Was ist ein Maschinenbolzen?

Ein Maschinenbolzen, auch Maschinenschraubbolzen genannt, ist ein zylindrisches Befestigungselement, das verwendet wird, um zwei Metallteile zusammenzuklemmen. Die Schraube besteht aus einem Gewindeschaft mit einem Vierkant- oder Sechskantkopf an einem Ende. Ein Hand- oder Steckschlüssel, der auf den Kopf der Maschinenschraube passt, wird verwendet, um das Befestigungselement während des Gebrauchs festzuziehen oder zu lösen. Der Schaft des Bolzens wird durch Löcher eingeführt, die in beide Metallteile gebohrt sind, und eine Mutter wird auf das hervorstehende Gewinde des Bolzens geschraubt. Der richtige Spanndruck wird aufgebracht, indem die Mutter mit einem bestimmten Drehmoment angezogen wird. Bei einigen Anwendungen wird keine Mutter verwendet, da das Gewinde des Bolzens in ein Gewindeloch im zweiten Metallstück eingreift.

Die meisten Maschinenschrauben werden aus Stahl mit niedrigem oder mittlerem Kohlenstoffgehalt hergestellt, obwohl auch Schrauben aus Edelstahl und Siliziumbronze erhältlich sind. Schrauben aus Edelstahl und Siliziumbronze sind viel besser korrosionsbeständig als solche aus Kohlenstoffstahl und werden typischerweise in Anwendungen verwendet, in denen sie den Elementen ausgesetzt sind. Maschinenschrauben aus Aluminium und Messing sind für Spezialanwendungen in der Luft- und Raumfahrtindustrie erhältlich. Maschinenkopfschrauben sind sowohl in Standard- als auch in metrischen Größen sowie mit Links- und Rechtsgewinde erhältlich. Grob- und Feingewindevarianten sind ebenfalls erhältlich.

Das Kaltumformverfahren ist das am weitesten verbreitete Verfahren zur Herstellung von Maschinenbolzen. Eine Kaltformmaschine hat typischerweise eine Reihe von drei oder vier Gesenken, die einen Metallrohling nach und nach in die gewünschte endgültige Form und Abmessungen formen. Eine Gewindewalzmaschine schneidet nach Abschluss der Kaltumformung Gewinde in den Schaft der unbearbeiteten Maschinenschraube. Die Maschinenbolzen werden üblicherweise wärmebehandelt, um die gewünschte Härte und Zugfestigkeit zu erhalten. Abschließend können die fertigen Bolzen einer abschließenden Verzinkung oder einem Heißtauchverfahren als Korrosionsschutzmittel unterzogen werden.

Eine Maschinenschraube kann basierend auf Zugfestigkeit und Materialzusammensetzung in eine von mehreren Klassen eingeteilt werden. Die drei am häufigsten verwendeten Klassen in den USA sind die Klassen zwei, fünf und acht. Höherwertige Schrauben haben eine höhere Mindestzugfestigkeit und Härte und werden im Allgemeinen dort verwendet, wo stärkere Befestigungselemente erforderlich sind. Maschinenkopfschrauben der metrischen Güteklasse 8.8 und 10.9 entsprechen in etwa Schrauben der Güteklasse 5 bzw. 8. Eine Maschinenschraube aus Edelstahl wird nach der Art des verwendeten Stahls klassifiziert.

Um den maximalen Spanndruck zu erzielen und eine gute Verbindung zu gewährleisten, sollte eine Maschinenschraube immer mit einem Drehmomentschlüssel mit dem richtigen Drehmoment angezogen werden. Drehmomenttabellen sind für eine Reihe von Schraubendurchmessern und Gewindesteigungen online oder beim Schraubenhersteller erhältlich. Ein zu geringes Anziehen kann möglicherweise dazu führen, dass sich die Schraube lockert und die Verbindung versagt. Ein zu starkes Anziehen kann die Maschinenschraube dehnen, was mit der Zeit zu Ermüdung oder Bruch führen kann.