Anzugsmoment M4 10.9
Metrisches Regelgewinde, Steigung 0,7 mm — gerechnet nach VDI 2230
Vorspannkraft 5730 N bei 8,8 mm² Spannungsquerschnitt und Rp0,2 = 940 MPa, ausgenutzt zu 90 %.
Moment über die Reibungszahl
| Reibungszahl µ | Anziehmoment MA | Vorspannkraft FM | Oberflächenzustand |
|---|---|---|---|
| 0,08 | 3,13 Nm | 6450 N | MoS₂-Paste oder Wachs |
| 0,10 | 3,59 Nm | 6210 N | geölt, Stahl auf Stahl |
| 0,12 | 4 Nm | 5970 N | leicht geölt oder verzinkt und geölt |
| 0,14 | 4,38 Nm | 5730 N | blank, leicht geölt — Bezugswert der VDI-2230-Tabellen |
| 0,16 | 4,71 Nm | 5490 N | trocken und entfettet |
| 0,20 | 5,27 Nm | 5050 N | trocken, verzinkt oder phosphatiert |
Der Reibwert entscheidet, nicht die Formel: zwischen µ = 0,08 und µ = 0,20 liegt beim gleichen Bauteil Faktor 1,7 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 10.9
| Werkstoff des Innengewindes | Mindesteinschraubtiefe für 10.9 |
|---|---|
| Stahl, niedrigfest (S235) | nicht zulässig |
| Stahl, vergütet (C45, 42CrMo4) | 4,8 mm (1,2 · d) |
| Gusseisen (EN-GJL, EN-GJS) | 6 mm (1,5 · d) |
| Aluminiumguss und -knetlegierung | nicht zulässig |
In niedrigfestem Stahl (S235) und Aluminium ist die Klasse 10.9 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 M4 10.9 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 M4 10.9 führt die VDI 2230 über den Spannungsquerschnitt AS = 8,8 mm² und die Streckgrenze Rp0,2 = 940 MPa auf eine Montagevorspannkraft von 5730 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 4,38 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 M4.
Anziehen in der Praxis
| Größe | Wert | Herkunft |
|---|---|---|
| Schlüsselweite SW | 7 mm | ISO 4014/4017 |
| Handkraft am 100-mm-Schlüssel | 44 N | F = M / L |
| Drehmomentschlüssel, Endwert | 4,38–21,9 Nm | Nutzung bei 20–100 % der Skala |
| Vorspannkraft bei µ = 0,10 statt 0,14 | 7580 N (+32 %) | gleiches Moment aufgebracht |
| Vorspannkraft bei µ = 0,20 statt 0,14 | 4200 N (−27 %) | gleiches Moment aufgebracht |
M4 10.9 anziehen
Am 100-mm-Schlüssel entspricht das 44 N Handkraft — mit zwei Fingern aufzubringen. Gerade deshalb wird in dieser Größe am häufigsten überzogen: das Gefühl für die Grenze fehlt, weil die Grenze nicht wehtut.
Ein Drehmomentschlüssel ist zwischen 20 % und 100 % seines Messbereichs genau; darunter wird die Anzeige zur Dekoration. Für 4,38 Nm heißt das ein Schlüssel mit einem Endwert zwischen 4,38 und 21,9 Nm. Ein Schlüssel mit 43,8 Nm Endwert steht bei dieser Schraube auf 10 % seiner Skala — das ist kein vorsichtiger Griff, sondern ein falscher.
Die dritte und vierte Zeile der Tabelle sind der eigentliche Grund, weshalb das Anziehen auf Moment als Verfahren so ungenau ist: Wird auf 4,38 Nm angezogen und die Reibung liegt bei µ = 0,10 statt der angenommenen 0,14, entstehen 7580 N statt 5730 N — 32 % mehr. Bei µ = 0,20 sind es 27 % 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 M5 8.8 mit 6390 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.
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