Anzugsmoment M30 12.9
Metrisches Regelgewinde, Steigung 3,5 mm — gerechnet nach VDI 2230
Vorspannkraft 441020 N bei 560,6 mm² Spannungsquerschnitt und Rp0,2 = 1080 MPa, ausgenutzt zu 90 %.
Moment über die Reibungszahl
| Reibungszahl µ | Anziehmoment MA | Vorspannkraft FM | Oberflächenzustand |
|---|---|---|---|
| 0,08 | 1676 Nm | 491890 N | MoS₂-Paste oder Wachs |
| 0,10 | 1958 Nm | 475510 N | geölt, Stahl auf Stahl |
| 0,12 | 2214 Nm | 458400 N | leicht geölt oder verzinkt und geölt |
| 0,14 | 2444 Nm | 441020 N | blank, leicht geölt — Bezugswert der VDI-2230-Tabellen |
| 0,16 | 2649 Nm | 423690 N | trocken und entfettet |
| 0,20 | 2995 Nm | 390200 N | trocken, verzinkt oder phosphatiert |
Der Reibwert entscheidet, nicht die Formel: zwischen µ = 0,08 und µ = 0,20 liegt beim gleichen Bauteil Faktor 1,8 im Moment. Der Grund ist, dass nur rund ein Zehntel des aufgebrachten Moments als Vorspannkraft ankommt — der weitaus größte Teil überwindet Reibung im Gewinde und unter dem Kopf. Die Zuordnung der Zustände ist ein Richtwert; µ streut auch bei gleicher Paarung erheblich, verbindlich ist nur ein gemessener oder in der Zeichnung vorgeschriebener Wert.
Mindesteinschraubtiefe für 12.9
| Werkstoff des Innengewindes | Mindesteinschraubtiefe für 12.9 |
|---|---|
| Stahl, niedrigfest (S235) | nicht zulässig |
| Stahl, vergütet (C45, 42CrMo4) | 36 mm (1,2 · d) |
| Gusseisen (EN-GJL, EN-GJS) | 45 mm (1,5 · d) |
| Aluminiumguss und -knetlegierung | nicht zulässig |
In niedrigfestem Stahl (S235) und Aluminium ist die Klasse 12.9 nicht zulässig: das Innengewinde würde vor der Schraube versagen, und die hohe Vorspannkraft ließe sich gar nicht erst aufbringen. Dort gehört eine niedrigere Klasse hin oder ein Gewindeeinsatz.
Woher das Moment für M30 12.9 kommt
Angezogen wird nicht auf ein Moment, sondern auf eine Vorspannkraft. Das Moment ist nur der Weg dorthin und der schlechteste Messwert, den die Montage kennt: Der weitaus größte Teil davon überwindet Reibung im Gewinde und unter dem Schraubenkopf. Nur der Rest spannt die Verbindung.
Für M30 12.9 führt die VDI 2230 über den Spannungsquerschnitt AS = 560,6 mm² und die Streckgrenze Rp0,2 = 1080 MPa auf eine Montagevorspannkraft von 441020 N — bei 90 % Ausnutzung der Streckgrenze und unter Berücksichtigung der Torsion, die das Anziehen zusätzlich einträgt. Daraus folgt bei µ = 0,14 das Moment von 2444 Nm.
Die Zahl gilt für die Schraube allein. Ob die Verbindung trägt, hängt an Klemmlänge, Betriebskraft und Plattennachgiebigkeit — dafür ist die Schraubenberechnung nach VDI 2230 da. Die Gewindemaße, Kernloch und Spannungsquerschnitt stehen auf der Seite zu M30.
Anziehen in der Praxis
| Größe | Wert | Herkunft |
|---|---|---|
| Schlüsselweite SW | 46 mm | ISO 4014/4017 |
| Handkraft am 300-mm-Schlüssel | 8146 N | F = M / L |
| Drehmomentschlüssel | kein Handschlüssel mehr | über rund 1000 Nm |
| Vorspannkraft bei µ = 0,10 statt 0,14 | 593430 N (+35 %) | gleiches Moment aufgebracht |
| Vorspannkraft bei µ = 0,20 statt 0,14 | 318360 N (−28 %) | gleiches Moment aufgebracht |
M30 12.9 anziehen
Am 300-mm-Schlüssel wären dafür 8146 N nötig. Das bringt niemand sinnvoll auf: bei 300 N Zugkraft braucht es einen Hebel von 8,15 m. In dieser Größe wird mit Verlängerung, Drehmomentvervielfacher oder hydraulisch gespannt, und die Streuung des Ergebnisses steigt entsprechend.
Mit 2444 Nm liegt diese Verbindung jenseits dessen, was ein Handdrehmomentschlüssel abdeckt; die größten hören bei rund 1000 Nm auf. Angezogen wird hier mit Drehmomentvervielfacher, hydraulischem Schrauber oder hydraulischer Spannvorrichtung. Die beiden erstgenannten erben die Reibungsstreuung der Tabelle oben unverändert; die Spannvorrichtung umgeht sie, weil sie die Schraube längt, statt sie zu drehen.
Die dritte und vierte Zeile der Tabelle sind der eigentliche Grund, weshalb das Anziehen auf Moment als Verfahren so ungenau ist: Wird auf 2444 Nm angezogen und die Reibung liegt bei µ = 0,10 statt der angenommenen 0,14, entstehen 593430 N statt 441020 N — 35 % mehr. Bei µ = 0,20 sind es 28 % weniger. Die Streuung stammt nicht aus dem Schlüssel, sondern aus der Oberfläche, und kein genaueres Werkzeug behebt sie. Wer die Vorspannkraft wirklich braucht, misst den Drehwinkel mit oder längt die Schraube.
Dieselbe Vorspannkraft erreicht M33 10.9 mit 478670 N auf anderem Weg: größerer Durchmesser bei niedrigerer Klasse. Welche der beiden die richtige ist, entscheidet nicht die Schraube, sondern das Bauteil — die höhere Klasse ist empfindlicher gegen Kerben und Wasserstoff, die größere Schraube braucht mehr Platz und mehr Auflagefläche unter dem Kopf.
M30 in anderen Festigkeitsklassen
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