Gewinderollen: Erklärung und Funktionsprinzip des Gewindewalzens

Das Gewinderollen – auch Gewindewalzen genannt – ist ein spanloses Umformverfahren zur Herstellung von Außengewinden an Schrauben, Bolzen, Gewindestangen oder Wellen. Im Gegensatz zum Gewindeschneiden wird beim Gewinderollen kein Material abgetragen, sondern plastisch verformt. Dadurch entsteht ein besonders präzises, belastbares und glattes Gewinde, das den Anforderungen von Industrie und Handwerk gleichermaßen gerecht wird.

Funktionsprinzip des Gewinderollens

Beim Gewinderollen wird ein zylindrischer Rohling zwischen zwei oder drei gehärteten Profilrollen (Walzen) gedrückt. Diese besitzen das Negativprofil des gewünschten Gewindes. Unter hohem Druck – ohne gezielte Wärmezufuhr und ohne Spänebildung – fließt das Material des Rohlings in die Gewindegänge der Walzen. Es entsteht zwar prozessbedingt Reibungswärme, der Vorgang zählt jedoch zur Kaltumformung. Das Ergebnis ist ein exakt geformtes, kaltverfestigtes Gewinde mit hoher Oberflächenqualität und Maßhaltigkeit.

Die wichtigsten Verfahren sind:

• Flachbacken-Gewinderollen: Für die Massenfertigung von Schrauben (z. B. Sechskantschrauben).
• Rundwalzen-Verfahren: Für längere Bauteile wie Gewindebolzen oder Achsen.
• Planetenwalzverfahren: Für große Stückzahlen kleiner Teile mit sehr feinem Gewinde.

Vorteile gegenüber dem Gewindeschneiden

• Höhere Festigkeit: Durch Kaltverfestigung des Materials entsteht ein deutlich tragfähigeres Gewinde. Die Tragfähigkeitssteigerung hängt vom Material und den Prozessparametern ab und kann variieren.
• Spanloses Verfahren: Kein Materialverlust, dadurch ressourcenschonend und wirtschaftlich.
• Glattere Oberfläche: Minimierte Kerbwirkung, was die Ermüdungsfestigkeit erhöht.
• Hohe Maßgenauigkeit und Wiederholbarkeit: Besonders wichtig bei Verbindungselementen in Serie.
• Kurze Fertigungszeiten: Ideal für die automatisierte Produktion großer Mengen.

Diese Eigenschaften machen gerollte Gewinde besonders geeignet für Betonschrauben, Flanschschrauben, Ringschrauben oder hochbelastete Abstandsbolzen.

Materialanforderungen beim Gewinderollen

Zum Gewinderollen eignen sich vor allem duktil verformbare Werkstoffe wie ungehärteter Stahl, Edelstahl, Messing oder Aluminium. Das Material muss eine ausreichende Zugfestigkeit (in der Regel unter 1200 N/mm²) besitzen, damit es während des Walzvorgangs plastisch fließen kann, ohne zu reißen. Für hochfeste Schrauben werden die Rohlinge häufig vor dem Rollen wärmebehandelt (z. B. geglüht) und nach dem Rollen gehärtet, um optimale Festigkeitswerte zu erzielen.

Typische Anwendungen und Einsatzmöglichkeiten des Gewinderollens

Gerollte Gewinde finden sich in nahezu allen Bereichen der Befestigungstechnik und des Maschinenbaus:

• Schrauben und Verbindungselemente für Stahlbau, Anlagen- und Fahrzeugtechnik.
• Muttern und Abstandsbauteile: Das Gewinderollen wird hierbei ausschließlich für Außengewinde eingesetzt (z. B. bei Abstandsbolzen). Innengewinde werden in der Regel geschnitten oder gewindegeformt (gewindefurchend) hergestellt.
• Gewindestifte und Passverbindungen in der Präzisionsmechanik.
• Bolzenanker und Schwerlastbefestigungen.
• Komponenten für Hydraulik, Pneumatik und den Automobilbau.

Gerollte Gewinde überzeugen überall dort, wo hohe Zug- und Scherbelastungen, Vibrationsfestigkeit und enge Toleranzen gefordert sind.

Qualität und Normen für das Gewindewalzen

Das Gewinderollen unterliegt klar definierten Normen für metrische ISO-Gewinde. Die Gewindegrundabmessungen und Gewindereihen sind in DIN ISO 261 geregelt, während DIN ISO 965 die Toleranzen und Passungen festlegt. Maßhaltigkeit, Profilform und Oberflächenbeschaffenheit werden regelmäßig geprüft. Besonders in der Serienfertigung von Zylinderschrauben oder Senkschrauben garantiert das Verfahren eine konstant hohe Qualität bei sehr hohen Produktionsgeschwindigkeiten.

Gewinderollen einfach erklärt

Gewinderollen (oder Gewindewalzen) ist ein spanloses Verfahren zur Herstellung von Außengewinden durch Kaltumformung. Es erzeugt besonders feste, maßhaltige und glatte Gewinde und ist damit ideal für Schrauben, Bolzen, Gewindestangen und andere Verbindungselemente, die im professionellen Einsatz höchsten mechanischen Anforderungen standhalten müssen.