekte Passung zwischen einer Schraube und ihrem Gegengewinde. Wenn der Steigungsdurchmesser nicht korrekt ist, kann die Schraube nicht sicher befestigt werden.

Kleiner Durchmesser

Dies ist der kleinste Durchmesser der Schraube, gemessen an der Unterseite des Gewindes. Er spielt eine Rolle bei der Bestimmung der Kernfestigkeit der Schraube. Ein größerer kleinerer Durchmesser bedeutet in der Regel eine stärkere Schraube mit besserem Widerstand gegen Scherkräfte.

Gewindesteigung

Die Gewindesteigung ist der Abstand zwischen benachbarten Gewinden, der bei metrischen Schrauben normalerweise in Millimetern gemessen wird. Sie bestimmt, wie fest die Schraube in das Material eingreift. Eine feine Gewindesteigung ist ideal für Metallanwendungen, während eine grobe Steigung besser für weichere Materialien wie Holz geeignet ist.

Gewindewinkel

Der Gewindewinkel ist der Winkel zwischen benachbarten Gewindeflanken. Er beeinflusst die Haltekraft und Leistung der Schraube in verschiedenen Materialien. Die verschiedenen Gewindewinkel sind so konzipiert, dass sie die Griffigkeit und Haltbarkeit optimieren.

Flankenwinkel

Der Flankenwinkel bezieht sich auf den Winkel der Gewindeseiten im Verhältnis zur Schraubenachse. Er beeinflusst, wie effizient die Kraft verteilt wird, wenn die Schraube angezogen wird. Ein gut gestalteter Flankenwinkel sorgt für eine gleichmäßige Druckverteilung und verhindert Materialschäden.

Gewindegrund

Der Fuß ist der Grund der Gewindenut und bestimmt die Festigkeit und den Widerstand der Schraube gegen Scherkräfte. Ein stärkerer Gewindegrund sorgt für eine bessere Haltbarkeit, insbesondere bei Anwendungen mit hoher Beanspruchung.

Scheitel

Der Scheitelpunkt ist die Spitze des Gewindes und bildet die Kontaktfläche mit dem Gegenmaterial oder der Mutter. Ein gut geformter Scheitelpunkt verbessert die Fähigkeit der Schraube, sich in das Material zu schneiden und sicher zu bleiben.

Schrauben gibt es in verschiedenen Normen, die jeweils für bestimmte technische, konstruktive und fertigungstechnische Anforderungen entwickelt wurden. Diese Normen gewährleisten Kompatibilität, Zuverlässigkeit und angemessene Tragfähigkeit in verschiedenen Anwendungen. Einige Regionen oder Branchen bevorzugen aufgrund historischer Praktiken, Industrievorschriften oder spezifischer Materialanforderungen eine Norm gegenüber einer anderen. Nachfolgend sind einige der am häufigsten verwendeten Schraubennormen und ihre Anwendungen aufgeführt.

Metrisch (M)

Metrische Schrauben sind mit einem „M“ gekennzeichnet, gefolgt von dem Durchmesser in Millimetern und der Gewindesteigung. Metrische Schrauben werden in der Regel in europäischen und internationalen Anwendungen verwendet.

Eine metrische Schraubengröße wird wie folgt bezeichnet: M x (Nenndurchmesser) x (Steigung) x (Länge)

Beispiel: M8 x 1,25 x 40

• M8 → 8mm Nenndurchmesser
• 1,25 → Gewindesteigung (Abstand zwischen den Gewinden in mm)
• 40 → Länge der Schraube in mm

Hinweis: Wenn keine Steigung angegeben ist, verwendet die Schraube eine Standardgrobsteigung.

Wo werden sie verwendet?

M6-Schrauben werden häufig bei Fahrrädern und in der Automobilindustrie verwendet. M12-Schrauben werden in strukturellen Anwendungen wie dem Brückenbau verwendet.

Britisches Standard-Rohrgewinde (G)

Das G-Gewinde entspricht dem British Standard Pipe (BSP)-System und wird hauptsächlich für Rohrverschraubungen verwendet. Es handelt sich um ein paralleles (nicht konisches) Gewinde, das heißt, es wird nicht durch Verkeilen festgezogen, sondern erfordert eine Dichtungsscheibe.

Die Größen werden geschrieben als: G (Rohrnennweite in Zoll) x (Gewinde pro Zoll, TPI)

Beispiel: G 1/2“ - 14

• G 1/2“ → Nennweite des Rohrs (nicht der tatsächliche Durchmesser)
• 14 → Gewinde pro Zoll

Wo werden sie verwendet?

• Wasserleitungsanschlüsse
• Gasrohrverbindungen
• Hydraulische Systeme

Kegelförmiges britisches Standard-Rohrgewinde

Das R-Gewinde ist ebenfalls Teil der BSP-Norm, unterscheidet sich aber vom G-Gewinde, da es konisch ist (d. h. das Gewinde wird beim Einschrauben enger und bildet eine Dichtung ohne Unterlegscheibe). Dies macht es ideal für Hochdruckanwendungen.

Die Größen werden ähnlich wie bei G-Gewinden angegeben, jedoch mit R anstelle von G.

Beispiel: R 3/4“ - 14

• R 3/4“ → Nennweite des Rohrs
• 14 → Gewindegänge pro Zoll

Wo werden sie verwendet?

• Hochdruck-Gasverschraubungen
• Dampfrohrleitungen
• Industrielle Sanitärinstallation

Britischer Standard Whitworth (W oder BSW)

Das British Standard Whitworth (BSW) Gewindesystem war die erste nationale Norm für Schraubgewinde. Es ist heute größtenteils veraltet, wird aber noch in einigen klassischen Maschinen verwendet.

Die Größen werden wie folgt angegeben: (Durchmesser in Zoll) - (Gewinde pro Zoll, TPI) - BSW

Beispiel: 1/2“ - 12 BSW

• 1/2“ → Hauptdurchmesser (in Zoll)
• 12 → Gewindegänge pro Zoll
• BSW → Britischer Standard Whitworth

Wo werden sie verwendet?

• Klassische britische Motorräder (z. B. Triumph, BSA)
• Ältere Maschinen und Dampfmaschinen
• Einige Schrauben für die Holzbearbeitung

Britisches Standard-Feingewinde (BSF)

Das British Standard Fine (BSF)-Gewinde ähnelt dem BSW-Gewinde, hat aber eine feinere Steigung (mehr Gewinde pro Zoll) und eignet sich daher besser für Anwendungen, die eine hohe Zugfestigkeit erfordern.

Die Größen werden wie BSW geschrieben, aber stattdessen mit BSF.

Beispiel: 1/4“ - 26 BSF

• 1/4“ → Hauptdurchmesser
• 26 → Gewindegänge pro Zoll (feiner als BSW)
• BSF → Britischer Standard Fein

Wo werden sie verwendet?

• Teile für Flugzeuge
• Präzisionsmaschinen
• Ältere britische Autos (z. B. Rolls-Royce, Bentley)

Einheitlicher Gewindestandard (UTS)

Der Unified Thread Standard (UTS) ist ein System für Schraubengewinde, das hauptsächlich in den Vereinigten Staaten, Kanada und dem Vereinigten Königreich verwendet wird. Es wurde als Standardisierung von Gewindegrößen entwickelt, um die Kompatibilität zwischen verschiedenen Branchen zu gewährleisten, und wird häufig im Maschinenbau, im Bauwesen und in der Automobilindustrie verwendet.

• UTS umfasst auch UNC (Unified Coarse Pitch) und UNF (Unified Fine Pitch) Schraubengrößenstandards.

Für Schrauben mit einem Durchmesser von weniger als 1/4“ verwendet das UTS-System nummerierte Größen (#0, #1, #2, etc.) anstelle von Bruchteilen von Zoll.

Der Hauptdurchmesser für diese Schraubentypen wird nach der folgenden Formel berechnet: Hauptdurchmesser = 0,060 + (Schraubennummer x 0,013)

Der Hauptdurchmesser einer Schraube mit der Nummer 6 beträgt zum Beispiel: 0,060 + (6 x 0,013) = 0,138 Zoll 

Beispiel: #6-32 UNC x 1“

• #6 → 0.138“ Hauptdurchmesser
• 32 → 32 Gewindegänge pro Zoll (Grobgewinde für kleine Schrauben)
• UNC → Unified National Coarse
• 1“ → Schraubenlänge

Wenn eine Schraube der # Größe größer als #12 ist, wird ein gebrochenes Zollmaßsystem verwendet (z. B. 1/4", 5/16").

Vereinheitlichtes Grobgewinde (UNC)

Das Unified Coarse Thread (UNC) ist ein nordamerikanischer Standard für Schrauben und Bolzen mit einer gröberen Gewindesteigung als UNF, wodurch sie einfacher herzustellen und zu montieren sind und außerdem eine höhere Abriebfestigkeit aufweisen.

Beispiel: 1/4“ - 20 UNC

• 1/4“ → Hauptdurchmesser
• 20 → Gewindegänge pro Zoll (Grobgewinde)
• UNC → Unified National Coarse

Wo werden sie verwendet?

• Schrauben im Bauwesen
• Kfz-Befestigungselemente
• Schrauben für allgemeine Zwecke

Einheitliches Feingewinde (UNF)

Das Unified Fine Thread (UNF) hat mehr Gewinde pro Zoll als UNC und eignet sich daher besser für hochbelastete Anwendungen, bei denen Vibrationsfestigkeit erforderlich ist. Es wird häufig in der Automobil- und Luft- und Raumfahrtindustrie verwendet.

Die Größen werden wie UNC geschrieben, jedoch mit UNF.

Beispiel: 3/8“ - 24 UNF

• 3/8“ → Hauptdurchmesser
• 24 → Gewinde pro Zoll (feiner als UNC)
• UNF → Unified National Fine

Wo werden sie verwendet?

• Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt
• Hochleistungsteile für die Automobilindustrie
• Feinmechanik

Übersichtstabelle Schraubenstandards

Verwendung der Umrechnungstabelle für Schraubengrößen

Diese Tabelle hilft dir, zwischen verschiedenen Schraubengrößensystemen umzurechnen und die wichtigsten Merkmale von Schrauben zu verstehen, einschließlich ihres Durchmessers, ihrer metrischen Entsprechung und ihrer Gewindesteigung.

Schritt 1: Ermittle des Hauptdurchmessers einer nummerierten Schraube (#)

Wenn du eine Schraubengröße wie #6 oder #10 hast, überprüfe die Spalte „Hauptdurchmesser (Zoll)“.

Beispiel:

• Schraube #6 → 0,138 Zoll (≈ 3,51 mm)
• Schraube #10 → 0,190 Zoll (≈ 4,83 mm)

Schritt 2: Umrechnung zwischen nummerierten Schrauben und metrischen Schrauben

Wenn du ein metrisches Äquivalent für eine UTS-Schraube benötigst, schau in der Spalte „Nächstes metrisches Äquivalent“ nach.

Beispiel:

• Die Schraube #6 entspricht am ehesten der Schraube M4 (4 mm Hauptdurchmesser).
• Schraube #10 entspricht am ehesten M5 (5 mm Hauptdurchmesser).

Anwendungsfall: Wenn du eine zöllige Schraube (UTS) hast, aber einen metrischen Ersatz benötigst, suche das nächstgelegene metrische Äquivalent.

Schritt 3: Identifiziere die Gewindesteigung (TPI) für UNC- und UNF-Schrauben

Prüfe die Gewindesteigung anhand der Spalten „Common UNC Pitch (TPI)“ und „Common UNF Pitch (TPI)“.

• UNC (Grob) = Weniger Gewinde pro Zoll → Stärker für weiche Materialien
• UNF (Fein) = Mehr Gewinde pro Zoll → Besser für Präzision und Vibrationsfestigkeit

Beispiel:

• Eine #10-24 UNC-Schraube hat 24 Gewindegänge pro Zoll.
• Eine #10-32 UNF-Schraube hat 32 Gewindegänge pro Zoll (feineres Gewinde).

Anwendungsfall: Wenn du eine vorhandene Schraube anpassen musst, prüfe den TPI-Wert (Gewinde pro Zoll), um die Kompatibilität sicherzustellen.

Schritt 4: Finde die richtige Größe für größere Schrauben (über 12 mm)

Schrauben, die größer als #12 sind, werden mit Bruchteilen von Zoll angegeben (z. B. 1/4„, 3/8“).

Beispiel:

• 1/4"-Schraube = 0,25 Zoll (≈ M6 im metrischen System).
• 1/2"-Schraube = 0,5 Zoll (≈ M12 im metrischen System).

Anwendungsfall: Wenn du im Baugewerbe tätig bist, sind Schrauben mit Bruchteilen von Zoll üblich, und dies hilft, sie den metrischen Größen zuzuordnen.

Schritt 5: Äquivalente Schrauben in verschiedenen Normen finden

Wenn du eine Schraube aus einem System hast und einen Ersatz in einem anderen benötigst:

• Verwende den Hauptdurchmesser, um eine äquivalente Schraubengröße zu finden.
• Prüfe das metrische Äquivalent, wenn du von Imperial (UTS) auf Metrisch umstellst.
• Verwende TPI (Gewinde pro Zoll), um die Kompatibilität zwischen UNC und UNF sicherzustellen.

Beispiel-Szenarien:

• Du hast eine Schraube der Größe 8, benötigen aber ein metrisches Äquivalent → Die nächstgelegene Übereinstimmung: M4.5.
• Du benötigst eine 1/4"-20 UNC-Schraube für ein Projekt, hast aber nur metrische Schrauben → Ähnlichste Übereinstimmung: M6 grob.

Nach dem Verständnis der Schraubenabmessungen und -normen ist der nächste Schritt die Auswahl der richtigen Schraube für deine spezielle Anwendung. Diese Entscheidung hängt von mehreren Faktoren ab, darunter Materialverträglichkeit, Umgebungsbedingungen und Projektanforderungen. Die folgenden Überlegungen helfen dir dabei, die für deine Bedürfnisse am besten geeignete Schraube auszuwählen.

Material des Werkstücks

Unterschiedliche Materialien erfordern unterschiedliche Schraubentypen. Holzschrauben sind für Holz geeignet, während Metallschrauben speziell für Metall hergestellt werden. Die Verwendung des falschen Typs kann zu schwachen Verbindungen oder Materialschäden führen. Einige Spezialschrauben sind auch für Kunststoffe, Trockenbauwände und Mauerwerk geeignet.

Umgebung

Überlege, ob die Schrauben im Innen- oder Außenbereich verwendet werden sollen. Feuchtigkeit und raue Bedingungen erfordern korrosionsbeständige Materialien wie rostfreien Stahl oder beschichtete Schrauben. Verzinkte Schrauben bieten zusätzlichen Schutz vor Rost.

Schraubengröße

Die Länge und der Durchmesser einer Schraube sind entscheidende Faktoren. Die Schraube sollte lang genug sein, um ausreichenden Halt zu bieten, ohne übermäßig hervorzustehen. Die Verwendung zu kurzer Schrauben kann zu schwachen Verbindungen führen, während zu lange Schrauben das Material beschädigen können.

Gewindetyp

Schrauben mit Grobgewinde bieten einen besseren Halt in weichen Materialien, während Schrauben mit Feingewinde eine höhere Festigkeit in Metallanwendungen bieten. Vollgewindeschrauben bieten maximale Haltekraft, während Teilgewindeschrauben die Ausrichtung und Scherfestigkeit ermöglichen.

Schraubenkopftyp

Verschiedene Kopfarten dienen unterschiedlichen Zwecken. So schließen flache Köpfe bündig mit der Oberfläche ab, während runde Köpfe leicht vorstehen. Schrauben mit Flachkopf sorgen für ein dekoratives Aussehen, während Schrauben mit Senkkopf eine glatte Oberfläche schaffen. Mehr findest du in unserem großen Schrauben-Ratgeber.

Antriebsart der Schraube

Die Antriebsart bezieht sich auf die Form der Aussparung im Schraubenkopf. Üblich sind Phillips-, Schlitz-, Torx- und Vierkantantriebe. Die Wahl des richtigen Antriebstyps gewährleistet eine sichere Befestigung und verhindert ein Herausdrehen. Einige spezielle Antriebsarten, wie Sechskant- oder Sicherheitsschrauben, bieten noch mehr Sicherheit. 

Art der Schraubenspitze

Die Art der Schraubenspitze spielt eine entscheidende Rolle dabei, wie die Schraube mit dem Material interagiert. Nachfolgend findest du die gängigen Schraubenspitzen und ihre Anwendungen.

Scharfe vs. stumpfe Schraubenspitzen

Schrauben mit scharfer Spitze sind so konzipiert, dass sie leicht in das Material eindringen können, was sie ideal für Holz, Trockenbauwände und weiche Kunststoffe macht. Sie lassen sich schnell eindrehen und machen ein Vorbohren überflüssig.

Schrauben mit stumpfer Spitze werden in der Regel für Metall und harte Materialien verwendet, in denen vorgebohrte Löcher erforderlich sind. Sie tragen dazu bei, dass sich das Material nicht aufspaltet und sind häufig in Maschinenschrauben und Bolzen zu finden.

Selbstbohrende Schrauben vs. selbstschneidende Schrauben

Selbstbohrende Schrauben verfügen über eine bohrerähnliche Spitze, mit der sie beim Eindrehen in Metall oder andere harte Materialien ihr eigenes Loch erzeugen. Sie machen eine Vorbohrung überflüssig und werden häufig im Metallbau und in der Automobilindustrie eingesetzt.

Selbstschneidende Schrauben schneiden ihr eigenes Gewinde in Materialien wie Holz, Kunststoff oder Metall, benötigen aber normalerweise ein vorgebohrtes Loch. Sie sind für Anwendungen geeignet, bei denen ein starkes Gewinde ohne zusätzliches Bohren benötigt wird.

Bei der Wahl zwischen diesen Schraubentypen sollten Sie das Material, die einfache Installation und die Möglichkeit des Vorbohrens berücksichtigen. Die Verwendung des richtigen Schraubenspitzentyps gewährleistet einen sicheren Sitz und eine effiziente Befestigung.

Art des Projekts

Bau-, Möbelmontage- und Reparaturprojekte erfordern alle unterschiedliche Schraubentypen. Die richtige Schraube für die jeweilige Anwendung gewährleistet Haltbarkeit und Funktionstüchtigkeit. Schwere Konstruktionsschrauben sind für tragende Anwendungen gedacht, während sich dekorative Schrauben am besten für Möbel und Ausbauarbeiten eignen.

Anforderungen an die Tragfähigkeit

Für Projekte, die eine hohe Tragfähigkeit erfordern, sollten hochfeste Schrauben verwendet werden, die für die strukturelle Stabilität ausgelegt sind. Schrauben aus hochfestem Stahl bieten im Vergleich zu Standardschrauben eine höhere Haltekraft.

Ästhetische Gesichtspunkte

Sichtbare Schrauben sollten mit dem Design und der Oberfläche des Projekts übereinstimmen. Dekorative Schrauben oder solche mit passenden Beschichtungen können das endgültige Aussehen verbessern. Auch die Wahl der richtigen Schraubenfarbe kann den optischen Eindruck verbessern.

Die Verwendung des falschen Materials

Die Wahl des falschen Schraubenmaterials kann zu Rost, Korrosion und strukturellen Schwächen führen. Berücksichtige immer die Umgebungsbedingungen, bevor du einen Schraubentyp auswählst.

Übersehen des Gewindetyps

Die Verwendung eines falschen Gewindetyps kann im Laufe der Zeit zu schlechtem Halt, Ablösungen oder Lockerungen führen. Die Wahl des richtigen Gewindetyps für das jeweilige Material gewährleistet eine dauerhafte Leistung.

Die Wahl des falschen Antriebstyps

Die Wahl eines ungeeigneten Antriebstyps kann zu Ausbrüchen führen, die die Installation erschweren und die Effizienz des Drehmoments verringern. Verwende immer den richtigen Schraubendreher oder Bohrer, um Schäden zu vermeiden.

Falsche Länge

Eine zu kurze Schraube bietet keinen ausreichenden Halt, während eine zu lange Schraube das Material beschädigen oder in unsicherer Weise herausragen kann. Überprüfe die Maße vor dem Einbau.

• Welcher Schraubentyp eignet sich am besten für Projekte im Freien?

Für Projekte im Außenbereich sind korrosionsbeständige Schrauben wie Schrauben aus rostfreiem Stahl oder verzinkte Schrauben ideal. Sie widerstehen Rost und Abnutzung durch Feuchtigkeit und unterschiedliche Witterungsbedingungen.

• Wie bestimme ich die richtige Schraubenlänge für mein Projekt?

Eine allgemeine Regel besagt, dass die Schraube mindestens doppelt so lang sein sollte wie die Dicke des zu befestigenden Materials. Dadurch wird ein sicherer Halt gewährleistet, ohne dass die Schraube zu weit herausragt.

• Was ist der Unterschied zwischen Grobgewinde- und Feingewindeschrauben?

Grobgewindeschrauben sind besser für weiche Materialien wie Holz geeignet, da sie schnell greifen und fest sitzen. Feingewindeschrauben sind ideal für Metallanwendungen, da sie eine festere und stabilere Verbindung bieten.

• Wann sollte ich eine Vollgewindeschraube und wann eine Teilgewindeschraube verwenden?

Vollgewindeschrauben bieten eine bessere Griffigkeit und Haltekraft und sind daher ideal für die Befestigung von Materialien. Teilgewindeschrauben lassen sich bewegen und ausrichten und sind daher für strukturelle Anwendungen geeignet.

• Warum lösen sich manche Schrauben leicht, und wie kann ich das verhindern?

Schrauben reißen aus, wenn zu viel Kraft aufgewendet wird oder wenn die falsche Antriebsart verwendet wird. Um ein Ausreißen zu verhindern, verwende den richtigen Schraubendreher oder Bohrer, übe gleichmäßigen Druck aus und ziehe die Schrauben nicht zu fest an.