In der Mastbranche sind Flanschverbindungen praktisch der Standard. Die Festigkeit der Flansche – und damit der gesamten Konstruktion – hängt von den Schrauben ab, mit denen sie verbunden sind. Jeder weiß, dass Schrauben in bestimmten Festigkeitsklassen angeboten werden. Worin unterscheiden sich diese Klassen und welche konkreten Vorteile bietet die Wahl einer höheren Klasse? Schauen wir uns das einmal genauer an (basierend auf dem Portal marmech.eu).
Die Festigkeit einer Schraube wird durch eine zweistellige Kennzahl angegeben, z. B. 5.6, 8.8, 12.9 und dergleichen.
So lesen Sie die Markierungen auf Schraubenköpfen:
Zum beispiel klasse 5.6:
- die erste Ziffer istwert der Zugfestigkeitsgrenze Rm- hier5X 100 MPa = 500 MPa
- die zweite Ziffer istwert der streckgrenzeReAusgedrückt in Prozent der Zugfestigkeit Rm – hier:6X 0,1 x 500 MPa = 300 MPa
Anhand dieses Beispiels lassen sich die mechanischen Eigenschaften der Schraube wie folgt ablesen: Zugfestigkeit Rm = 500 MPa und Streckgrenze Re = 300 MPa.
Je höher die Zahlen in der Bezeichnung, desto höher ist die Festigkeit der Schraube.
Was bedeutet das?
Die Streckgrenze Re ist der Spannungswert, bei dessen Überschreitung sich die Schraube plastisch zu dehnen beginnt. Mit anderen Worten: Liegt die Belastung unter diesem Wert, verformt sich die Schraube elastisch und kehrt nach Entlastung wieder in ihre ursprüngliche Länge zurück.
Die Streckgrenze Rm ist die Spannung, die eine Schraube aufnehmen kann, während sie sich plastisch verformt, bis sie vollständig bricht.
Wie viel hält so eine Schraube aus?
Intuitiver ist der Gedanke: „Wie viel können wir an einer solchen Schraube aufhängen?“ Beachten wir, dass 1 MPa = 1 N/mm² = 0,1 kg/mm² gilt. Eine Schraube der Festigkeitsklasse 5.6 weist somit folgende Parameter auf: Rm = 500 MPa = 50 kg/mm² und Re = 300 MPa = 30 kg/mm². Das bedeutet, dass wir pro 1 mm² Querschnittsfläche 30 kg aufhängen können, bevor sich die Schraube dauerhaft verlängert, und maximal 50 kg, bevor sie vollständig bricht.
Beispiel: Eine M6-Schraube hat eine Querschnittsfläche von ca. 20 mm². An einer Schraube der Festigkeitsklasse 5.6 können wir „sicher“ 30 kg/mm² × 20 mm² = 600 kg und maximal 50 kg/mm² × 20 mm² = 1000 kg aufhängen, bevor sie bricht.
Edelstähle vom Typ A2 sind mit folgenden Symbolen gekennzeichnet:
- A2-70 – Edelstahl A2, Rm 700 MPa, Re 450 MPa;
Säurebeständige Stähle vom Typ A4 hingegen:
- A4-80 – Säurebeständiger A4-Stahl, RM 800 MPa, Re 600 MPa