Verbindungselemente nach Anwendung & Werkstoff

Verbindungselemente für Holz

Holz ist ein lebendiger Werkstoff – er dehnt sich aus, zieht sich zusammen, nimmt Feuchtigkeit auf und gibt sie wieder ab. Deshalb erfordert der Holzbau besondere Verbindungselemente, die diesen dynamischen Eigenschaften standhalten. Artikel, wie Grobgewindeschrauben sorgen für sicheren Halt, während Tellerkopfschrauben mit breiter Auflagefläche ein Durchziehen verhindern und Kräfte optimal verteilen. Für tragende Konstruktionen wie Dachstühle sind bauaufsichtlich zugelassene Verbindungselemente sowie Balkenschuhe, Winkel und Flachverbinder aus verzinktem Stahl unverzichtbar.

Typische Produkte:

• Tellerkopfschrauben mit ETA-Zulassung für tragende Holzverbindungen
• Balkenschuhe, Winkelverbinder und Lochplatten für Rahmenkonstruktionen
• Spanplattenschrauben mit Fräsrippen für sauberen und sicheren Sitz

Verbindungselemente aus Stahl

Im Maschinen- und Anlagenbau sowie bei statisch belasteten Konstruktionen sind Verbindungselemente aus Stahl unverzichtbar. Sie müssen extremen Kräften standhalten – sei es in Zug-, Druck- oder Scherbelastung. Entscheidend ist die Festigkeitsklasse: Während 8.8-Schrauben für Standardanwendungen ausreichen, kommen bei sicherheitsrelevanten Anwendungen Schrauben der Klassen 10.9 oder 12.9 zum Einsatz. Ergänzt durch Sicherungselemente wie z.B. Spannscheiben entstehen hochbelastbare Verbindungen, die auch bei Vibrationen dauerhaft funktionieren. Bei der Herstellung von Verbindungselementen aus Stahl sind präzise Prozessschritte und hohe Qualitätsanforderungen entscheidend, um die Zuverlässigkeit und Langlebigkeit der Produkte sicherzustellen.

Typische Produkte:

• Sechskantschrauben, wie DIN 933 / ISO 4017 für universellen Maschineneinsatz
• Zylinderschrauben, wie DIN 912 / ISO 4762 mit Innensechskant für präzise Verschraubungen
• Federringe und Splinte zur Sicherung gegen Selbstlockerung
• Passstifte und Bolzen für exakte Ausrichtung und Führung

Verbindungselemente aus Edelstahl

Korrosionsschutz ist in vielen Branchen nicht nur ein Komfort-, sondern ein Sicherheitsfaktor. Verbindungselemente aus Edelstahl trotzen Feuchtigkeit, aggressiven Medien und Temperaturschwankungen – ohne Festigkeitseinbußen. A2-Edelstahl eignet sich für allgemeine Außenbereiche, während A4-Edelstahl besonders beständig gegen chlorhaltige Luft, Salzwasser und chemische Einflüsse ist. Diese Materialien sind in der Lebensmitteltechnik, Medizintechnik, Fassadenbau oder bei Outdoor-Produkten unverzichtbar. In Kombination mit geprüften Sicherungsmuttern, Scheiben und Werkstoffzertifikaten entsteht eine langlebige und normkonforme Verbindung.

Typische Produkte:

• Edelstahlschrauben A2 / A4 für korrosive Umgebungen
• Sicherungsmuttern mit Klemmteil für vibrationssicheren Sitz
• Gewindestangen und Stücke
• Edelstahl-Befestigungselemente mit 3.1-Zeugnis nach DIN EN 10204

HV-Garnituren – Spezielle Verbindungselemente für den Stahlbau

Automotive-Verbindungselemente

In der Automobilindustrie gelten höchste Anforderungen an Qualität, Prozessfähigkeit und Rückverfolgbarkeit. Verbindungselemente müssen mechanisch belastbar, automatisiert verarbeitbar und dokumentiert prüfbar sein. Hochfeste Schrauben der Klassen 10.9 und 12.9 kommen bei Fahrwerkskomponenten, Lenkung und Motoraufhängungen zum Einsatz. Befestigungslösungen mit integrierter Schraubensicherung, Kunststoffclips oder Spezialbeschichtungen sind ebenfalls Standard. Die Zulieferfähigkeit nach VDA-Standards und die Integration in Logistiksysteme spielen eine zentrale Rolle bei den Produkten. Die enge Zusammenarbeit mit Herstellern und mit unserer Anwendungstechnik ist entscheidend, um innovative Lösungen zu entwickeln, die den steigenden Anforderungen der Automobilindustrie gerecht werden.

Typische Produkte:

• Hochfeste Sechskantschrauben für tragende Karosserieelemente
• Clip- und Schnellverbindungssysteme für Innenverkleidungen
• Dichtschrauben mit integrierter Abdichtung für Motorraum und Tank
• Zeichnungsgebundene Sonderteile mit Rückverfolgbarkeitszertifikat

Blechverbindungen & Verbindungselemente für Dünnmaterialien

Dünne Bleche und Profilmaterialien stellen besondere Anforderungen: Die Verbindung muss halten, ohne das Material zu verformen oder zu beschädigen. Hier kommen speziell konzipierte Befestigungselemente wie Blechschrauben mit Bohrspitze, Blindnieten oder Einpressmuttern zum Einsatz. Diese ermöglichen eine sichere Montage – oft sogar einseitig – und werden typischerweise in der Gehäusetechnik, im Apparatebau, in der Klimatechnik oder bei Leichtbaukonstruktionen verwendet. Bei der Auswahl oder Montage von Verbindungselementen für Dünnmaterialien können Probleme wie Materialverformung oder unzureichende Haltekraft auftreten, weshalb eine sorgfältige Planung unerlässlich ist.

Typische Produkte:

• Blechschrauben mit selbstbohrender Spitze für schnelle Montage ohne Vorbohren
• Blindnieten für stabile Verbindungen bei einseitigem Zugang
• Einpressmuttern für belastbare Gewindeverbindungen in dünnem Blech
• Schweißbolzen für dauerhafte Fixierung auf leitenden Materialien

Kunststoff-Verbindungselemente

Kunststoffverbindungselemente werden eingesetzt, wo Gewicht reduziert, elektrische Isolation gewährleistet oder chemische Beständigkeit benötigt wird – etwa in Elektronik, Anlagenbau oder Medizintechnik. Verbindungselemente aus Polyamid und technischen Kunststoffen bieten Leichtbau, Korrosionsfreiheit und einfache Montage. Viele Produkte sind werkzeuglos montierbar und eignen sich für filigrane Komponenten und empfindliche Oberflächen. Bei der Auswahl von Kunststoffverbindungen spielen die Kosten eine wichtige Rolle, da sie die Wirtschaftlichkeit und die Entscheidung für bestimmte Lösungen maßgeblich beeinflussen.

Typische Produkte:

• Schrauben und Muttern aus Polyamid für isolierende Verbindungen
• Scheiben, Gewindebolzen und Gewindestifte
• Hutmuttern und Flügelmuttern

So treffen Sie die richtige Auswahl: Das passende Produkt für Ihre Anwendung – Stück für Stück

Werkstoff der zu verbindenden Bauteile

Ein zentrales Auswahlkriterium beim Produkt ist das Material der Komponenten, die verbunden werden sollen. Jedes Material bringt spezifische Anforderungen an die Verbindung mit sich:

• Holz erfordert Schrauben mit Grobgewinde, wie Tellerkopfschrauben oder Holzverbinder. Diese bieten hohen Halt im faserigen Werkstoff und sorgen für eine sichere, tragende Verbindung.
• Bleche und dünnwandige Metallteile benötigen Speziallösungen wie Einpressbefestiger, Blindnieten oder Bolzen, die sich auch bei begrenzter Materialstärke zuverlässig montieren lassen.
• Kunststoffteile sollten mit Verbindungselementen aus Kunststoff oder nichtleitenden Materialien verbunden werden. So werden Materialspannungen vermieden und elektrische Isolation sichergestellt.

Mechanische Belastung der Verbindung

Je nachdem, welchen Kräften die Verbindung später ausgesetzt ist, unterscheidet sich die empfohlene Ausführung:

• Zugbelastungen (z. B. bei Aufhängungen oder tragenden Bauteilen) erfordern hochfeste Schrauben mit definierten Festigkeitsklassen (z. B. 10.9 oder 12.9), um maximale Sicherheit zu gewährleisten.
• Scherbelastungen (etwa bei überlappenden Blechen) lassen sich durch Passstifte oder Bolzen optimal aufnehmen, da sie auf Querkräfte ausgelegt sind.
• Vibrationsbelastungen, wie sie häufig im Fahrzeugbau oder bei Maschinen auftreten, machen Sicherungselemente notwendig – etwa Federscheiben oder Schraubensicherungen mit Klebstoffen.

Umgebungseinflüsse und Einsatzort

Auch das Umfeld, in dem das Verbindungselement verwendet wird, hat großen Einfluss auf die Materialwahl und Oberflächenbehandlung:

• In normalen Innenräumen ist verzinkter Stahl meist ausreichend.
• Bei Anwendungen im Außenbereich, mit Feuchtigkeit oder Temperaturschwankungen, empfiehlt sich der Einsatz von A2-Edelstahl.
• In besonders aggressiven Umgebungen – etwa in Küstennähe, in Schwimmbädern oder der chemischen Industrie – ist A4-Edelstahl ideal, da er resistent gegen Chloride und Säuren ist.
• Für elektronische Anwendungen oder Schaltungen sind Verbindungselemente aus nicht leitenden Kunststoffen erforderlich, um Störungen und Kurzschlüsse zu vermeiden.

Anforderungen an Wiederlösbarkeit

Ob eine Verbindung wieder gelöst werden kann oder dauerhaft halten soll, ist oft ein entscheidendes Kriterium bei der Konstruktion:

• Schraubverbindungen mit und ohne Muttern sind lösbar und ermöglichen Wartung, Reparatur oder Austausch von Bauteilen.
• Nieten oder Schweißverbindungen wie Bolzen hingegen schaffen eine dauerhafte, nicht zerstörungsfrei lösbare Verbindung – das ideale Produkt für wirtschaftliche Serienmontage oder schwer zugängliche Bereiche.
• Schnapp- und Klickverbindungen bieten eine schnelle, werkzeuglose Montage, sind aber oft nur bedingt wiederverwendbar.

Montagebedingungen vor Ort

Die räumlichen und logistischen Bedingungen bei der Montage bestimmen auch, welches Produkt für die Anwendung am besten geeignet ist.

• Wenn der Zugang zur Verbindung nur von einer Seite möglich ist – etwa bei geschlossenen Gehäusen oder Rohren – kommen Blindnieten oder Einpressmuttern zum Einsatz.
• In sichtbaren Bereichen wie Gehäusen oder Displays sollte die Schraube auch optischen Anforderungen entsprechen – z. B. durch eine dekorative Kopfform wie Linsenkopf oder Senkkopf.
• In engen Bauräumen sind Verbindungselemente mit niedriger Bauhöhe, wie Flachkopfschrauben oder Kombischrauben mit integrierter Scheibe, besonders vorteilhaft.

Häufig gestellte Fragen zu Verbindungselementen

Was ist der Unterschied zwischen A2- und A4-Edelstahl bei Verbindungselementen?

A2-Edelstahl ist korrosionsbeständig und eignet sich für Innen- und mäßig beanspruchte Außenbereiche. A4-Edelstahl bietet zusätzlichen Schutz gegen aggressive Medien wie Chloride und Säuren und wird daher in der chemischen Industrie oder Küstenregionen eingesetzt.

Wie lange sind Verbindungselemente lagerfähig?

Bei richtiger Lagerung (trocken, staubfrei, temperaturstabil) sind Verbindungselemente aus Stahl, Edelstahl oder Kunststoff mehrere Jahre haltbar. Verzinkte Schrauben sollten vor hoher Luftfeuchtigkeit geschützt werden, Kunststoffteile vor UV-Strahlung und extremen Temperaturen.

Woran erkennt man die Festigkeitsklasse einer Schraube?

Die Festigkeitsklasse ist meist auf dem Schraubenkopf eingeprägt. Klassen wie 8.8, 10.9 oder 12.9 geben Auskunft über Zugfestigkeit und Belastbarkeit.

Gibt es Verbindungselemente mit umweltfreundlicher Beschichtung?

Ja, z. B. mit Zinklamellentechnologie ohne sechswertiges Chrom (Cr(VI)). Diese Beschichtungen sind REACH-konform, umweltfreundlich und bieten hohen Korrosionsschutz.

Welche Prüfzeugnisse sind für Verbindungselemente verfügbar?

Keller & Kalmbach stellt auf Wunsch Prüfzeugnisse nach DIN EN 10204 bereit, z. B. Werkszeugnis 2.2 und Abnahmeprüfzeugnis 3.1, für Rückverfolgbarkeit und Normkonformität.