Schrauben stehen im Handel in unzähligen Ausführungen und Material-Kombinationen beziehungsweise Legierungen zur Verfügung. Besonders gefragt ist in allen Gewerken und Industrien rostfreies Material wie Schrauben aus Edelstahl und Schrauben aus Kunststoff.

• Kunststoffschrauben
• Edelstahlschrauben

 

Materialien für Schrauben aus Kunststoff



Kunststoff-Schrauben werden überwiegend aus Nylon beziehungsweise PA66 (Polyamid) hergestellt und sind absolut rostfrei. Anwendung finden die unterschiedlichen Ausführungen beispielsweise im medizinischen Bereich, der Elektrotechnik oder im Modellbau. Schrauben aus verschiedenen Kunststoffarten sind primär dort ideal, wo traditionelle Stahlschrauben nicht zu verwenden sind oder ein sehr niedriges Gesamtgewicht bei der Produktion von Bauteilen im Fokus steht.


Polymerblend (POM) setzte sich aus sogenannten polaren Polymeren zusammen, welche exzellente Gleiteigenschaften aufweisen und verschleißfest sind. Bei PA66 handelt es sich um einen thermoplastischen Kunststoff. Dieser lässt sich mittels Erwärmung (beispielsweise Tiefziehen, Spritzguss) in so gut wie jede Form bringen. Allerdings reduziert sich bei PA66 durch sehr hohe Temperaturen die Festigkeit, wie es bei etlichen anderen Kunststoffen auch vorkommt.


PA66 besitzt noch eine andere Eigenschaft, die erwähnenswert ist. Der Kunststoff absorbiert Feuchtigkeit, egal, ob aus der Raumluft/Atmosphäre oder direkt aus Wasser. Bei Raumtemperaturen von etwa 23 Grad Celsius kann die Aufnahme bei fast 2,8 Prozent des Eigengewichtes liegen. Bei 60 Grad Celsius Arbeitstemperatur ist trockener PA66 extrem spröde, wie sonst nur bei 0 bis minus 10 Grad Celsius. Die Festigkeit von PA66 bleibt dabei etwa gleich, allerdings wird die Elastizität dadurch stark beeinflusst.


Aus diesen Gründen werden Bauteile aus PA66 vorerst für einen gewissen Zeitraum gelagert, um Wasser zu absorbieren. Eine andere Art der Behandlung ist das Kochen in heißem Wasser, um ebenfalls die Elastizität zu erhöhen und anschließend umgehend montiert zu werden, um ein Brechen zu verhindern.


Andere Materialien, die für Schrauben aus Kunststoff verwendet werden, sind beispielsweise PVDF natur (Polyvinylidenfluorid), PP (Polypropylen) sowie PC (Polycarbonat) und PEEK (Polyetheretherketon), ein thermoplastischer Kunststoff, der beständig gegen extrem hohe Temperaturen ist.

Bei PVDF natur (Polyvinylidenfluorid) handelt es sich um einen sogenannten Fluorkunststoff. Das Material ist für Kunststoff-Schrauben prädestiniert, die dauerhaft Gebrauchstemperaturen von maximal 140 Grad Celsius ausgesetzt sind.


Schrauben aus Nylon - in unzähligen Anwendungen bewährt


Nylon wurde während der 1940er-Jahre von dem Unternehmen DuPont Fiber Company konzipiert. Es wurde damals hauptsächlich als Material für Damenstrümpfe vermarktet. Heutzutage ist der Werkstoff Nylon in unzähligen Produkten enthalten. Dazu gehören auch unerwartete Utensilien beziehungsweise Bauteile wie Schrauben aus Nylon.



Was sind Schrauben aus dem Kunststoff Nylon?


Nylon ist heute ein innovativer Kunststoff, der in der Industrie vielseitig einzusetzen ist. Daher stehen im Handel auch vielfältige Nylon-Schrauben zur Auswahl, die sich primär durch ihre Kopfform unterscheiden.



Die am häufigsten verwendeten Modelle der Nylon-Schrauben verfügen über einen Sechskantkopf. Dieser lässt sich mit einem klassischen Schraubenschlüssel handhaben. Weitere Modelle sind der Schlitzkopf sowie der Steckschlüsselkopf, der mittels Inbus-/Innensechskantschlüssel bewegt wird. Für den Schlitzkopf der Schrauben aus Kunststoff kann ein normaler Flachkopf-Schraubendreher verwendet werden.



Schrauben aus Edelstahl sind in etlichen Ausführungen in Bezug auf Gewinde und Schraubenkopf erhältlich. Gleiches gilt auch für Befestigungstechnik aus Kunststoff. Schrauben aus Kunststoff an sich wie auch Nylon-Schrauben besitzen normalerweise schmale Gewindeprofile. Dadurch wird die radial auftretende Belastung deutlich verringert. Der Markt für Befestigungstechnik bietet allerdings auch sogenannte selbst-schneidende rostfreie Schrauben aus Nylon sowie anderen Kunststoff-Varianten.



Als Zubehör für Nylon-Schrauben stehen inzwischen auch verschiedene Scheiben und Muttern aus Nylon im Handel zur Auswahl. Diese Verbindungselemente sind für unterschiedliche Anwendungen konzipiert und werden dafür teilweise mittels gewisser Chemikalien behandelt, um beispielsweise Feuerfestigkeit und UV-Resistenz zu verbessern.


Verwendungsbereiche für Nylon-Bauteile



Obwohl rostfreie Metallschrauben normalerweise sehr beliebt sind, werden Schrauben aus Kunststoff unterschiedlicher Art häufig als Verbindungselemente für diverse Produkte verarbeitet. Dazu gehören beispielsweise Unterhaltungselektronik, Haushaltsgeräte wie Staubsauger und Waschmaschinen sowie komplexe Industriemaschinen. Ein weiterer Einsatzbereich für Kunststoff-Schrauben ist immer öfter die Automobilindustrie. Da Nylon sich als höchst vielseitiger Werkstoff bewährt hat, kann diese Art Befestigungs-/Verbindungstechnik auch für diverse Kunststoffe, Metall und Spanplatten sowie Holz und Gummi eingesetzt werden.


Vorteile der Nylon-Verbindungstechnik


Schrauben aus Kunststoff haben gegenüber Schrauben aus Edelstahl viele Vorteile. Primär sind Kunststoff-Bauteile wesentlich leichter, sodass das Gesamtgewicht der fertigen Produkte erheblich geringer ausfallen kann. Befestigungstechnik aus Kunststoff ist rostfrei, korrosionsbeständig, zäh und bruchfest. Zudem beweist beispielsweise Nylon exzellente Isoliereigenschaften sowie die Fähigkeit, sich unregelmäßigen Oberflächen verschiedener Werkstücke gut anzupassen.


Nachteile von Nylon-Schrauben



Obwohl Nylon-Befestigungstechnik etliche Vorteile beweist, sind auch hier gewisse Nachteile vorhanden. Da der Werkstoff Nylon Feuchtigkeit/Wasser absorbieren kann, ändert sich dadurch eventuell die komplette Material-Zusammensetzung. Dies kann einen Abbau begünstigen. Daher sollten Nylon-Elemente eher nicht direkt im Wasser verwendet werden. Nylon sollte ebenfalls nicht dort verbaut werden, wo extrem hohe Temperaturen herrschen wie beispielsweise in Öfen. Nylon an sich verfügt zwar über beachtliche 10.000 PSI Zugfestigkeit (PSI = Pound-Kraft/Quadratzoll). Sind jedoch überdurchschnittlich hohe Festigkeiten gefordert, ist Nylon-Befestigungstechnik nicht empfehlenswert.


Schrauben aus Edelstahl als Alternative für spezielle Bereiche


Neben rostfrei werden auch andere Bezeichnungen wie unter anderem Edelstahl, VA (Chrom-Nickel-Stahl) und Nirosta sowie korrosionsfrei verwendet.


Unter der Bezeichnung Edelstahl sind sämtliche unlegierten wie auch legierte Stähle zusammengefasst, die über einen äußerst hohen Reinheitsgrad verfügen. Edelstahl muss daher nicht zwingend rostfrei sein, denn dafür ist die Zusammensetzung der Legierung maßgebend.


Die Legierung ist ausschlaggebend


Rostfreier Stahl wurde zu Beginn der Industrialisierung entwickelt, um ein Material zu erhalten, welches nachhaltig gegen Korrosion beständig ist. Die Legierung von rostfreiem Stahl setzt sich anteilig aus mindestens 12 Prozent Chrom sowie höchstens 1,2 Prozent Kohlenstoff zusammen.


Der wichtigste Aspekt ist bei Schrauben aus Edelstahl, dass in der Legierung der Chromanteil eine sogenannte Passivschicht bildet, die auf der Oberfläche entsteht. Dadurch erhält rostfreier Stahl auf Dauer einen Schutz gegen Wasser. Also, je höher der Anteil von Chrom ausfällt, umso wirksamer ist der Schutz gegen Rost.


Enthält die Legierung keinerlei Nickel, wird rostfreier Stahl als ferritisch bezeichnet. Dieses Material ist magnetisch. Enthält die Legierung einen hohen Anteil Chrom und einen gewissen Anteil Nickel, Titan oder eventuell Molybdän, handelt es sich um austenitischen Stahl. Dieser ist zusätzlich gegen deutlich höhere Belastungen beständig und nicht magnetisch.



Weitere Abkürzungen und Bezeichnungen für rostfreien Stahl, der für Schrauben aus Edelstahl prädestiniert ist, sind beispielsweise:


- Inox (französisch inoxydable = rostfrei)


- Markenname Nirosta (nicht rostender Stahl)


- Stainless Steel (englisch = rostfreier Stahl)


- Marke Cromargan (Chrom/Argan) austenitischer, rostfreier Edelstahl


- V2A (Versuchsschmelze 2 Austenit) ein hoch-legierter Stahl


- RSH-Stahl = Rost-/Säure-/Hitzebeständig.