Metrische Schrauben sind die Grundlage moderner Verbindungstechnik. Sie werden in nahezu allen technischen Bereichen eingesetzt – vom Maschinenbau über den Fahrzeugbau bis hin zur Bauindustrie. Dank ihrer Standardisierung nach DIN- und ISO-Normen bieten sie eine einheitliche, kompatible und zuverlässige Lösung für unzählige Anwendungen. Dieser Artikel gibt einen umfassenden Überblick über metrische Schrauben, ihre Maße, Gewindearten und die relevanten Normen, die ihre Qualität und Austauschbarkeit definieren.
Was sind metrische Schrauben? – Grundlagen und Definition
Metrische Schrauben sind genormte Verbindungselemente, deren Maße auf dem metrischen System basieren. Das bedeutet, dass alle Abmessungen – etwa der Durchmesser, die Gewindesteigung oder die Länge – in Millimetern (mm) angegeben werden.
Ihr wesentliches Merkmal ist das metrische ISO-Gewinde, das durch einen Flankenwinkel von 60 Grad charakterisiert ist. Dieses Gewinde ist in Normen wie DIN 13 oder ISO 261 präzise definiert und gewährleistet die Austauschbarkeit von Schrauben und Muttern unterschiedlicher Hersteller.
Die Standardisierung spielt hier eine Schlüsselrolle: Sie ermöglicht es, dass eine Schraube mit der Bezeichnung M8 überall auf der Welt exakt dieselben Maße hat – gleichgültig, ob sie in Deutschland, Japan oder den USA gefertigt wurde.
Man unterscheidet zwischen Regelgewinde (Normalgewinde) und Feingewinde. Regelgewinde werden in den meisten Anwendungen eingesetzt, während Feingewinde dort verwendet werden, wo eine höhere Selbsthemmung oder eine präzisere Justierung erforderlich ist.
Ein Beispiel: Die Bezeichnung M8 steht für eine Schraube mit einem Außendurchmesser von 8 mm. Neben dem Nenndurchmesser sind der Kerndurchmesser (der kleinste Durchmesser des Gewindes) und der Kernlochdurchmesser (Bohrlochmaß für das Innengewinde) wichtige Größen. Diese Werte sind in der metrischen Gewindetabelle genau festgelegt und dienen als Referenz für Konstrukteure und Monteure.
Maße metrischer Schrauben – Wie werden sie angegeben und gemessen?
Die Maße metrischer Schrauben folgen einer klar definierten Konvention. Die grundlegende Größe ist der Nenndurchmesser des Gewindes, angegeben in Millimetern. Eine Schraube der Größe M8 x 40 bedeutet also: 8 mm Gewindedurchmesser und 40 mm Schaftlänge.
Neben diesen Angaben sind die Gewindesteigung, der Kopfdurchmesser, die Schlüsselweite und die Länge von Bedeutung. Die Gewindesteigung beschreibt, wie weit sich die Schraube bei einer Umdrehung axial bewegt. Bei einem M8-Regelgewinde beträgt sie typischerweise 1,25 mm, bei einem M8-Feingewinde hingegen nur 1,0 mm oder weniger.
Zur Messung dieser Parameter werden präzise Werkzeuge wie Messschieber, Mikrometerschrauben und Gewindelehren verwendet. Eine Gewindelehre besteht aus Blättchen mit verschiedenen Steigungen, die direkt an das Gewinde angelegt werden, um die exakte Steigung zu bestimmen.
Auch die Toleranzen der Maße sind in den DIN- und ISO-Normen exakt festgelegt. Diese geben den Bereich an, in dem die realen Maße einer Schraube von den Nennwerten abweichen dürfen. Nur wenn diese Toleranzen eingehalten werden, ist eine sichere Passung mit der zugehörigen Mutter gewährleistet.
Besonderes Augenmerk gilt dem Kernlochdurchmesser: Er muss so gewählt werden, dass die Schraube das Material korrekt schneidet und eine feste Verbindung entsteht. Ein zu kleines Kernloch kann das Gewinde beschädigen, ein zu großes die Verbindung schwächen.
Durchmesser und Größen metrischer Schrauben im Detail
Der Durchmesser ist das entscheidende Maß einer metrischen Schraube und bestimmt ihre Größe sowie die passende Mutter. Dieser Nenndurchmesser ist in Millimetern angegeben und Teil der international genormten Bezeichnung (z. B. M6, M8, M10).
Für jede Größe existieren genaue Gewindesteigungen, die in der DIN 13-1 definiert sind. Diese Norm enthält auch die Werte für Feingewinde, die besonders bei Anwendungen mit hohen Vibrationsbelastungen – etwa im Fahrzeugbau oder in Präzisionsmaschinen – von Vorteil sind.
Neben dem Durchmesser und der Steigung sind auch die Kopfformen und Schlüsselweiten standardisiert. Eine Schraube M8 mit Sechskantkopf erfordert in der Regel eine Schlüsselweite von 13 mm. Diese Einheitlichkeit sorgt dafür, dass Werkzeuge und Montageprozesse weltweit kompatibel sind.
Bei der Auswahl der passenden Schraube spielt das Material ebenfalls eine wichtige Rolle:
- Stahlschrauben bieten hohe Festigkeit und sind universell einsetzbar.
- Edelstahlschrauben sind korrosionsbeständig und ideal für den Außenbereich.
- Aluminiumschrauben sind leicht und finden Anwendung in der Luft- und Raumfahrt.
- Kunststoffschrauben dienen in der Elektrotechnik als isolierende Verbindungselemente.
Die Normen wie DIN 13, DIN 931 oder DIN 933 regeln nicht nur die Abmessungen, sondern auch die mechanischen Eigenschaften – etwa die Festigkeitsklassen von 4.6 bis 12.9 –, die Aufschluss über Zugfestigkeit und Streckgrenze geben.
DIN-Normen für metrische Schrauben – Bedeutung und Funktion
Die DIN-Normen (Deutsche Industrie Normen) und die internationalen ISO-Normen sind das Rückgrat der Standardisierung in der Schraubentechnik. Sie legen exakt fest, wie metrische Schrauben hergestellt, geprüft und gekennzeichnet werden müssen.
Die wichtigsten Normen in diesem Bereich sind:
- DIN 13 / ISO 261 – Abmessungen metrischer ISO-Gewinde,DIN 931 / DIN 933 – Sechskantschrauben (teil- und vollgewindet),
- DIN 912 – Zylinderschrauben mit Innensechskant,
- DIN 7991 – Senkschrauben mit Innensechskant.
Diese Normen gewährleisten, dass Schrauben und Muttern verschiedener Hersteller perfekt zusammenpassen. Gleichzeitig definieren sie die zulässigen Toleranzen, die Festigkeitsklassen sowie die Anforderungen an Oberflächenbeschichtung und Korrosionsschutz.
Dank dieser Standardisierung können Konstrukteure, Mechaniker und Monteure weltweit auf einheitliche Komponenten zurückgreifen, was die Ersatzteilbeschaffung und Instandhaltung deutlich vereinfacht.
Die metrische Gewindetabelle dient dabei als zentrales Nachschlagewerk: Sie enthält alle gängigen Größen, Steigungen, Kernlochdurchmesser und Schlüsselweiten. Ihre Kenntnis ist unerlässlich für die Auswahl der richtigen Verbindungselemente in der Konstruktion und Montage.
Anwendung und Vorteile metrischer Schrauben in der Praxis
Metrische Schrauben sind aufgrund ihrer Normung universell einsetzbar. Sie finden Verwendung in:
- Maschinenbau und Anlagenbau,
- Automobilindustrie,
- Elektrotechnik,
- Bauwesen,
- Möbelherstellung.
Ihr größter Vorteil liegt in der Austauschbarkeit und Kompatibilität. Eine M10-Schraube passt in jedes entsprechende Gewinde, unabhängig vom Hersteller. Durch die Normung sind auch Berechnungen der Vorspannkräfte, der Belastbarkeit und der optimalen Anzugsmomente klar definiert.
Die genormte Schlüsselweite erleichtert die Montage, da standardisierte Werkzeuge verwendet werden können. Die klare Kennzeichnung auf Verpackungen und Schraubenköpfen (z. B. Festigkeitsklasse oder Herstellerkürzel) sorgt zusätzlich für Transparenz und Sicherheit.
Ein weiterer Vorteil ist die Verfügbarkeit: Metrische Schrauben sind weltweit erhältlich, in unzähligen Varianten, Materialien und Längen. Das vereinfacht die Lagerhaltung, reduziert Kosten und gewährleistet schnelle Beschaffung – sowohl für industrielle Fertigung als auch für den handwerklichen Einsatz.
Metrische Schrauben – bewährte Qualität für Ihre Anwendung
Ein herausragendes Beispiel für hochwertige und normkonforme Verbindungselemente bieten metrische Schrauben, z.B. von Macropol. Es gibt ein breites Sortiment an metrischen Schrauben, Muttern, Unterlegscheiben und weiteren Befestigungselementen nach DIN- und ISO-Standards. Dank moderner Produktionsverfahren und strenger Qualitätskontrollen erfüllen die Produkte höchste industrielle Anforderungen – vom Maschinenbau über Möbelmontage bis hin zur Konstruktion von Metallstrukturen. Mit Marcopol metrischen Schrauben ist das möglich.