Wie im letzten Beitrag über die Schraubenbeschichtungen gibt es auch bei den Schraubenmaterialien eine große Vielfalt zur Auswahl. Zunächst sei gesagt, dass viele Leser und Kunden das Schraubenmaterial mit der Beschichtung oder der Festigkeitsklasse gleichsetzen. Das ist so nicht ganz korrekt. Wenn Sie mehr über die Festigkeitsklassen von Schrauben aus Stahl erfahren möchten, dann gelangen Sie über den Link auf den passenden Artikel. Auch über die Kennzeichnung von Schrauben erfahren Sie dort mehr. Wenn Sie mehr über Edelstahlsorten wissen wollen, haben wir hierfür auch den richtigen Beitrag. Im heutigen Blogbeitrag geht es um die grundsätzlichen Materialien, die bei der Schraubenherstellung zum Einsatz kommen und welche Eigenschaften sie aufweisen.

Schraubenmaterial in der Übersicht

Im Grunde kann man Schrauben aus fast jedem Material herstellen. Da viele Materialien aber nicht stabil genug sind oder nicht die benötigten Kräfte aushalten, beschränkt sich die Auswahl auf einige bekannte Verdächtige. Auch der Korrosionsschutz spielt eine wichtige Rolle bei der Wahl des passenden Schraubenmaterials. Hier nun erstmal ein Überblick über die gängigsten Schraubenmaterialien. Die einzelnen Materialien können diverse Beschichtungen aufweisen, welche auch dem Schutz der Schrauben oder der Optik dienen können. Mehr dazu erfahren Sie im oben genannten Beitrag. Nähere Infos folgen im Anschluss:

• Edelstahl
• Stahl
• Messing
• Polyamid (Kunststoff)
• Bi-Metall
• Aluminium
• Kupfer

Die meisten Schrauben werden aus den folgenden Werkstoffen hergestellt:

Edelstahlschrauben

Edelstahlschrauben sind sehr beliebt, da sie eine langanhaltende Verbindung auch im Außenbereich gewährleisten. Schrauben aus Edelstahl ab der Edelstahlsorte A2 sind rostfrei. Wenn man einen höheren Korrosionsschutz wie beispielsweise bei Anwendungen im Poolbereich braucht, dann greift man zu Edelstahl A4. Hier ist die Hauptproblematik das aggressive Chlor.

Aber auch in Küstenregionen greift man auf Edelstahl A4 zurück. Denn hier sorgt die Nähe zum Meer für eine sehr salzhaltige Luft. Diese Salzluft greift auch die Edelstahlschrauben an und macht die höhere Edelstahlklasse notwendig. Lesen Sie in unserem oben genannten Blogartikel, welche Edelstahlsorten es gibt und worauf Sie unbedingt achten müssen.

Stahl Schrauben

Stahl zur Produktion von Schrauben ist das am meisten verwendete Schraubenmaterial. Dieses Schraubenmaterial ist in der Regel mit einer Beschichtung zum Schutz vor Korrosion versehen, die häufigste Schutzschicht ist die galvanische Verzinkung.

Natürlich gibt es auch Stahlschrauben ohne weitere Beschichtung. Gerade bei Schrauben mit einer höheren Festigkeitsklasse produziert man Schrauben oft ohne Beschichtung. Man spricht hier von blankem Stahl. Dieser oxidiert schnell und sieht oft schwarz aus. Der Nachteil von blanken Stahl ist der geringe Korrosionsschutz und das wenig optisch ansprechende Aussehen.

Messingschrauben

Messingschrauben sind nicht nur sehr schön und edel im Aussehen, sondern können je nach Nickelgehalt einen guten Korrosionsschutz bieten. Bei Salzwasser ist von Messing abzuraten, hier ist Edelstahl A4 die bessere Wahl. Messing ist im Grunde eine Kupferlegierung.

Sie besteht hauptsächlich aus Kupfer und Zink. Hochfeste Messinglegierungen haben einen Zinkanteil von mindestens 32,5%. Sie können im Süßwasser bei Sportbooten auch als Schiffsschraube verarbeitet werden. Messinglegierungen haben einen Mindestanteil von 58% Kupfer. Die Korrosionseigenschaften von Messing werden überwiegend durch den Anteil an Nickel bestimmt. Je nach Zinkgehalt ändert sich die Farbe von Messing.

Messingschrauben sind meistens Holzschrauben, welche natürlich im Holzbau, wie beispielsweise bei der Herstellung von Holzmöbeln, verwendet werden. Aber auch im Schiffsbau werten sie mit zierendem Charakter Holzboote deutlich auf. Messing rostet nicht und ist nicht magnetisch. Der direkte Vorteil von diesem Schraubenmaterial zu Kupfer ist, dass der Werkstoff Messing deutlich härter ist. Im Holzbau sind die Schrauben so beliebt, da Sie sich dem Farbton des Holzes sehr harmonisch anpassen. Aber auch im Modellbau werden Messingschrauben gerne verwendet, da sie einfach zu verlöten sind. Alles was man braucht ist das passende Lötzubehör. Die meisten Messingschrauben haben einen Senkkopf oder Linsenkopf, bzw. einen Linsensenkkopf.

Kunststoffschrauben

Kunststoffschrauben werden aus Nylon hergestellt – auch als Polyamid bezeichnet. Die Abkürzung hierfür ist PA. Gerade im Elektrobau und im medizinischen Bereich sind Plastikschrauben unerlässlich. Die Vorteile von Kunststoffschrauben liegen auf der Hand.

Vorteile von Kunststoffschrauben

• leichtes Gewicht
• günstige Produktion
• keine Korrosion oder Verrottung
• Chemikalien-Beständigkeit
• isolierende Eigenschaften
• elektronisch nicht leitend
• Schallabsorbierung
• hohe Elastizität

Beim geringen Gewicht von Kunststoff kann nicht einmal eine Ultraleicht-Schraube aus Aluminium mithalten. Dieser Schraubenwerkstoff bietet nicht nur eine gute mechanische Festigkeit, sondern auch die Elastizität zeigen er eine starke Toleranz bei einem Lastenwechsel. Nicht nur Schall kann bei korrekter Montage absorbiert werden, sondern auch das Leiten von elektronischer Energie wird verhindert. Sprich der Werkstoff wirkt isolierend. Bei Abstandsmessungen können Messfehler vermieden werden, da das Schraubenmaterial nicht detektierbar ist. Aber auch bei anderen Sensoren bietet sich der gleiche Vorteil.

Nachteile von Kunststoffschrauben

Auch wenn die Schrauben aus Kunststoff auf den ersten Blick viele Vorteile bieten, sollte man sich auch die Nachteile genau ansehen.

• Oberfläche befördert Keimbildung
• geringe UV-Beständigkeit
• geringe Temperaturbeständigkeit

Vorsicht bei der Verwendung von Kunststoffschrauben im Trinkwasserbereich. Dieses Schraubenmaterial ist hierfür nicht geeignet. Durch das Profil der Oberfläche wird die Keimbildung unterstützt und könnte zu Gesundheitsschäden führen.

Die Temperaturstabilität der Schrauben liegt zwischen -30 °C und ca. 100 °C. Diese Temperatur-Spanne ist bei Schrauben aus Stahl deutlich höher. Die geringe UV-Beständigkeit verursacht oft eine Verfärbung, die gelblich wirkt. Aber nicht nur die optische Verfärbung ist nicht schön, sondern das Material wird dadurch auch spröde. Der poröse Kunststoff hält nun nicht mehr den ursprünglichen Kräften stand.

Bi-Metall Schrauben

Bi-Metall wird auch Thermobimetall genannt. Gerade Bohrschrauben werden oft aus Bi-Metall hergestellt. Bei diesem Schraubenmaterial werden durch ein spezielles Schweißverfahren Edelstahlschrauben mit gehärteten Kohlenstoffstahlspitzen verbunden. Die Spitze ist aus hochvergütetem Stahl produziert. Diese Verschweißung erfolgt in der Regel durch Walzen.

Besonders bei rostfreien Verbindungen von Stahl- und Trapezblechen sowie Aluminiumtafeln und Aluminiumplatten kommen die Bi-Metall-Schrauben zum Einsatz.

Alu-Schrauben

Schrauben aus Aluminium findet man bei vielen Schraubenarten. Besonders häufig findet man Sie bei Fassadenschrauben, Bohrschrauben, Fahrrad-Schrauben und Motorrad-Schrauben. Aluschrauben bieten einige Vorteile. Man kann Sie nicht nur in vielen bunten Farben mit tollem Metallic-Effekt eloxieren, sondern sie sind auch extrem leicht und korrosionsbeständig. Der Nachteil ist, dass man sie nicht für sicherheitsrelevante Verschraubungen verwenden kann. Schrauben aus dem Werkstoff sind bis zu 70% leichter als Stahlschrauben.

Vorteile von Aluminium-Schrauben

• große Farbauswahl durch Eloxieren
• edle Optik
• leichtes Gewicht
• hoher Korrosionsschutz durch Eloxieren
• hohe Anziehwirksamkeit

Man kann Aluschrauben auf zwei verschiedene Wege herstellen:

• CNC-Maschinen
• Kaltschmiedeverfahren durch Pressen

Zur Produktion verwendet man in der Regel die Aluminiumlegierung AlZn5,5 Mg Cu. Das Material ist sehr weich. Daher sollte man, wenn die Befestigung sicherheitsrelevant ist, wie bei Bremsen, Lenkung und sonstigen hochbeanspruchten Komponenten, dann zu Titanschrauben greifen.

Es gibt auch Schrauben aus hochfestem Aluminium. Man wählt hierzu Aluminium 7075. Diese hochfesten Schrauben werden oft in der Luft- und Raumfahrttechnik verbaut. Wegen der hohen Zugfestigkeit werden sie aber auch häufig im Motorsportbereich verwendet. Übrigens sind Aluschrauben nicht magnetisch. Wenn das Eloxieren erfolgt, dann sind die Schrauben je nach Farbe UV-beständig.

Kupferschrauben

Kupferschrauben findet man eher selten. In der Regel ist die Variante einer Kupferbeschichtung häufiger anzutreffen. Beispielsweise bei Spenglerschrauben kommt die Verkupferung von Edelstahl zum Einsatz.

Kupferschrauben aus Kupfer bieten ein Wärmeausdehnungsverhalten, welches sie für spezifische Schraubvorgänge zum richtigen Befestigungselement macht. Auch die starke elektrische Leitfähigkeit von Kupfer prädestiniert es für Schrauben, welche bei Elektroinstallationen nötig sind.

Wenn Sie Fragen zum Schraubenmaterial haben oder weitere Schraubenmaterialien kennen, dann hinterlassen Sie doch einen Kommentar.