Was sind Gewinderollschrauben und wann sollten Sie sie verwenden?
Was sind Gewinderollschrauben?
Gewinderollschrauben — auch bekannt als gewindeformende Schrauben — sind eine Art von Befestigungselementen, mit denen sichere Verbindungen zwischen Metall-, Kunststoff- und Holzbaugruppen hergestellt werden können.
Im Wesentlichen ähnelt eine Gewinderollschraube einer selbstschneidenden Schraube, hat jedoch eine feinere Steigung und eine Gewindeform, die der einer Maschinenschraube näher kommt.
Dank des dreilobulären Gewindes und der leichten Verjüngung am Ende des Befestigungselements ist für diese Bauteile kein vorgefertigtes Loch erforderlich. Stattdessen haben Gewinderollschrauben selbstformende Eigenschaften und erzeugen ihr eigenes Gewinde, wenn sie in ein vorgebohrtes Loch eingeschlagen werden.
Die dreilobuläre Form einer Gewinderollschraube eignet sich ideal dafür. Sie bietet Reliefbereiche, die verhindern, dass die Gewinde aufgrund des Schneiddrucks reißen.
In ähnlicher Weise können gewindeformende Schrauben mit einem größeren kleineren Durchmesser als vergleichbare selbstschneidende Schrauben das höhere Installationsdrehmoment bewältigen, das für härtere Baugruppen erforderlich ist.
Beim Einsetzen beginnt die Schraube, das Material innerhalb der Baugruppe zu verformen und es nach außen zu drücken. Dies unterscheidet sich von selbstschneidenden Schrauben, bei denen Material „geschnitten“ und entfernt wird, sodass ein Gewinde entsteht.
Wenn das Material so umgeformt wird, dass es fest um die Schraube passt, können die Gewinde, die durch Gewinderollverschlüsse gebildet werden, in der Regel stärker sein als die von selbstschneidenden Schrauben.
Daher ist es weniger wahrscheinlich, dass sich diese Komponenten im Laufe der Zeit lockern, weshalb sie sich ideal für Anwendungen eignen, bei denen eine feste und zuverlässige Verbindung unerlässlich ist — z. B. bei der Fertigung, bei der lose Bauteile katastrophale Auswirkungen haben können.
Die gewindeformenden Schrauben von Accu sind in Edelstahl A2 mit der zusätzlichen Option für chemisches Schwärzen erhältlich.
Ist Gewinderollen dasselbe wie Gewindeformen?
Gewinderollen und Gewindeformen sind beide Begriffe, die verwendet werden können, um zu beschreiben, wie ein Gewindeprofil geformt wird, genauer gesagt, wie die spiralförmigen Grate am Bauteil selbst erzeugt werden.
Obwohl sie kleine Unterschiede aufweisen, beziehen sich die Begriffe „Gewinderollen“ und „Gewindeformen“ auf dasselbe und können synonym verwendet werden.
Bei der Herstellung von Gewinden gibt es keine Einheitslösung, und bei einer so großen Auswahl an Gewindemuttern, Bolzen und Schrauben sind mehrere Fertigungsmethoden erforderlich.
Das Gewinderollen oder Gewindeformen ist eine Methode, bei der Gewinderollen verwendet werden, um Außengewinde an Serienbauteilen herzustellen, z. B. an Maschinenschrauben oder -bolzen.
Bei diesem nichtsubtraktiven Verfahren wird das Bauteil unter Druck gesetzt, wobei eine Form entsteht, die das Äußere des Materials zu einem Gewinde formt.
Diese Formen haben oft die Form eines Paares von gerillten Rädern oder gerillten Platten.
Das Befestigungselement wird zwischen diese Werkzeuge gelegt und Druck ausgeübt, wodurch das Befestigungselement zwischen den Werkzeugen rollt und ein durchgehendes Gewinde bildet.
Im Vergleich dazu wird das Gewindeschneiden verwendet, um Innengewinde herzustellen — wie es bei Muttern der Fall ist. Dazu wird ein Gewindeschneideinsatz oder ein Gewindebohrer verwendet, der in das Material eingeführt wird, um das Innengewinde herzustellen.
Bei beiden Vorgängen handelt es sich um Kaltverformungen, was bedeutet, dass sie bei Raumtemperatur durchgeführt werden. 
Was ist der Unterschied zwischen Walzgewinde und einer Gewinderollschraube? 
„Gewinderollen“ bezieht sich zwar auf den Prozess der Formung eines Außengewindes, sollte jedoch nicht mit Gewinderollschrauben selbst verwechselt werden.
Eine Gewinderollschraube ist nicht unbedingt eine Schraube, deren Gewinde durch Gewinderollen geformt wurden, obwohl dies der Fall sein kann. Vielmehr definieren die Gewinderolleigenschaften der Schraube, wie sich die Komponente verhält, wenn sie in eine Baugruppe eingebaut wird.
Im Wesentlichen handelt es sich bei einer „Gewinderollschraube“ um ein Verbindungselement, das im Verfahren des Gewinderollens hergestellt wird, wohingegen eine „Gewinderollschraube“ ein Verbindungselement ist, das speziell dafür entwickelt wurde, ein Gewinde in einer Baugruppe mit einem nicht subtraktiven, verformenden Verfahren zu formen.
Weitere Informationen zu den Methoden, mit denen die Gewinde einer Komponente hergestellt werden, finden Sie in unserem Artikel „Gerolltes Gewinde im Vergleich zu geschnittenem Gewinde — Die Unterschiede und Vorteile der einzelnen Gewindetypen“.
Sind Gewinderollschrauben besser als selbstschneidende Schrauben?
Gewinderollschrauben werden oft als selbstschneidende Schrauben bezeichnet, und obwohl sie sich theoretisch ähneln, sind sie nicht identisch.
Dies bedeutet nicht, dass gewindeformende Schrauben besser sind als selbstschneidende Schrauben, sondern dass sie jeweils Eigenschaften aufweisen, die für den Einsatz in verschiedenen Arten von Anwendungen geeignet sind.
Um das eine für besser als das andere zu halten, müssen Sie zunächst die Materialanforderungen des Projekts berücksichtigen. Allerdings ist zu beachten, dass sowohl Gewinderollschrauben als auch selbstschneidende Schrauben in verformbare Materialien eingebaut werden sollten, da sie so konzipiert sind, dass sie ihr eigenes Gewinde herstellen.
Wie bereits erwähnt, erzeugt eine Gewinderollschraube ihr Gewinde, indem sie das Montagematerial verformt und zusammendrückt, wohingegen eine selbstschneidende Schraube das Material stattdessen schneidet und entfernt.
In der Regel lassen sich selbstschneidende Schrauben aufgrund ihres geringeren Antriebsmoments einfacher montieren. Sie sind auch vielseitiger und können auch in einer breiteren Palette von Anwendungen und Materialien eingesetzt werden, darunter Kunststoff, Holz und dünne Metallbleche.
Mit einem tieferen Gewinde haben selbstschneidende Schrauben mehr „Biss“, was für einen sicheren Halt in weicheren Materialien wie Holz erforderlich ist.
Im Vergleich dazu eignen sich Gewinderollschrauben besser für Aluminiumqualitäten und ähnliche Materialien. Sie können zwar für dünnere Blechanwendungen verwendet werden, dies ist jedoch aufgrund ihrer höheren Kosten nicht oft der Fall.
Wie bereits erwähnt, müssen zum Formen oder Schneiden eines Gewindes sowohl selbstschneidende Schrauben als auch gewindeformende Schrauben in verformbare Materialien eingesetzt werden. Wenn das Montagematerial härter als das Material der Schraube ist, ist es nicht in der Lage, ein Gewinde zu bohren oder ein Gewinde zu formen. Stattdessen beginnen sich die Gewinde der Schraube abzunutzen und abzuziehen.
Aus diesem Grund werden selbstschneidende Standardschrauben für härtere Metallbaugruppen nicht empfohlen. Gewinderollschrauben eignen sich aufgrund ihrer Konstruktion zum Durchdringen höherer Aluminiumqualitäten, wie z. B. das dreilobular geformte Gewinde oder die Tatsache, dass sie einen größeren kleineren Durchmesser haben, bei selbstschneidenden Schrauben diese Merkmale nicht.
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Ein weiterer Grund dafür, dass selbstschneidende Standardschrauben nicht für Bauteile aus härteren Metallen geeignet sind, liegt in ihrer Art der Gewindeherstellung.
Beim Verfahren des Selbstschneidens entstehen häufig Späne oder — wenn es sich um Metall handelt — Späne, die beim Schneiden des Materials bei der Montage anfallen.
Dies ist zwar nicht für alle Baugruppen eine Komplikation, bei härteren Materialien und empfindlichen Anwendungen kann dies jedoch zu Verunreinigungen führen. Durch den Einsatz von Gewinderollschrauben kann dieses Risiko minimiert werden.
Da das Material rund um das Gewinde beim Einsetzen der Gewinderollschraube zusammengedrückt und nicht geschnitten wird, sind diese Befestigungselemente im Vergleich zu herkömmlichen selbstschneidenden Schrauben auch resistenter gegen Vibrationen und Lockern.
Sollten Sie sich also für eine Gewinderollschraube oder eine selbstschneidende Schraube entscheiden? Letztlich sind gewindeformende Schrauben die beste Wahl, wenn bei Ihrem Projekt Aluminium oder ähnliche Materialien von höherer Qualität verwendet werden, eine höhere Beanspruchung vorliegt und stärkere und sicherere Verbindungselemente erforderlich sind.
Wenn einfache Installation und Vielseitigkeit eine höhere Priorität haben und Ihr Projekt weichere Materialien erfordert, sind alternativ selbstschneidende Schrauben geeignet.
Wo würden Sie eine Gewinderollschraube verwenden?
Obwohl Gewinderollschrauben am häufigsten in Metallbaugruppen verwendet werden, können sie auch in anderen harten Materialien wie einigen Kunststoffarten verwendet werden.
Können Gewinderollschrauben in Metall verwendet werden?
In der Fertigungsindustrie werden Gewinderollschrauben häufig in Metallanwendungen eingesetzt.
Als abnehmbares und wiederverwendbares Befestigungselement, das ohne Vorbohrung montiert werden kann, werden diese Schrauben häufig bei der Aluminiumextrusion verwendet, um Befestigungen in geformten Löchern herzustellen und so Zeit bei der Herstellung zu sparen.
Bauteile, die in der Fertigung verwendet werden, sind in der Regel ständigen Bewegungen ausgesetzt, wodurch sich herkömmliche Maschinenschrauben mit der Zeit lösen können.
Dies kann zu einer Gefahr werden, wenn sich das Bauteil zu stark lockert, und es kann auch wertvolle Zeit in Anspruch nehmen, es wieder festzuziehen.
Gewinderollschrauben sind so konzipiert, dass sie in diesen dynamischen Umgebungen eine gute Leistung erbringen. Sie bieten zusätzlichen Widerstand gegen Ausziehvibrationen, ohne dass für die Montage Muttern oder Einsätze erforderlich sind.
Gewinderollschrauben werden auch häufig in Metallbaugruppen als Alternative zu selbstschneidenden Schrauben verwendet. In vielen Fällen sind sie die bevorzugte Komponente, da sie beim Einbau keine Späne erzeugen.
In einigen Fällen können Gewinderollschrauben als Alternative zum Ineinandergreifen von männlichen und weiblichen Komponenten verwendet werden, um die Komplikationen zu vermeiden, die durch Kreuzgewinde entstehen.
Quergewinde ist der Begriff, der verwendet wird, um die Fehlausrichtung von Innen- und Außengewinde zu beschreiben. Wenn die beiden Gewinde nicht ausgerichtet sind, können sie sich verklemmen oder brechen. Dies tritt häufig auf, wenn die Löcher nicht senkrecht zueinander stehen oder wenn das Gewinde beim Gewindeschneiden beschädigt wird.
Da sie in einer Baugruppe ihr eigenes Gewinde bilden, werden Gewinderollschrauben nicht in ein vorhandenes Gewinde gesteckt, wodurch das Risiko eines Quergewindes vermieden wird.
Weitere Informationen zum Thema Querfädeln und wie Sie dieses vermeiden können, finden Sie in unserem Fachartikel „So vermeiden Sie Quergewinde“.
Können Gewinderollschrauben in Kunststoff verwendet werden?
Aus ähnlichen Gründen wie bei der Verwendung in Metall bietet die Verwendung von Gewinderollschrauben in Kunststoffbaugruppen viele Vorteile.
Genau wie bei Metall gibt es auch Kunststoffe, die für herkömmliche selbstschneidende oder maschinelle Schrauben zu hart und zu dicht sind.
Wenn Sie versuchen, eine dieser Standardschrauben in einer Kunststoffbaugruppe zu befestigen, ist es wahrscheinlich, dass Sie ohne die entsprechende Vorbereitung, z. B. die Verwendung einer Pilotbohrung, auf erhebliche Widerstände stoßen und sich abziehen.
Selbstschneidende Schrauben sind zwar so konzipiert, dass sie ihr eigenes Gewinde bohren, aber sie sind für härtere Kunststoffe ungeeignet, genauso wenig wie sie für härtere Metalle geeignet sind.
Im Vergleich dazu wurden Gewinderollschrauben speziell für diese Materialtypen entwickelt.
Sie haben beispielsweise eine trilobuläre Form, die es ihnen ermöglicht, Gewinde aus Kunststoff mit minimalem Antriebsmoment herzustellen. Außerdem üben diese Schrauben weniger Druck nach außen aus, da sie das Material formen, wodurch die Wahrscheinlichkeit, dass ein Schraubbolzen platzt, verringert wird.
Dennoch sind diese Bauteile für Kunststoffbaugruppen nicht ganz so effektiv wie andere, speziellere Verbindungselemente wie Polyfix- oder Plastit-Schrauben.
Diese Schrauben verwenden dasselbe Verfahren wie Gewinderollschrauben, um ein Gewinde zu formen, verfügen jedoch über zusätzliche Funktionen, die sie für den Einsatz in Kunststoffen effektiver machen.
Polyfix- und Plastite-Schrauben sind Verbindungselemente mit einem speziellen scharfen Gewindeprofil und einer dreilobulären Form, wodurch sie sich ideal für Kunststoffinstallationen eignen. Durch das schärfere Gewindeprofil lässt sich das Befestigungselement tiefer in eine Baugruppe einschneiden und verringert gleichzeitig die Wahrscheinlichkeit eines Abstreifens. Diese dreilobuläre Form reduziert zudem die Reibung beim Gewindeformen.
Weitere Informationen zu Polyfix-Schrauben finden Sie in unserem Fachartikel „Polyfix-Schrauben: selbstschneidende Schrauben für Kunststoff“.
Kundenspezifisch gefertigte gewindeformende Schrauben
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