5 Irrtümer über Drehmoment und Schraubverbindungen, die Ihre Montagequalität gefährden

Machen Sie den Test: Wie viele dieser fünf Aussagen halten Sie für wahr?

"Hohes Drehmoment = feste Verbindung." - "Nachziehen sichert ab." - "Der Reibwert ist konstant." - "Kalibrierte Werkzeuge garantieren Qualität." - "Kategorie C braucht keine Prüfung."

Wenn Sie bei auch nur einer einzigen gezögert oder zugestimmt haben, lesen Sie weiter. Denn diese Irrtümer sind in der Praxis weit verbreitet, technisch falsch - und kosten in sicherheitskritischen Anwendungen weit mehr als eine Nacharbeit.

Testen Sie zunächst Ihr Vorwissen im interaktiven Mythen-Check:

Irrtum 1: "Hohes Drehmoment = feste Verbindung"

Warum dieser Irrtum so hartnäckig ist

Drehmoment ist messbar, greifbar und mit jedem Drehmomentschlüssel direkt kontrollierbar. Es liegt nahe, es als direktes Maß für die Verbindungsqualität zu verstehen. Viele Anzugsvorgaben in Montageanleitungen verstärken dieses Bild, indem sie ausschließlich Drehmomentwerte nennen.

Warum er falsch ist

Drehmoment ist eine Hilfsgröße - kein Maß für Vorspannkraft. Vom aufgebrachten Anzugsdrehmoment fließen physikalisch ca. 50 % in die Gewindereibung und ca. 40 % in die Kopfauflagereibung. Nur die verbleibenden ca. 10 % erzeugen tatsächlich die gewünschte Vorspannkraft (Klemmkraft) in der Verbindung.

Die entscheidende Konsequenz: Beim drehmomentgesteuerten Anziehen führt die Reibung zu einer großen Streuung der Klemmkraft. Um mit einem gleichbleibenden Drehmoment die gleiche Vorspannkraft zu erzielen, muss die Reibungszahl ebenfalls gleich bleiben - und genau das ist in der Serienfertigung nicht garantiert.

Wie die Tabelle zeigt: Schwankt der Reibungskoeffizient zwischen µ = 0,08 und µ = 0,20 - was in der Praxis durch Chargenunterschiede, Beschichtungsvarianz oder Temperatureinflüsse leicht eintreten kann - ändert sich die resultierende Vorspannkraft bei identischem Anzugsdrehmoment um bis zu 44 %. Der Drehmomentwert bleibt korrekt. Die Verbindung ist es nicht.

Was richtig ist

Die Kombination aus Drehmoment UND Drehwinkel liefert ein zuverlässiges Bild der Verbindungsqualität. Ein verbreitetes Vorgehen: ein definiertes Voranzugsmoment, gefolgt von einem anschließenden Drehwinkel. Der Grundgedanke: Sind die Kontaktflächen gesetzt und arbeitet die Schraube in einem stabilen Bereich, korreliert eine zusätzliche Winkelrotation deutlich besser mit der tatsächlichen Dehnung als das reine Drehmoment.

Das QUANTEC MCS® Analysewerkzeug von GWK erfasst genau diese kombinierte Drehmoment-Drehwinkel-Kurve mit festpunktloser Drehwinkelmessung und einer Messgenauigkeit von ±1 % zwischen 10 und 100 % des Nennbereiches - und macht damit sichtbar, was im Inneren der Verbindung wirklich passiert.

Praxiskonsequenz: Überprüfen Sie, ob Ihre Anzugsvorgaben nur Drehmomentwerte enthalten. Ergänzen Sie diese um Drehwinkelüberwachung - besonders bei sicherheitskritischen Verbindungen. Die Drehmoment-Drehwinkel-Analyse und ihre Interpretation erklärt Schritt für Schritt, wie Sie die Schraubkurve als Fingerabdruck Ihrer Verbindung nutzen.

Irrtum 2: "Nachziehen sichert die Verbindung ab"

Warum dieser Irrtum so hartnäckig ist

Der Gedanke klingt intuitiv: Eine Schraube, die sich möglicherweise gesetzt hat, wird durch Nachziehen wieder auf Vorspannkraft gebracht. In manchen Anwendungsbereichen ist Nachziehen sogar explizit vorgesehen - was den Eindruck verstärkt, es sei generell sinnvoll.

Warum er falsch ist

Beim erneuten Anziehen steigen lokale Flächenpressungen stark an. Die Reibverhältnisse unter dem Kopf verändern sich, weil die Kontaktgeometrie nicht mehr sauber definiert ist. Das Bauteil kann sich beim Anziehen minimal ausrichten oder verkanten. Das verändert wiederum die Reibung im Gewinde und die wirksame Drehmomentverteilung. Unterm Strich steigt die Streuung der Vorspannkraft - selbst wenn das Drehmoment exakt getroffen wird.

Konkret: Beim Nachziehen ist die Kopfauflage bereits eingepresst und das Gewinde verändert. Das Reibungsverhalten unterscheidet sich erheblich vom Erstzustand. Das tatsächliche Ergebnis ist unvorhersehbar - Überdehnung, Schraubenermüdung oder eine nur scheinbar korrekte Vorspannkraft sind mögliche Folgen.

Was richtig ist

Die richtige Vorspannkraft muss beim ersten Anzug erreicht werden. Prozessfähige Werkzeuge, korrekte Anzugsparameter und - bei kritischen Verbindungen - die Drehwinkelkontrolle sind der Schlüssel. Wo Setzkraftverluste konstruktiv unvermeidbar sind, muss das durch eine validierte Montagestrategie (z. B. Mehrfachanzug oder Streckgrenzsteuerung) kompensiert werden - nicht durch ungeprüftes Nachziehen.

Praxiskonsequenz: Dokumentieren Sie, welche Schraubstellen in Ihrer Produktion regelmäßig nachgezogen werden - das ist oft ein Indikator für einen nicht prozessfähigen Erstanzug.

Irrtum 3: "Der Reibungskoeffizient ist konstant"

Warum dieser Irrtum so hartnäckig ist

In der Konstruktion und bei der Auslegung von Anzugsmomenten wird in der Regel mit einem festen Reibwert (z. B. µ = 0,12) gerechnet. Dieser Wert fließt in die Montagevorgabe ein - und bleibt dort oft jahrelang unverändert, auch wenn sich Beschaffungsquellen oder Oberflächenbehandlungen ändern.

Warum er falsch ist

Jede einzelne Schraubenverbindung weist eine spezifische Montagevorspannkraft auf - selbst wenn ein Fertigungslos gleicher Schraubenverbindungen exakt gleich angezogen wird. Hauptursache ist die unvermeidliche Streuung der Reibungszahlen im Gewinde und unter dem Schraubenkopf. Hinzu kommen Verfahrens- und Werkzeugstreuungen sowie Maß- und Geometrieabweichungen.

Besonders relevant: Die Reibungskoeffizienten streuen erheblich - insbesondere wenn Schrauben im Anlieferungszustand von verschiedenen Lieferanten stammen, was in der Serienfertigung aus Gründen der Lieferunabhängigkeit in der Regel erforderlich ist.

Selbst scheinbar kleine Änderungen haben große Auswirkungen: Modifizierte Oberflächenbehandlungen beeinflussten die Reibungszahlen deutlich, was jedoch erst verzögert erkannt wurde. Dreiwertig passivierte Oberflächen weisen eine deutlich höhere Streuung der Reibungszahlen auf. Ein Lieferantenwechsel, eine neue Charge oder eine veränderte Schmierstoffqualität - und Ihr sorgfältig ausgelegtes Anzugsmoment liefert plötzlich falsche Vorspannkraftwerte.

Schmierung durch Öl, Paste oder Montagefett senkt Reibwerte. Dadurch steigt bei gleichem Drehmoment häufig die Vorspannkraft. Wer also "wie immer" anzieht, kann plötzlich überziehen - obwohl er nichts "falsch" macht.

Was richtig ist

Regelmäßige Reibwertprüfung und konsequente Drehwinkelüberwachung sind notwendig, um die Vorspannkraftstreuung in der Serienfertigung zu kontrollieren. Die Drehmoment-Drehwinkel-Kurve, wie sie das QUANTEC MCS® aufzeichnet, macht Reibungsanomalien als Formveränderung der Schraubkurve sichtbar - lange bevor ein Qualitätsproblem auftritt. Eine vertiefte Erklärung dieser Kurveninterpretation finden Sie im Artikel Drehmoment-Drehwinkel-Analyse: So lesen Sie den "Fingerabdruck" Ihrer Schraubverbindung.

Praxiskonsequenz: Führen Sie bei jedem Materiallieferantenwechsel, bei Änderungen der Oberflächenbehandlung oder des Schmiermittels eine erneute Prozessvalidierung durch. Die Prozessfähigkeitsuntersuchung (PFU) nach VDI/VDE 2645-3 gibt Ihnen das passende Werkzeug an die Hand.

Irrtum 4: "Kalibrierte Werkzeuge garantieren korrekte Verschraubungen"

Warum dieser Irrtum so hartnäckig ist

Kalibrierung ist aufwändig, dokumentiert und wird von Auditoren gefordert. Es liegt nahe, sie als Qualitätsbeweis für den gesamten Schraubprozess zu verstehen. Viele Produktionsverantwortliche betrachten ein gültiges Kalibrierzertifikat als ausreichenden Nachweis für normkonforme Verschraubungen.

Warum er falsch ist

Kalibrierung stellt sicher, dass das Werkzeug korrekt misst - nicht dass der Prozess korrekt ist. Das ist ein fundamentaler Unterschied.

Die MFU ist eine Kurzzeitstudie unter idealen, konstanten Bedingungen, die ausschließlich die Maschine bewertet. Die PFU ist eine Langzeitstudie unter realen Serienbedingungen, die den gesamten Prozess inklusive aller Störeinflüsse - Bediener, Material, Umgebung - berücksichtigt.

Im Unterschied zur Maschinenfähigkeitsuntersuchung (MFU) werden bei der Prozessfähigkeitsuntersuchung zusätzlich zum Maschineneinfluss die Einflusskategorien Mensch, Material, Methode und Mitwelt (Umgebung) berücksichtigt.

Ein Werkzeug mit hervorragendem Cmk-Wert kann in der Serienproduktion trotzdem fehlerhafte Verbindungen liefern - wenn das Bauteil von einem ungeschulten Mitarbeiter schräg angesetzt wird, wenn sich der Schmierstoff geändert hat oder wenn Temperatureinflüsse die Reibung verändern. Das Kalibrierprotokoll sagt darüber nichts aus.

Erst wenn MFU und PFU gemeinsam durchgeführt und dokumentiert wurden, haben Sie den Nachweis eines nachweislich fähigen Schraubprozesses - wie ihn VDI/VDE 2862 für Kategorie-A- und -B-Verschraubungen fordert. Was die Fähigkeitsindizes Cmk und Cpk konkret bedeuten und wie Sie sie berechnen, erklärt unser Artikel zu Cmk und Cpk in der Schraubtechnik.

Was richtig ist

Kalibrierung ist notwendig, aber nicht hinreichend. Die Kalibrierung Ihres Werkzeugs - idealerweise durch ein DAkkS-akkreditiertes Labor wie das GWK Kalibrierlabor mit der DWPM-1000® Prüfmaschine der Genauigkeitsklasse 0,2 - ist die Basis. Darauf aufbauend belegt die MFU die Werkzeugfähigkeit, und die PFU beweist die Prozessfähigkeit unter Serienbedingungen. Alle drei zusammen ergeben den vollständigen Qualitätsnachweis.

Praxiskonsequenz: Überprüfen Sie, ob in Ihrem Unternehmen neben der Kalibrierung auch regelmäßige MFU und PFU durchgeführt und dokumentiert werden. Falls nicht, kontaktieren Sie unser Team für eine strukturierte Prozessanalyse.

Irrtum 5: "Für Kategorie-C-Verschraubungen braucht man keine Prüfung"

Warum dieser Irrtum so hartnäckig ist

Kategorie C bezeichnet nach VDI/VDE 2862 Schraubverbindungen, bei denen ein Versagen weder Personenschäden noch erhebliche Funktionsbeeinträchtigungen verursacht. "Unkritisch" wird in der Praxis leicht mit "unkontrolliert" gleichgesetzt - besonders wenn Ressourcen für die Qualitätssicherung knapp sind.

Warum er falsch ist

Das Produkthaftungsgesetz (ProdHaftG) gilt für alle Produkte - unabhängig von der Klassifizierung der verwendeten Schraubverbindungen. Im Schadensfall muss der Hersteller nachweisen, dass er nach dem Stand der Technik gearbeitet hat. Qualitätssicherung ist das Fundament der Produkthaftung. Produkthaftung bezeichnet die Haftung auf Schadensersatz für die Lieferung einer fehlerhaften Kaufsache und für Schäden, die dadurch an anderen Rechtsgütern entstehen. Die Haftung besteht zunächst gegenüber jedem Abnehmer, wenn ein Verschulden des Herstellers belegt werden kann.

Wer bei einer Beanstandung - auch bei einem scheinbar nebensächlichen Kategorie-C-Schraubfall - nicht dokumentieren kann, dass Werkzeuge regelmäßig geprüft und der Prozess überwacht wurde, hat im Haftungsfall ein ernstes Problem. Der Verweis auf "das war nur eine C-Verschraubung" schützt nicht. Die vollständige Haftungskette und ihre Konsequenzen beschreibt unser Artikel Haftungsrisiko in der Schraubmontage: Warum "Stand der Technik" nicht optional ist ausführlich.

Was richtig ist

Auch Kategorie C erfordert Grundgenauigkeit der Werkzeuge und regelmäßige Prüfung. Für viele C-Klasse-Anwendungen ist das Q-CHECK® QS- und Audit-Werkzeug von GWK die wirtschaftlichste Lösung: Mit einem Messbereich von 3-1000 Nm, einer Genauigkeit von ±1 % zwischen 10 und 100 % des Nennbereiches und 2 GB Speicher für bis zu 1.000 Schraubstellen ermöglicht es schnelle, dokumentierte Weiterdrehmomentmessungen direkt in der Fertigung - ohne aufwändigen Laboraufbau.

Praxiskonsequenz: Kategorisieren Sie alle Schraubstellen in Ihrer Fertigung systematisch nach VDI/VDE 2862. Auch für C-Schraubfälle gilt: Prüfung durchführen, dokumentieren, Nachweis bereithalten. Lesen Sie dazu unsere Audit-Checkliste: 10 Punkte, die Ihr Auditor bei Schraubprozessen prüft.

Zusammenfassung: Die 5 Irrtümer im Überblick

Alle fünf Irrtümer folgen einem gemeinsamen Muster: Sie vereinfachen komplexe physikalische und prozesstechnische Zusammenhänge zu einer scheinbar praktischen Faustformel - und vernachlässigen dabei die entscheidenden Einflussgrößen.

Die gute Nachricht: Alle fünf Irrtümer lassen sich mit dem richtigen Wissen und den richtigen Werkzeugen beherrschen.

Was Sie jetzt konkret tun können

Sie müssen Ihren Schraubprozess nicht von Grund auf neu aufbauen. Aber es lohnt sich, die eigene Praxis ehrlich zu prüfen:

• Erfassen Sie neben dem Drehmoment auch den Drehwinkel - das QUANTEC MCS® mit festpunktloser Drehwinkelmessung macht das ohne Zusatzvorrichtungen möglich.
• Führen Sie MFU und PFU gemeinsam durch - nur so erhalten Sie einen vollständig dokumentierten Fähigkeitsnachweis nach VDI/VDE 2645.
• Prüfen Sie alle Schraubfallklassen regelmäßig - auch Kategorie C. Das Q-CHECK® QS- und Audit-Werkzeug ist die effiziente Lösung für die laufende Produktion.
• Dokumentieren Sie lückenlos - der OPERATOR® mit WLAN-Datenübertragung und optionalem Barcode-Scanner überträgt Schraubergebnisse direkt in Ihre Qualitätsdokumentation.

Wenn Sie unsicher sind, wo in Ihrem Prozess blinde Flecken bestehen, unterstützen wir Sie gerne mit einer strukturierten Schraubprozess-Analyse - gemeinsam entwickeln wir die optimale Lösung für Ihre spezifischen Anforderungen.