Zu erwartende Leistungsfähigkeit von Gewindeeinsätzen bei der Montage in Kunststoffbauteilen

Die Verwendung von Gewindeeinsätzen in Kunststoffbaugruppen ermöglicht es Konstrukteuren, mechanisch bearbeitete oder gegossene Komponenten aus Metall durch Kunststoff zu ersetzen und so erhebliche Kosten- und Gewichtseinsparungen zu erzielen, ohne dass die Festigkeit der Verbindung beeinträchtigt wird.

Einige der häufigsten Fragen, die von Konstrukteuren gestellt werden, sind: “Welche Leistungsfähigkeit kann ich von dieser Ausführung des Gewindeeinsatzes erwarten?” - und - “Wird dieser Gewindeeinsatz die Leistungsspezifikation gemäß meiner Zeichnung erfüllen?”  Oberflächlich betrachtet scheinen diese Fragen relativ einfach zu beantworten zu sein, aber es ist fast unmöglich, sie mit einem einfachen “Ja” oder “Nein” zu beantworten; sondern eher mit “es kommt darauf an.”

Die Leistungsfähigkeit des Gewindeeinsatzes, d. h. die Widerstandsfähigkeit gegenüber Dreh- und Zugbelastungen (auch Auszugskraft genannt), wird nur teilweise durch den Gewindeeinsatz selbst beeinflusst.  Weitere Faktoren, die die Leistung des Gewindeeinsatzes beeinflussen, sind:

• Material und Zusammensetzung des Füllstoffs, 
• Konstruktion und Qualität der Kunststoffkomponenten einschließlich der Beschaffenheit der Bohrungen, 
• Montageverfahren und die daraus resultierende Qualität, und 
• Ausrichtung der Gegenkomponente und wie sie den installierten Gewindeeinsatz unterstützt.

Es gibt so viele verschiedene Kombinationen von Gewindeeinsätzen, Kunststofftypen und Montagekonfigurationen (am Ort der Verbindungsstelle), dass es ohne Kenntnis dieser Faktoren unmöglich ist, zu bestimmen, welche Leistungsfähigkeit in einer bestimmten Anwendung erzielt werden kann. Darüber hinaus ist bis zu 75 % der Leistung eines Gewindeeinsatzes ein direktes Ergebnis dessen, wie gut er installiert wurde. 

Viele Hersteller von Gewindeeinsätzen stellen in ihrem Produktkatalog Leistungsdaten zur Verfügung. Diese sollten lediglich als Leitfaden für den Vergleich von Gewindeeinsätzen in verschiedenen Ausführungen und Größen herangezogen werden. Sie dienen nicht dazu, verschiedene Hersteller miteinander zu vergleichen, da die Testmethoden und Materialien nicht einheitlich sind, und sie sollten auch nicht zur Schätzung eines Richtwerts für die Leistungsfähigkeit verwendet werden.

Angesichts der Vielfalt an Kunststoffmaterialien und Füllstoffen sowie der Komplexität der Konstruktion von Komponenten ist es unmöglich, Leistungsdaten für Gewindeeinsätze zu liefern, die auf spezifische Anwendungen angewendet werden können.  Es wird empfohlen, dass Konstrukteure so früh wie möglich in der Konstruktionsphase mit Anwendungsingenieuren zusammenarbeiten, die auf Gewindeeinsätze für Kunststoffe spezialisiert sind, um den am besten geeigneten Gewindeeinsatz für ihre Montage zu bestimmen.  Die endgültige Genehmigung des Gewindeeinsatzes sollte immer auf der Grundlage von Tests und der Zulassung in der aktuellen Anwendung erfolgen.