In mechanischen Baugruppen kommen sowohl Sechskantmuttern als auch Sicherungsmuttern häufig zum Einsatz, doch sie erfüllen unterschiedliche Zwecke. Eine Sechskantmutter wird hauptsächlich für Standard-Gewindeverbindungen verwendet, während eine Sicherungsmutter zusätzlichen Schutz vor dem Lösen bietet.
Viele Sicherungsmuttern haben ebenfalls eine sechseckige Form, sodass der eigentliche Unterschied nicht im Aussehen liegt. Der entscheidende Unterschied besteht darin, ob die Mutter über eine integrierte Sicherungsfunktion verfügt.
Was ist der Unterschied zwischen einer Sicherungsmutter und einer Sechskantmutter?
Der offensichtlichste Unterschied besteht darin, dass eine Standard-Sechskantmutter in der Regel keine integrierte Sicherungsvorrichtung aufweist, während eine Sicherungsmutter durch einen Nyloneinsatz, eine Metallverformung oder eine andere Konstruktion eine höhere Drehfestigkeit aufweist.
| Merkmal | Sechskantmutter | Kontermutter |
|---|---|---|
| Hauptzweck | Standard-Gewindeanschluss | Verbindung mit zusätzlichem Schutz gegen Lösen |
| Sperrfunktion | Normalerweise keine | Eingebaut |
| Laufwiderstand | In der Regel niedriger | In der Regel höher |
| Widerstand gegen das Lösen | Stützt sich hauptsächlich auf die normale Klemmkraft | Die Mutter selbst sorgt für zusätzlichen Widerstand |
| Einbau und Ausbau | Einfacher | Erfordert in der Regel mehr Aufwand |
| Wiederverwendung | Im Allgemeinen einfacher | Das hängt vom Typ ab |
| Kosten | Unter | In der Regel höher |
| Übliche Verwendung | Allgemeine mechanische Baugruppen | Verbindungen, bei denen sich die Schrauben eher lösen |
Einfach ausgedrückt eignet sich eine Sechskantmutter eher für Standardverbindungen, während eine Sicherungsmutter zusätzlich eine Funktion zum Schutz vor Lösen bietet.
Was ist eine Sechskantmutter?
Eine Sechskantmutter gehört zu den gängigsten Mutternarten.
Das Außengewinde hat sechs flache Seiten, sodass es mit einem Schraubenschlüssel oder einer Steckschlüsselnuss montiert werden kann. Das Innengewinde passt zu einer Schraube oder einem Bolzen, um eine Klemmverbindung herzustellen. Das Gewinde kann unter Verwendung verschiedener Gewindebearbeitung Verfahren, die von der Bauart des Bauteils und dem Produktionsvolumen abhängen.
Sechskantmuttern weisen eine einfache Bauweise auf und verfügen in der Regel nicht über eine spezielle Sicherungsvorrichtung. Sie finden breite Anwendung an Rahmen, Halterungen, Gehäusen, Maschinenfundamenten und anderen allgemeinen mechanischen Baugruppen.
Was ist eine Sicherungsmutter?
Eine Sicherungsmutter, auch als Sperrmutter bezeichnet, ist eine Mutter mit einer zusätzlichen Sicherung gegen Lösen.
Die Verriegelungsfunktion erhöht den Drehwiderstand, wodurch die Mutter sich bei Vibrationen oder wiederholten Bewegungen weniger leicht löst.
Eine Sicherungsmutter kann zwar ein Lösen verhindern, ersetzt jedoch nicht die richtige Vorspannung der Schraube. Eine zuverlässige Verbindung hängt nach wie vor davon ab, dass die Schraube, die Mutter und die verbundenen Teile eine ausreichende Klemmkraft aufrechterhalten.
Gängige Arten von Sicherungsmuttern
Sicherungsmuttern sind in verschiedenen Ausführungen erhältlich. Zu den gängigsten Typen gehören die folgenden.
Sicherungsmutter mit Nylon-Einsatz
Eine Sicherungsmutter mit Nyloneinlage enthält im Inneren der Mutter einen Nylonring.
Beim Eindrehen der Schraube drückt der Nyloneinsatz gegen das Gewinde und erhöht so die Reibung. Sicherungsmuttern mit Nyloneinsatz sind einfach aufgebaut, weit verbreitet und in allgemeinen Industrieanlagen üblich.
Nylon ist hitzeempfindlicher und empfindlicher gegenüber bestimmten Chemikalien, weshalb es nicht für jede Anwendung bei hohen Temperaturen geeignet ist.
Vollmetall-Sicherungsmutter
Bei einer vollständig aus Metall gefertigten Sicherungsmutter wird kein Nylon verwendet. Stattdessen wird die Verformung des Metalls genutzt, um einen Sicherungswiderstand zu erzeugen.
Vollmetall-Sicherungsmuttern eignen sich besser für Hochtemperaturbereiche oder anspruchsvolle Umgebungen und kommen zudem häufig in der Automobilindustrie und in Industrieanlagen zum Einsatz.
Andere Verriegelungskonstruktionen
Manche Sicherungsmuttern verfügen über gezahnte Flansche, verformte Abschnitte oder andere mechanische Merkmale, um einem Lösen entgegenzuwirken.
Wenn in Ihrer Zeichnung eine Sicherungsmutter vorgesehen ist, sollten Sie den genauen Typ oder die geltende Norm angeben, damit der Lieferant keine andere Sicherungsausführung auswählt.
Inwiefern unterscheiden sich die Verwendungszwecke von Sicherungsmuttern und Sechskantmuttern?
Sechskantmuttern sind einfach, kostengünstig und lassen sich leicht anbringen oder entfernen, weshalb sie bei allgemeinen mechanischen Verbindungen häufig zum Einsatz kommen.
Sicherungsmuttern bieten eine zusätzliche Sicherungsfunktion und eignen sich besser für Verbindungen, die Vibrationen, Stößen oder wiederholten Bewegungen ausgesetzt sind.
So werden beispielsweise Sechskantmuttern häufig an Gerätehalterungen, Montageplatten und Maschinenrahmen verwendet. Sicherungsmuttern kommen häufiger an Motoren, Pumpen, beweglichen Mechanismen und anderen Stellen zum Einsatz, die langfristigen Vibrationen ausgesetzt sind.
Sicherungsmutter vs. Sicherungsscheibe
Sowohl Sicherungsmuttern als auch Sicherungsscheiben können dazu beitragen, ein Lösen zu verhindern, funktionieren jedoch auf unterschiedliche Weise.
Bei einer Sicherungsmutter ist die Sicherungsvorrichtung in die Mutter selbst integriert. Eine Sicherungsscheibe ist ein separates Bauteil, das unter der Mutter oder dem Schraubenkopf angebracht wird.
Die beiden Verfahren unterscheiden sich voneinander und sind nicht direkt austauschbar. Die richtige Wahl hängt von der Konstruktion der Verbindung und den Montageanforderungen ab.
Können Sicherungsmuttern wiederverwendet werden?
Das hängt von der Art der Sicherungsmutter ab.
Nach wiederholtem Ein- und Ausbau kann sich der Nyloneinsatz in einer Sicherungsmutter mit Nyloneinsatz abnutzen und nach und nach an Sicherungskraft verlieren.
Vollmetall-Sicherungsmuttern enthalten kein Nylon, doch auch der Metallteil, der den Widerstand erzeugt, kann sich nach wiederholtem Gebrauch verändern.
Eine Sicherungsmutter, die sich noch auf einen Bolzen schrauben lässt, weist nicht unbedingt die gleiche Sicherungswirkung wie zuvor auf. Wenn Ihre Geräte häufig geöffnet werden, sollten Sie sich vorab vergewissern, ob eine Wiederverwendung möglich ist.
Inwiefern unterscheidet sich das Anzugsmoment bei Sicherungsmuttern und Sechskantmuttern?
Eine Standard-Sechskantmutter weist in der Regel einen relativ geringen Laufwiderstand auf, bevor sie die Verbindung festklemmt.
Eine Sicherungsmutter erzeugt durch ihre Sicherungsfunktion einen zusätzlichen Widerstand. Bei der Montage wird ein Teil des aufgebrachten Drehmoments dazu verwendet, diesen Widerstand zu überwinden, während der Rest zur Erzeugung der Klemmkraft dient.
Man kann sich das ganz einfach so vorstellen:
Anzugsmoment der Kontermutter = Verriegelungswiderstand + zum Erzeugen der Klemmkraft erforderliches Drehmoment
Wenn Sie eine Standard-Sechskantmutter durch eine Sicherungsmutter ersetzen, ist das ursprüngliche Anzugsmoment möglicherweise nicht mehr direkt anwendbar. Bei Bauteilen mit festgelegten Anforderungen an die Klemmkraft sollte das Anzugsmoment anhand der entsprechenden Anforderungen an Befestigungselemente und Baugruppen überprüft werden.
Inwiefern beeinflussen Material- und Betriebsbedingungen die Wahl?
Sechskantmuttern und Sicherungsmuttern werden aus ähnlichen Grundwerkstoffen hergestellt, darunter Kohlenstoffstahl, Edelstahl und legierter Stahl.
Kohlenstoffstahl wird aufgrund seines Preis-Leistungs-Verhältnisses und seiner Festigkeitseigenschaften häufig verwendet. Zur Verbesserung der Oberflächeneigenschaften können Zinkbeschichtungen, Schwarzoxidierungen oder Phosphatbeschichtungen aufgebracht werden. Edelstahl eignet sich besser für feuchte Umgebungen, den Außenbereich oder korrosive Umgebungen. Für hochbelastete Verbindungen kann wärmebehandelter legierter Stahl verwendet werden.
Bei Sicherungsmuttern spielt auch die Sicherungsfunktion eine Rolle. Sicherungsmuttern mit Nyloneinsatz reagieren empfindlicher auf hohe Temperaturen, während Sicherungsmuttern aus Vollmetall in der Regel besser für heißere Umgebungen geeignet sind.
Was sollte in einer Zeichnung oder einer Angebotsanfrage angegeben werden?
Die Angabe „M10-Mutter“ allein reicht oft nicht aus, da der Lieferant dann immer noch nicht weiß, ob Sie eine Standard-Sechskantmutter oder eine Sicherungsmutter benötigen.
Wenn Sie eine Bearbeitungszeichnung oder eine Angebotsanfrage erstellen, sollten in der Regel folgende Angaben enthalten sein:
- Gewindegröße
Zum Beispiel M10×1,5. Bei bearbeiteten Bauteilen ist es außerdem wichtig, zwischen folgenden zu unterscheiden: Gewindebohrungen und Gewindebohrungen bei der Festlegung der Anforderungen an das Innengewinde. - Muttertyp
Zum Beispiel eine Standard-Sechskantmutter, eine Sicherungsmutter mit Nyloneinsatz oder eine Ganzmetall-Sicherungsmutter. - Werkstoff und Festigkeitsklasse
Diese sollten auf die passende Schraube und die Belastungsanforderungen abgestimmt sein. - Oberflächenbeschaffenheit
Beispielsweise Verzinkung, Schwarzoxidierung oder eine andere korrosionsbeständige Oberflächenbehandlung. - Installationsvoraussetzungen
Wenn für die Verbindung bestimmte Anforderungen an die Klemmkraft gelten, sollte auch die Montageart angegeben werden. - Zugriff auf Werkzeuge
Lassen Sie rund um das Bauteil genügend Platz für einen Schraubenschlüssel oder eine Steckschlüsselnuss.
Bei europäischen Projekten kommen in der Regel metrische Befestigungselemente nach ISO zum Einsatz, während bei US-amerikanischen Projekten auch Zollgewinde und ASME-Normen verwendet werden können. Wenn Ihre Teile sowohl für den europäischen als auch für den US-amerikanischen Markt bestimmt sind, sollten das Gewindesystem und die Norm für die Befestigungselemente in der Zeichnung eindeutig angegeben werden.
Wann muss eine Standardmutter CNC-bearbeitet werden?
Die meisten handelsüblichen Sechskantmuttern und Sicherungsmuttern sind Serienbauteile, daher ist der Kauf eines Standard-Befestigungselements in der Regel günstiger als die CNC-Bearbeitung eines solchen Teils.
Maßgefertigte Bearbeitung ist dann sinnvoller, wenn Standardteile die Konstruktionsanforderungen nicht erfüllen können, zum Beispiel:
- Spezielle Themen
- Muttern mit großem Durchmesser
- Extra-dünne Designs
- Nicht standardmäßige Außenformen
- Spezielle Materialien
- Kleine Prototypenmengen
- Hochpräzise Innengewinde
- Integrierte Bauteile, bei denen die Mutter mit anderen bearbeiteten Merkmalen kombiniert ist
Diese Sonderteile können durch CNC-Drehen, CNC-Fräsen, Gewindeschneiden oder Gewindefräsen hergestellt werden.
Auch Innengewinde können unterschiedliche Gewindebohrer abhängig vom Werkstoff, der Bohrungstyp und den Gewindespezifikationen.
Wenn Sie eine Sonderausführung einer Mutter, ein bearbeitetes Teil mit Innengewinde oder ein Bauteil entwerfen, für das kein serienmäßiges Befestigungselement geeignet ist, können Sie uns eine Zeichnung oder eine 3D-Datei zur Verfügung stellen. Wir prüfen dann das Gewinde, das Material, die Abmessungen und die Bearbeitungsanforderungen und ermitteln, für welche Merkmale Standardbefestigungselemente verwendet werden können und welche eine maßgeschneiderte CNC-Bearbeitung erfordern.
Wie entscheidet man sich zwischen einer Sicherungsmutter und einer Sechskantmutter?
Die entscheidende Frage ist, ob die Verbindung eine zusätzliche Sicherung gegen Lösen benötigt.
Für normale feste Verbindungen wird üblicherweise eine Sechskantmutter verwendet. Wenn die Verbindung starken Vibrationen, Stößen oder langfristigen Bewegungen ausgesetzt ist und ein Lösen die Leistung der Anlage beeinträchtigen könnte, ist möglicherweise eine Sicherungsmutter besser geeignet.
Sobald eine Sicherungsmutter erforderlich ist, kann der spezifische Typ anhand von Temperatur, Material, Wartungshäufigkeit und Betriebsumgebung ausgewählt werden.
Häufig gestellte Fragen
Ist eine Sicherungsmutter immer sechseckig?
Nein. „Sechskant“ beschreibt die Form, während „Sicherungsmutter“ die Funktion bezeichnet. Viele Sicherungsmuttern sind sechseckig, es gibt jedoch auch andere Ausführungen.
Kann jede Schraube mit einer Sicherungsmutter verwendet werden?
Nein. Gewindedurchmesser, Steigung und Gewindesystem müssen übereinstimmen. So sind beispielsweise M10×1,5 und M10×1,25 nicht austauschbar.
Ist eine Sicherungsmutter dasselbe wie eine Kontermutter?
Nein. Eine Sicherungsmutter verfügt über eine integrierte Funktion, die ein Lösen verhindert. Eine Kontermutter ist in der Regel dünner und wird häufig zusammen mit einer anderen Mutter verwendet, um eine Sicherungswirkung zu erzielen.
Schlussfolgerung
Sechskantmuttern und Sicherungsmuttern werden beide in Gewindeverbindungen verwendet, erfüllen jedoch unterschiedliche Zwecke. Sechskantmuttern sind einfach aufgebaut und eignen sich für allgemeine mechanische Baugruppen, während Sicherungsmuttern zusätzlichen Schutz vor dem Lösen bieten.
Bei kundenspezifischen Bearbeitungsprojekten sollten in der Zeichnung der Mutterntyp, die Gewindegröße, das Material, die Festigkeitsklasse und die Oberflächenbeschaffenheit eindeutig angegeben sein. Standardmuttern sollten in der Regel verwendet werden, sofern sie die Konstruktionsanforderungen erfüllen. Die CNC-Bearbeitung ist besser geeignet, wenn das Bauteil eine spezielle Größe, ein spezielles Material, ein spezielles Gewinde oder eine nicht standardmäßige Struktur erfordert.
