Direktverschraubung einfach erklärt: Vorteile, Auslegung und Anwendung

1. Was ist eine Direktverschraubung?

Bei der Direktverschraubung wird das Mutterngewinde direkt beim Einschrauben mit der Schraube in das Bauteil erzeugt – ganz ohne Vorbohren oder Gewindeschneiden.
Das bedeutet:

• Kein separater Arbeitsgang für Gewindeherstellung
• Keine zusätzlichen Verbindungselemente wie Muttern oder Clipse
• Direkte Verschraubung z. B. in Guss, Kunststoff oder Metall

 Ergebnis: Prozesssichere, zeitsparende und kosteneffiziente Verbindung 
 

2. Welche Vorteile bietet die Direktverschraubung?

Die Direktverschraubung bringt mehrere entscheidende Vorteile mit sich:

• Zeit- und Kosteneinsparung
• Wegfall von Bohren, Gewindeschneiden und Reinigen
• Reduzierung von Montagezeiten und Werkzeugwechseln
• Hohe Prozesssicherheit
• Große Gewindeüberdeckung statt Spielgewinde
• Hohe Selbsthemmung → keine zusätzliche Schraubensicherung nötig
• Kaltverfestigung beim Gewindefurchen erhöht die Tragfähigkeit
• Keine Muttern oder zusätzlichen Befestigungselemente nötig

3. Welche Schrauben werden für welche Materialien verwendet?

Je nach Werkstoff kommen unterschiedliche Schraubentypen zum Einsatz:

• Kunststoffe: EVO PT®
• Leichtmetalle (z. B. Aluminium): ALtracs® Xt
• Stähle: Spiralform®
• Aluminiumprofile FDS® (Fließlochschraube)
• Bleche ohne Vorloch: FDS® (Fließlochschraube)
• Dünnbleche mit Vorloch: SHEETtracs®

Die richtige Wahl beeinflusst direkt Montagequalität und Gewindetragfähigkeit.

4. Was ist beim Einschraubmoment zu beachten?

Das Einschraubmoment darf nicht höher sein als das Mindestbruchmoment der Schraube. Das Mindestbruchmoment ist dabei die max. Torsionsbelastung die eine Schraube, ohne zu brechen erträgt und kann DIN- Normen oder EJOT- Werksangaben entnommen werden.
Warum?

• Zu hohes Drehmoment → Gefahr des Schraubenbruchs während des Gewindefurchens

Empfehlung:

• Grenzwerte aus Normen (z. B. DIN) oder Werksvorgaben beachten
• Verwendung einer zusätzlichen Gleitbeschichtung

5. Wie wird das optimale Anziehdrehmoment bestimmt?

Für eine belastbare Auslegung gilt:
1.    Durchführung von mindestens 10 Versuchen bis zum Versagen
2.    Festlegen von: 

• Einschraubmoment
• Versagensmoment

Optimale Position:

• Anziehdrehmoment liegt mittig zwischen beiden Werten

Wichtige Regel:

• Sicherheitsabstand ≥ Faktor 2 zwischen Ein- und Versagensmoment

6. Darf das Anziehdrehmoment größer als das Mindestbruchmoment sein?

Ja, ab Kopfauflage wirken zusätzlich:

• Unterkopfreibung (entlastet den Schaft)
• Vorspannkraft (belastet den Schaft)

Dadurch verliert das reine Mindestbruchmoment ab Kopfauflage seine Aussagekraft.

7. Welche Faktoren sind bei der Auslegung entscheidend?

Für eine robuste Direktverschraubung sollten folgende Parameter berücksichtigt werden:

• Material des Einschraubteils
• Vorlochdurchmesser und Toleranzen
• Entlastung am Vorloch vorsehen
• Effektive Einschraubtiefe
• Durchgangsloch, Material u. Dicke im oberen Bauteil

Tipp: Moderne Auslegungstools erleichtern die Dimensionierung erheblich.

8. Welche Rolle spielt Reibung bei der Verschraubung?

Reibung beeinflusst direkt die Drehmomente und die Vorspannkraft:
Wichtige Einflussfaktoren:

• Schraubenoberfläche (z. B. ZnNi, Zinklamelle, verzinkt blau)
• Beschichtungen Schraube (Gleitmittel, Versiegelungen mit integriertem GZ etc.) 
• Beschichtung Bauteile (Eloxalschicht, Lack etc.)
• Unterkopfverzahnung

Praxiswissen:

• Gleitbeschichtungen reduzieren Drehmomentstreuung
• ZnNi ohne Gleitmittel kann in Aluminium zu Fressen führen
• Zinklamellen sind nicht reinraumgeeignet

9. Welche Drehzahlen sind beim Gewindefurchen optimal?

Typische Richtwerte:

• Standard: 400–500 U/min
• Kleine Durchmesser: höhere Drehzahl möglich
• Große Durchmesser: niedrigere Drehzahl
• Hochtemperaturbeständige-Kunststoffe: höhere Drehzahl

Ziel: gleichmäßiger Gewindeaufbau ohne Materialschädigung

10. Kann man Edelstahlblech direkt verschrauben?

Nur eingeschränkt:

• A2 / A4 Schrauben: nicht prozesssicher in Edelstahl
• Alternative: Schrauben aus Chromstahl (1.4016) jedoch mit reduzierter Korrosionsbeständigkeit

11. Was ist eine Gradientenverschraubung?

Die Schraubersteuerung erkennt die Kopfauflage über den Drehmomentanstieg pro Drehwinkelanstieg. Anschließend wird ein konstantes Drehmoment oder Drehwinkel aufgebracht.
Vorteile:

• Konstante Vorspannkraft
• Unabhängig von Reibungsschwankungen
• Dokumentation der Schraubparameter möglich

Typisch für EJOT SpringHead® Verschraubungen.

12. Was bedeutet „überelastisches Anziehen“?

Hier wird die Schraube gezielt über die Streckgrenze hinaus belastet.
Ziel: maximale Vorspannkraft
Wichtige Bedingung:

• Versagen darf ausschließlich durch Schraubenbruch erfolgen, kein Mutterngewindeversagen erlaubt

13. Ist eine Wiederholmontage möglich?

Ja – in der Regel mehrfach bis zu 10-mal oder auch mehr.
Tipps für höhere Lebensdauer:

• Schraube initial von Hand ansetzen
• Geringe Anpresskraft beim Start
• Vermeidung von Doppelgewindebildung

14. Ist eine elektrische Kontaktierung möglich?

Ja, auch bei beschichteten Oberflächen:

• Unterkopfverzahnung (z. B. CONLOK®) durchdringt Isolierschichten
• Gewindefurchen sorgt für Kontakt im unteren Bauteil

 Ermöglicht sicheren Stromfluss trotz Beschichtungen

15. Wie bleibt die Vorspannkraft bei Temperaturwechselbelastungen stabil?

Durch den Einsatz von EJOT SpringHead®-Köpfen:

• Kompensieren Setzerscheinungen
• Minimieren Vorspannkraftverlust bei Temperaturschwankungen

16. Wie werden Verschraubungen in der Serie geprüft?

Typische Prüfmethoden:

• Weiterdrehmoment (bspw. Drehmomentschlüssel mit voreingestelltem Anziehdrehmoment der Verbindung und prüfen, ob der Schraubkopf sich bewegt)

Wichtig:

• Keine direkte Aussage über Vorspannkraft
• Dienen zur Prozessüberwachung in der Fertigung

17. Welche Schraube für welchen Anwendungsfall?

Leichtmetall mit Vorloch:
→ Klassische gewindefurchende Schrauben, ALtracs® Xt
Stahlplatten mit Vorloch:
→ Gewindefurchende Schrauben, Spiralform®
Bleche ohne Vorloch:

• Aluminium bis 5 mm: FDS®
• Stahl ≤ 400 MPa: bis 2 mm
• Stahl ≤ 800 MPa: bis 1 mm

Bleche mit Vorloch:
→ SHEETtracs®
 Kunststoff:
→ EVO PT® 

18. Fazit: Warum Direktverschraubung einsetzen?

Die Direktverschraubung ist eine moderne, wirtschaftliche und prozesssichere Verbindungstechnologie, die insbesondere bei Serienfertigung enorme Vorteile bietet:
✔ Reduzierte Montagekosten
✔ Hohe Festigkeit und Sicherheit
✔ Weniger Bauteile und Prozessschritte
✔ Optimale Integration in automatisierte