Auf der letzten Sitzung des Ausschusses NA 067-00-05 AA „Kleinschrauben- und gewindeformende Schrauben“ am 20. Juni 2024 initiierte der Obmann des Ausschusses, Thomas Jakob, ein neues Normungsvorhaben: die Entwicklung einer Norm für einen Drehmoment-Vorspannkraftversuch bei metrischen gewindefurchenden Schrauben der Festigkeitsklasse 10.9.

Seit über 40 Jahren gibt es Normen für metrische gewindefurchende Schrauben. Diese umfassen technische Lieferbedingungen für einsatzgehärtete und angelassene Schrauben nach DIN 7500‑1, für vergütete Schrauben der Festigkeitsklasse 10.9 nach DIN 267-30 sowie für Schrauben der Festigkeitsklasse 10.9 mit zusätzlich gehärtetem Furchbereich nach DIN 267-31. Bisher beschränken sich diese Normen jedoch darauf, als Qualitätsmerkmal für den Verschraubungsvorgang lediglich das maximale zulässige Furchmoment bzw. Einschraubmoment in speziellen Prüfplatten zu definieren. Eine Normierung des Drehmoment-Vorspannkraftverhaltens von gewindefurchenden Schraubenverbindungen fehlt bislang.

Dabei sind Schraubenverbindungen kraftschlüssige Verbindungen, bei denen die Vorspannkraft die wesentliche Zielgröße darstellt. Für metrische Schraubenverbindungen existieren technische Regelwerke wie die DIN EN ISO 16047 oder die VDI-Richtlinie 2230, die Drehmoment-Vorspannkraft-Zusammenhänge beschreiben. Für gewindefurchende Schrauben fehlen jedoch entsprechende normative Grundlagen zur Auslegung.

In der Auftaktbesprechung am 20. Juni 2024 wurden erste Ergebnisse von Drehmoment-Vorspannkraftversuchen präsentiert, die die Teilreibungszahlen beim Gewindefurchen in Aluminium untersuchten. Die Prüfbedingungen entsprachen weitgehend der DIN 267-30, jedoch mit dem Unterschied, dass in ein Sackloch verschraubt wurde. Dadurch wurde das Furchmoment bei Erreichen der Schraubenkopfauflage vollständig wirksam, was einen maximalen Einfluss auf die gemessene Vorspannkraft hatte. Bereits in dieser Sitzung wurden intensive Diskussionen geführt, beispielsweise zum Verhalten bei Mehrfachverschraubungen oder zur möglichen Normierung von Klemmdrehmomenten beim Abschrauben, analog zur DIN EN ISO 2320 (Muttern aus Stahl mit Klemmteil). Die hohe Relevanz des Vorhabens wurde anerkannt, und der Ausschuss beschloss, es in einer ad-hoc-Gruppe weiterzuverfolgen.

Mittlerweile beteiligen sich auch externe Experten aus den Bereichen Messtechnik, Oberflächenherstellung und Automobilindustrie, was die besondere Bedeutung dieses Normungsvorhabens unterstreicht. Am 13. Februar 2025 wird das dritte Treffen der ad-hoc-Gruppe stattfinden, bei dem weitere Untersuchungsergebnisse vorgestellt werden sollen. Dazu zählen beispielsweise der Einfluss unterschiedlicher Gewindeflankengeometrien in Abhängigkeit vom normativ vorgegebenen Kernlochdurchmesser im Aluminiumkörper sowie deren Auswirkungen auf den Flankenwinkel.

Die intensiven Expertendiskussionen und die parallel durchgeführten Versuche werden voraussichtlich zu einem wertvollen Normungsergebnis führen: der DIN 267-32. Diese neue Norm wird Anwendern von gewindefurchenden Schrauben einen erheblichen Mehrwert bieten.

Wenn Sie Interesse haben, selbst bei o. g. Thema mitzuwirken und Normungsprozesse aktiv mitzugestalten, dann zögern Sie nicht, auf uns zuzukommen!