Kaltverschweißung bei Schrauben – Ursachen, Wirkung und Vorbeugung
Die Kaltverschweißung bei Schrauben, auch als Festfressen bezeichnet, tritt besonders häufig bei Edelstahlschrauben und Muttern auf. Dabei verbinden sich die Gewindegänge aufgrund hoher Reibung und Temperaturanstiegs mikroskopisch miteinander, was zum Blockieren der Verbindung führt. Ursache ist die Zerstörung der schützenden Passivschicht von Edelstahl, wodurch punktuelle Verschweißungen entstehen.
Was ist Kaltverschweißung?
Unter Kaltverschweißung versteht man einen Verschleißprozess, bei dem zwei metallische Oberflächen auf molekularer Ebene miteinander verschmelzen. Dieses Phänomen betrifft vor allem Edelstahlschrauben, da deren schützende Oxidschicht (Passivschicht) empfindlich ist und bei hoher Belastung oder Reibung leicht beschädigt wird.
Typische Merkmale
- Blockieren von Schraube und Mutter beim Anziehen
- Starker Reibungswiderstand trotz korrekter Montage
- Häufiges Auftreten bei Edelstahl-Verbindungen
Wie entsteht Kaltverschweißung bei Schrauben?
Die Entstehung der Kaltverschweißung lässt sich auf mehrere Faktoren zurückführen:
- Reibung und Wärme: Beim Anziehen entstehen hohe Reibungskräfte zwischen den Gewindegängen, die Wärme erzeugen.
- Beschädigung der Passivschicht: Die Hitze und mechanische Belastung zerstören die Oxidschicht des Edelstahls.
- Metallische Verbindung: Ohne Schutzschicht liegen blanke Metallflächen aneinander und verschweißen punktuell.
- Blockade: Weitere Drehbewegungen führen zu stärkerer Verschweißung, bis sich die Schraube nicht mehr bewegen lässt.
Wie kann man Kaltverschweißung verhindern?
Um Kaltverschweißung von Schrauben effektiv vorzubeugen, sind folgende Maßnahmen sinnvoll:
1. Schmierung
Der Einsatz von Schmierstoffen oder Montagepasten reduziert die Reibung und senkt die Wärmeentwicklung an den Gewindegängen.
2. Gleitbeschichtungen
Speziell beschichtete Schrauben wirken als Barriere zwischen den Metalloberflächen und verhindern Festfressen.
3. Gleitmittel
Die richtige Anwendung von Gleitmitteln gilt als eine der effektivsten Methoden zur Vermeidung von Kaltverschweißungen.
4. Saubere Montage
Saubere Gewinde und Bauteile sind essenziell, da Schmutz und Partikel die Reibung zusätzlich verstärken können.
5. Geeignete Auslegung
Eine passende Verbindungsauslegung sowie kontrollierte Anzugsgeschwindigkeit verhindern übermäßige Reibung und minimieren die Gefahr des Festfressens.
Fazit
Die Kaltverschweißung bei Edelstahlschrauben ist ein bekanntes Problem, das durch hohe Reibung, Wärme und die Zerstörung der Passivschicht entsteht. Mit der richtigen Kombination aus Schmierstoffen, Beschichtungen und sorgfältiger Montage lässt sich dieses Risiko jedoch wirkungsvoll reduzieren.
