Wie verändern Schmierstoffe oder Rost an einem Gewinde das tatsächliche Anzugsmoment?

Das ist eine hervorragende technische Frage. Um sie zu beantworten, muss man zunächst verstehen, dass das Anzugsmoment ($M_A$) nur ein Mittel zum Zweck ist. Das eigentliche Ziel beim Festziehen einer Schraube ist die Vorspannkraft ($F_V$) – also die Kraft, mit der die Bauteile zusammengepresst werden.

Schmierstoffe oder Rost verändern die Reibungszahl ($\mu$) im Gewinde und unter dem Schraubenkopf massiv. Da etwa 90 % des Drehmoments nur zur Überwindung der Reibung aufgewendet werden und nur ca. 10 % in die tatsächliche Vorspannkraft fließen, haben Änderungen der Reibung dramatische Auswirkungen.

Hier ist die detaillierte Analyse:

1. Wirkung von Schmierstoffen (Öl, Fett, Montagepasten)

Schmierstoffe verringern die Reibung. Das hat zur Folge, dass bei gleichem Anzugsmoment eine wesentlich höhere Vorspannkraft erzeugt wird.

• Das Problem: Wenn eine Schraube laut Hersteller "trocken" (unbehandelt) mit 100 Nm angezogen werden soll, man sie aber einfettet, sinkt der Reibungswiderstand.
• Die Folge: Die 100 Nm führen dazu, dass die Schraube viel weiter gedreht wird, bevor der Widerstand erreicht ist. Die Vorspannkraft steigt massiv an (oft um 30 % bis 50 % oder mehr).
• Das Risiko: Die Schraube kann ihre Streckgrenze überschreiten, sich plastisch verformen oder schlicht abreißen. Zudem können die Gewindegänge im Bauteil (z. B. Aluminium-Motorblock) ausreißen.
• Wichtig: Manche Drehmomentangaben beziehen sich explizit auf "geölte" Zustände (z. B. bei Zylinderkopfschrauben). Hier ist das Schmiermittel zwingend notwendig, um die Reibung konstant niedrig zu halten.

2. Wirkung von Rost und Verschmutzung

Rost, Korrosion oder Schmutz im Gewinde erhöhen die Reibung drastisch.

• Das Problem: Ein großer Teil des angewendeten Drehmoments wird bereits verbraucht, um den Widerstand des Rostes zu überwinden, noch bevor die Schraube die Bauteile überhaupt richtig zusammenpresst.
• Die Folge: Das Drehmomentschlüssel "knackt" bei 100 Nm, aber die tatsächliche Vorspannkraft ist viel zu niedrig (vielleicht nur 40 Nm effektiv).
• Das Risiko: Die Verbindung ist nicht fest genug. Unter Vibrationen oder Last kann sich die Schraube lösen, oder die Bauteile arbeiten gegeneinander, was zu Ermüdungsbrüchen oder Undichtigkeiten führt.
• Zusatzgefahr "Fressen": Bei Edelstahlverbindungen oder trockenem Rost kann es zum "Kaltverschweißen" (Fressen) kommen. Die Schraube sitzt dann bombenfest, ohne dass eine Vorspannkraft erzeugt wurde.

Zusammenfassung der Auswirkungen

Praxistipps für den Umgang mit Drehmomenten

1. Vorgaben beachten: Prüfen Sie immer, ob sich die Drehmomentangabe auf "trockene", "geölte" oder mit "Schraubensicherung" (z. B. Loctite) versehene Gewinde bezieht.
2. Gewinde reinigen: Rostige oder verschmutzte Gewinde sollten immer mit einer Drahtbürste gereinigt werden. Wenn das Gewinde stark beschädigt ist, sollte die Schraube ersetzt werden.
3. Gleichmäßigkeit: Schmierstoffe sorgen für eine konstantere Reibung. Bei kritischen Verbindungen (z. B. Radbolzen oder Motorenteilen) ist ein sauberer, leicht geölter Zustand (falls erlaubt) oft sicherer als ein unvorhersehbarer trockener/korrodierter Zustand.
4. Spezialfall Radbolzen: Hier gilt fast immer: Trocken montieren! (Außer der Hersteller schreibt etwas anderes vor). Fett am Radbolzen kann dazu führen, dass sich die Bolzen durch die verringerte Selbsthemmung des Gewindes trotz korrektem Drehmoment lösen.

Fazit: Schmierstoffe "verstärken" die Wirkung Ihres Drehmomentschlüssels auf die Schraube, während Rost sie "auffrisst". Beides führt dazu, dass das eingestellte Moment nicht das tut, was es soll.