Gewinde für Automobilindustrie und mehr: Spezialgewinde für verschiedene Branchen

Bauteile wie Schrauben, Bolzen und Muttern lassen sich immer irgendwo auf dem Spektrum zwischen universeller Einsetzbarkeit und einem hohen Spezialisierungsgrad einordnen. Für Sie als Heimwerker oder Handwerker ist es auf der einen Seite natürlich praktisch, wenn Sie dasselbe Gewinde für alle möglichen Projekte verwenden können. So benötigen Sie weniger Werkzeug, die Arbeit klappt schnell und routiniert und Sie müssen sich auch nicht ständig mit neuen Abmessungen und Gewindearten herumschlagen.

Universell einsetzbar heißt aber immer auch, dass Kompromisse unvermeidbar sind. Und in vielen Branchen und Unternehmen kann man die schon aus Sicherheitsgründen nicht eingehen. Dann kommen Spezialgewinde zum Einsatz, die sehr genau auf eine bestimmte Anwendung zugeschnitten sind. Was das genau bedeutet, wollen wir uns in diesem Beitrag einmal genauer ansehen.

Wozu brauchen bestimmte Branchen überhaupt Spezialgewinde?

Schraubverbindungen sind auf der ganzen Welt und in allen Bereichen verbreitet als einfache und effiziente Methode, zwei Bauteile so miteinander zu verbinden, dass sie sich auch wieder voneinander lösen lassen. Das bedeutet, dass sich die Anforderungen, die an Gewinde gestellt werden, enorm unterscheiden können.

Stabilität und Haltbarkeit

Ob Auto, Herzschrittmacher oder Space Shuttle – es gibt Fälle, da ist die Stabilität einer Gewindeverbindung von größter Bedeutung. Ein Faktor ist also die Haltbarkeit und Lebensdauer eines Gewindes. Meist geht es dabei um Sicherheitsaspekte, aber nicht immer. In der industriellen Fertigung können dem Einsatz von Spezialgewinden auch ganz einfach wirtschaftliche Interessen zugrunde liegen.

Umgang mit branchenspezifischen Materialien und anderen Anforderungen

Daneben gibt es eine Vielzahl an Bereichen, die besondere Anforderungen bei der Herstellung eines Gewindes stellen. In manchen Branchen können für ein Produkt nur ganz bestimmte Materialien verwendet werden – das Gewinde muss sich in dem Fall anpassen. Oder es darf auf keinen Fall zu Problemen bei der Spanabfuhr kommen, um ein steriles Umfeld nicht zu verunreinigen oder ein fragiles mechanisches System nicht zu stören. Manchmal geht es auch schlicht um die Abmessungen, wenn extrem kleine oder extrem große Gewindegrößen gefragt sind. In solchen Fällen kann ein Spezialgewinde die Lösung des Problems darstellen.

Gewinde in der Automobilindustrie: Damit nichts wackelt

Ein lebensnaher Einsatzbereich für Spezialgewinde ist die Automobilindustrie. Hier steht die Sicherheit aller Verkehrsteilnehmer im Zentrum der Überlegungen. Vor allem Gewinde am Rad, an den Radmuttern und Bolzen, müssen einiges an Belastung aushalten und sich trotzdem regelmäßig lösen lassen.

Feingewinde am Rad

In diesem vibrationsreichen Umfeld kommen meist Feingewinde zum Einsatz, die durch ihre gute Selbsthemmung ein selbstständiges Lösen der Bolzen verhindern. Andererseits sind Feingewinde anfällig für Rost und Schmutz, was beim Radwechsel oft für Probleme sorgt. Ein gutes Beispiel dafür, dass bei Spezialgewinden verschiedene Faktoren gegeneinander abgewogen werden müssen.

Andere Gewinde am Fahrzeug

Auch an anderen Stellen kommen an Fahrzeugen spezielle Gewinde zum Einsatz. So gibt es beispielsweise ein Zündkerzengewinde, das verwendet wird, um Zündkerzen im Zylinderkopf zu verankern. Und auch die Ölablasschraube verfügt über ein besonderes Gewinde.

Lebensrettende Hilfe: Präzisionsgewinde in der Medizintechnik

Gewinde in der Medizintechnik unterliegen einer ganzen Reihe von strengen Anforderungen. Schrauben in diesem Bereich müssen klein sein und dürfen nur wenig Gewicht haben – andererseits sollen sie aber dennoch stabil und langlebig sein. Schließlich ist jede „Reparatur“ im menschlichen Körper mit einem enormen Aufwand verbunden.

Häufige Materialien für Gewinde in der Medizin

Eine weitere Herausforderung stellen die Materialien dar, mit denen in der Medizintechnik gearbeitet wird. Diese müssen für den menschlichen Körper gut verträglich sein, dürfen keine Allergien auslösen und sollen dennoch robust sein. Für Implantate, die dauerhaft im menschlichen Körper verbleiben, wird häufig Titan verwendet.

Einsatzgebiete für medizintechnische Gewinde

Eingesetzt werden Gewinde in der Medizintechnik häufig bei Zahnimplantaten. Dank moderner Methoden lassen sich neue Zähne so gewissermaßen einfach in den Kiefer einschrauben. In der Chirurgie spielen Knochenschrauben eine große Rolle.

Luft- und Raumfahrt: Hochfeste Gewindeverbindungen

In der Luft- und Raumfahrt bleibt beim Thema Gewinde wirklich gar kein Spielraum für Fehlgriffe. Schließlich stehen hier bei einer falsch verbauten Schraube womöglich dutzende Menschenleben auf dem Spiel. Gleichzeitig wirken bei Start und Landung Kräfte auf die Schraubverbindungen, die denen im Auto nochmal deutlich überlegen sind.

Anforderungen an Gewinde in der Luft- und Raumfahrt

Dazu kommen die sich rasch verändernden Umweltbedingungen. Zwischen dem Start am Flughafen und dem Erreichen der Reiseflughöhe liegen enorme Temperaturunterschiede, die das Gewinde ohne Stabilitätsverlust aushalten muss.

Verwendete Materialien im Flugzeugbau

Gleichzeitig werden aus wirtschaftlichen Gründen beim Flugzeugbau Materialien wie Aluminium mit einem möglichst geringen Gewicht verwendet, um den Treibstoffverbrauch zu senken. Diese sind jedoch oft nicht leicht zu bearbeiten oder bringen von Haus aus keine hohe Auszugsfestigkeit mit. All diese Überlegungen müssen in die Entwicklung von Spezialgewinden in der Luft- und Raumfahrt einfließen.

Diese Gewindearten werden verwendet

Im Bereich Luft- und Raumfahrt haben sich eigene Gewindenormen herausgebildet, die sogenannten J-Gewinde: MJ und UNJC sowie UNJF. Es handelt sich um Abwandlungen des metrischen Regelgewindes M sowie des amerikanischen Grob- und Feingewindes UNC und UNF. Der Unterschied liegt vor allem darin, dass die J-Gewinde enger toleriert sind als die zugrundeliegenden Varianten. Daneben kommen in der Luft- und Raumfahrt aber auch andere gängige Gewindearten wie das britische Whitworth Gewinde mit 55° Flankenwinkel oder das metrische Trapezgewinde zum Einsatz.

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