Kunststoffgewinde vs. Metallgewinde

Gewinde werden in vielen Bereichen gebraucht. In jedem Haushalt, in der Hobbywerkstatt und auch in verschiedenen professionellen Bereichen werden Schraubverbindungen eingesetzt. Zur Verfügung stehen sowohl Kunststoffgewinde als auch Metallgewinde. Welches Material für bestimmte Arbeiten besser geeignet ist und wo die Vor- und Nachteile liegen, wird nachfolgend beschrieben.

Grundsätzliches zum Gewinde

Grundsätzlich wird zwischen metrischem Gewinde und Feingewinde unterschieden. Diese unterscheiden sich in der Steigung. Bei jeder Umdrehung einer Mutter bewegt sie sich in axialer Richtung zum Schraubenkopf. Dieses Maß wird Steigung bezeichnet. Bei einem metrischen Gewinde mit einem Durchmesser von 12 Millimeter beträgt die Steigung exakt 2,0 Millimeter. Die Werte sind für jeden Durchmesser in einer Norm festgelegt. Es gibt aber auch Einsatzzwecke, in denen eine geringere Steigung benötigt wird. Typische Einsatzbereiche sind Messwerkzeuge oder Werkzeugmaschinen, die eine sehr feine Justierung erfordern. Dann handelt es sich um ein Feingewinde.

Als dritte Variante gibt es noch Zollgewinde. Diese sind oftmals bei amerikanischen Autos, Motorrädern oder Maschinen zu finden. Auch diese haben ihre eigenen Steigungen. Zudem weisen sie einen anderen Flankenwinkel auf als metrische Gewinde. Das ist auch der Grund, weshalb sich eine Mutter mit einem Zollgewinde niemals auf einer metrischen Schraube anbringen lässt.

Das klassische Metallgewinde

In früheren Zeiten gab es ausschließlich Metallgewinde. Diese weisen eine hohe Stabilität auf und können hohe Kräfte übertragen. Deshalb werden sie häufig für Schraubverbindungen an Fahrzeugen und Maschinen benutzt. Zudem weist ein Metallgewinde eine lange Haltbarkeit auf. Auch dann, wenn Schraubverbindungen häufig gelöst und erneut verschraubt werden, tritt nur ein minimaler Verschleiß auf.

Es gibt aber auch einige Nachteile. Da ein Metallgewinde in den meisten Fällen aus Stahl hergestellt ist, tritt oftmals Korrosion auf. Insbesondere dann, wenn es sich um Konstruktionen handelt, die der Witterung ausgesetzt sind, kann der Rostbefall mitunter sehr problematisch werden. Er führt nicht nur dazu, dass sich Schraubverbindungen unter größter Mühe wieder lösen lassen. In vielen Fällen verformen sich aufgrund der Korrosion die Schraubenköpfe. Dann passen die Schraubenschlüssel nicht mehr korrekt und es wird schwierig, die Verbindungen zu lösen.

Besonderheiten vom Kunststoffgewinde

Grundsätzlich gibt es Gewinde aus Kunststoff in den gleichen Maßen wie Metallgewinde. Deshalb wäre es möglich, eine Mutter aus Kunststoff auf einen Bolzen aus Metall zu schrauben. Doch eine solche Konstellation ist eher die Ausnahme. Kunststoffgewinde weisen einige interessante Vorteile auf.

Ein großer Vorteil besteht darin, dass sie korrosionsbeständig sind. Daher lassen sich Schraubverbindungen auch nach vielen Jahren problemlos wieder lösen. Das gelingt auch, wenn die Verbindungen ständig der Witterung ausgesetzt waren. Es gibt keine Witterungseinflüsse, die sich in irgendeiner Form auf die Beschaffenheit des Materials auswirken können. Deshalb eignen sich Kunststoffgewinde besonders gut für kritische Einsätze.

Ein weiterer Aspekt ist das geringe Gewicht. Da Kunststoff ein geringeres spezifisches Eigengewicht als Metall aufweist, erzielen Konstruktionen aus Schraubverbindungen aus Kunststoff insgesamt ein geringeres Eigengewicht. Das ist sowohl im Fahrzeugbau als auch in der Konstruktion verschiedener anderer Geräte und Konstruktionen ein nicht zu unterschätzender Vorteil.

Zudem ist Kunststoff im Vergleich zu Metall sehr flexibel. Das gilt im Bereich von Konstruktionen aller Art auch für die temperaturbedingten Ausdehnungen. Metall dehnt sich aufgrund von Erwärmung stark aus und schrumpft entsprechend bei Kälte wieder. Dieses physikalische Phänomen muss bei allen Schraubverbindungen beachtet werden. Aus diesem Grund sind Gewinde aus Metall immer mit einem bestimmten Drehmoment anzuziehen. Sonst besteht die Gefahr, dass Schraubverbindungen bei Erwärmung reißen oder sich bei tiefen Temperaturen lösen. Ein solches Problem tritt bei einem Kunststoffgewinde nicht auf.

Kunststoffgewinde haben auch Nachteile

Ein wesentlicher Nachteil besteht darin, dass Kunststoff nicht so stark belastbar ist wie Metall. Müssen also große Kräfte ausgehalten werden, eignen sich Metallgewinde aufgrund der höheren Stabilität besser.

Zudem verträgt Kunststoff nicht solch hohe Temperaturen wie Metall. Deshalb eignen sich Gewinde aus Kunststoff nicht für Verbrennungsmotoren, Turbinen oder andere Maschinen, die eine hohe Betriebstemperatur erreichen.

Welches Gewinde ist nun das Beste?

Es kommt immer darauf an, für welchen Einsatzzweck Gewinde benötigt werden. Falls es um Anlagen oder Konstruktionen handelt, die keinen starken mechanischen Belastungen oder hohen Temperaturen ausgesetzt sind, erweisen sich Kunststoffgewinde als die beste Wahl.