Design for Manufacturing / Schrauben und Bosse
DfM-Vertiefung
Schrauben und Bosse: drei Wege zu einer Verbindung
Es gibt drei Wege, etwas an einem Spritzgussteil zu befestigen: Gewinde anspritzen, Gewinde nachträglich mit einer selbstschneidenden Schraube formen oder einen Metalleinsatz. Die richtige Wahl hängt von Montagefrequenz, Belastung und Stückzahlen ab.
Gespritztes Gewinde
Gewinde direkt anspritzen ist möglich, mit Randbedingungen: ein grobes, abgerundetes Profil statt eines feinen metrischen Gewindes (scharfe Gewindespitzen füllen schlecht und kerben ein), einen gewindefreien Anlauf von 0,5 bis 1 mm oben und unten und Außengewinde auf der Trennebene (löst sich von selbst). Innengewinde erfordern eine Entschraubeinheit oder einen kollabierenden Kern; bei kleinen Stückzahlen sollte das besser vermieden werden. Gespritzte Gewinde sind stark bei selten demontierten, groben Verbindungen wie Deckeln und Kappen.
Selbstschneidende Schrauben in Kunststoffbosse
| Merkmal | Indikative Regel |
|---|---|
| Lochdurchmesser (Kern) | 0,8 bis 0,85× des Nenndurchmessers der Schraube |
| Außendurchmesser Boss | 2 bis 2,5× des Schraubendurchmessers |
| Einschraubtiefe | mindestens 2× des Schraubendurchmessers |
| Anlaufversenkung | circa 0,5 mm gegen das Stauchen des ersten Gangs |
| Wandanbindung | Boss über Rippen an die Wand, nicht massiv (Einfallstellen) |
| Wiederverwendung | indikativ 5 bis 10-mal montieren; öfter = Insert wählen |
Metalleinsätze
| Typ | Wann |
|---|---|
| Warm eingebettet (heat staking) | Standardwahl nach dem Spritzguss: günstig, gute Auszugswerte |
| Ultraschall eingebettet | Gleiches Prinzip, schneller in der Serie |
| Eingespritzt (insert molding) | Höchste Festigkeit und beste Positionierung, kostet Zykluszeit |
| Expansions-/Press-Insert | Nachträglich kalt eingesetzt, niedrigste Auszugswerte |
Vergessen Sie nicht, dass die beste Schraube manchmal keine Schraube ist: Schnappverbindungen, Bajonettverschlüsse, Ultraschallschweißen oder ein integriertes Klemm-Detail sparen Inserts, Schrauben UND Montagezeit. "Kann diese Schraube weg?" ist eine Standardfrage bei jedem DfM-Review.
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