Vorbeschichtete Schraubensicherung: Typen, Wirkweise und Vergleich mit mechanischer Sicherung
Zusammenfassung
Vorbeschichtete Schraubensicherung bringt das Sicherungsmaterial bereits ab Werk als trockenen, nicht abfärbenden Film auf das Gewinde. Entweder übernimmt ein Nylon-Patch die elastische Klemmung, oder beim Anziehen werden Mikrokapseln aufgebrochen, die Klebstoff freisetzen und vor Ort aushärten. Der Artikel erklärt beide technischen Linien anhand realer Datenblätter von TufLok, 3M 2353, Precote 80/85, ND 593 und NMITEK sowie die Abgrenzung zu Federringen, Sicherungsmuttern und anderen mechanischen Maßnahmen.
Inhaltsverzeichnis
Was ist Vorbeschichtung: die eingebaute Sicherung ab Werk
Schrauben lockern sich unter Schwingung und wechselnder Last von selbst. Klassisch werden auf der Montage Federringe, Zahnscheiben, Splinte oder Nylon-Sicherungsmuttern ergänzt – alles „externe" Sicherungselemente, die vergessen, verloren oder nachbestellt werden müssen. Die Vorbeschichtung verfolgt einen anderen Weg: Die Sicherungsfunktion wird direkt auf die Schraube „aufgebracht". Im Werk wird ein Sicherungsmaterial auf das Außen- oder Innengewinde aufgetragen und zu einem trockenen, nicht abfärbenden Film getrocknet. Auf der Montagelinie greift der Werker oder der Roboter zu und schraubt ein – ohne Nachtropfen, ohne weiteren Ring, ohne Risiko, das Sicherungselement vergessen zu haben.
YF Zhichengjia bietet solche vorbeschichteten Funktionsschichten im eigenen Oberflächenportfolio an. Drei Werte stehen im Vordergrund: Konsistenz (jede Schraube verhält sich gleich, wichtig für automatisierte Großmontage), kein Verlust (die Sicherung ist Teil der Schraube) und vorhersagbares Drehmoment (Reibwert eingestellt, Vorspannung stabil). Wer heute sicherheitsrelevante Verschraubungen in Serie baut, kommt an der Frage nach Vorbeschichtung kaum noch vorbei.
Zwei Linien: Nylon-Patch gegen mikroverkapselten Klebstoff
Grundsätzlich gibt es zwei technische Linien mit völlig unterschiedlicher Wirkweise:
Linie 1: Nylon-(Kunststoff-)Patch. Repräsentant ist das deutsche Kerb-Konus TufLok® (blaue Markierung) sowie Nytemp® (orange). Auf das Gewinde wird ein elastisches Nylon- beziehungsweise Polyamid-Feld aufgebracht. Beim Eindrehen in das Gegengewicht wird das Nylon verformt, legt sich an die Flanken an und erzeugt durch elastische Klemmung ein reversibles Sicherungsmoment. Zugleich füllt das Nylon den axialen Spalt zwischen den Gewindegängen und dichtet gegen Fluide und Gase ab. Der Film härtet nicht aus und trocknet nicht; geprüft nach Werknorm 900.1/945, DIN 267-28 (Außengewinde) und DIN EN ISO 2320 (Innengewinde). Das Spektrum reicht von M0,8 bis M68, Temperaturbereich -56 bis +120 °C (Nytemp bis 200 °C), mehrfach demontierbar und wiederverwendbar.
Linie 2: Mikroverkapselter Klebstoff. Repräsentanten sind 3M™ 2353, omniCHEMNIK Precote 80/85, ND Industries Microspheres 593/Eco-Loc 593 sowie der chinesische NMITEK-Vorbeschichtungs-Klebstoff. Mehrkomponentige Reaktivharze (Acrylat oder Epoxid) werden in mikroskopisch kleinen Polymer-Kapseln eingeschlossen und gleichmäßig im Trockenfilm verteilt. Beim Anziehen werden die Kapseln durch Druck und Scherung im Gewinde aufgebrochen, der Klebstoff tritt aus und polymerisiert. Nach einigen Stunden ist im Gewindespalt eine harte Schicht entstanden, die das Gewinde permanent sichert und dichtet.
| Kriterium | Nylon-Patch (TufLok-Klasse) | Mikroverkapselter Klebstoff (3M/Precote/ND) |
|---|---|---|
| Sicherungs-Prinzip | elastische Nylon-Klemmung, reversibel | Kapselbruch, Polymerisation, chemische Verklebung |
| Aushärtung zum Festkörper | nein, bleibt Elastomer | ja, nach der Aushärtung hart |
| Demontage | mehrfach wiederverwendbar | demontierbar, aber mit Werkzeug, begrenzte Wiederverwendung |
| Abdichtung | Feld-Dichtung, bei Rundum-Beschichtung gasdicht | ausgehärteter Klebstoff füllt den Spalt, dichtet gut |
| Temperaturbereich | -56 bis +120 °C (Nytemp bis 200 °C) | -54 bis +150 °C (Precote bis 170/200 °C) |
| Prüfnormen | DIN 267-28 / ISO 2320 | DIN 267-27 / GMW 14657 |
Kennwerte in der Praxis: Losbrechmoment, Reibung, Temperatur
Vorbeschichtung wird nicht nach „hält sie oder nicht" ausgewählt, sondern an messbaren Drehmoment- und Reibgrößen. Die Tabelle fasst reale Datenblätter gängiger Produkte zusammen (Prüflinge M10, Hersteller-TDS, abweichende Oberflächen und Abmessungen erzeugen andere Werte):
| Produkt | Chemie | Gewindereibung μ | Losbrech-/Trennmoment | Temperaturbereich |
|---|---|---|---|---|
| TufLok (blau) | Nylon-Patch | nach Festigkeitsklasse gestaffelt | Eindrehmoment max, Ausdrehmoment min nach DIN 267-28 | -56 bis +120 °C |
| 3M 2353 (blau) | Mikroverkapseltes Epoxid | K-Wert kontrolliert | BLT etwa 55,8 N·m, BAT etwa 19 N·m | ≤ 116 °C |
| Precote 80 (rot) | Mikroverkapseltes Acrylat | > 0,25 | BAT ohne Vorspannung > 20 N·m, POT < 55 N·m | -60 bis +170 °C (GMW bis 200 °C) |
| Precote 85 (türkis) | Mikroverkapseltes Acrylat (kontrollierte Reibung) | 0,10–0,15 | BAT > 20 N·m, PIT < 3 N·m | -60 bis +170 °C (GMW bis 200 °C) |
| ND Microspheres 593S | Mikroverkapseltes Epoxid | K: Zink-Organik 0,14, verzinkt 0,19 | BAT etwa 30 N·m | -54 bis +150 °C |
| NMITEK 130DMC | Mikroverkapseltes Acrylat | 0,10–0,16 | Abreißmoment ≥ 10 N·m | 150 °C |
Bei der Aushärtezeit erreichen mikroverkapselte Klebstoffe ihre Endfestigkeit typischerweise in 24 Stunden bei Raumtemperatur; Precote 80/85 übertreffen die Mindestanforderungen der DIN 267-27 bereits nach 6 Stunden (die schnellhärtenden 80-3/85-3 nach 30 Minuten); ND 593 benötigt etwa 72 Stunden. Vorbeschichtete Schrauben erreichen unter kontrollierten, trockenen Bedingungen eine Lagerfähigkeit von 1–4 Jahren.
Vorbeschichtung gegen mechanische Sicherung
Vorbeschichtung und mechanische Sicherung (Federring, Zahnscheibe, Nylon-Sicherungsmutter, Splint) ersetzen sich nicht, sondern haben jeweils eigene Einsatzbereiche:
- Federring: leicht, unkritisch, preiswert; aber im Schwingungsversuch begrenzt wirksam und drückt Eindrücke in die Fügefläche.
- Nylon-Sicherungsmutter: reversibel, wiederverwendbar, gut bei häufig zu lösenden Verbindungen; erhöht aber Mutterkosten und Lageraufwand und ist für dünne Bleche und weiche Werkstoffe nicht ideal.
- Vorbeschichteter Nylon-Patch: vereint reversible Sicherung und Abdichtung, ideal für Justierschrauben und Miniaturbauteile bis M0,8, die oft geöffnet und wieder verschlossen werden müssen.
- Vorbeschichteter mikroverkapselter Klebstoff: höchste Konsistenz, sichert und dichtet in einem Schritt, ideal für automatisierte Großserien und sicherheitsrelevante Bauteile (Motorraum, Sicherheitsbauteile). Nach der Montage ist die Verbindung jedoch weitgehend fest – also nichts für häufig zu verstellende Stellen.
Verarbeitung, Lagerung und Auswahlhinweise
- Häufig demontieren/justieren: Nylon-Patch (TufLok-Klasse), reversibel und wiederverwendbar.
- Automatisierte Großserie, gleichmäßiges Drehmoment plus Dichtung: mikroverkapselter Klebstoff (Precote/3M/ND/NMITEK).
- Niedriger und stabiler Reibwert gefordert: kontrollierte Reibung, zum Beispiel Precote 85 (μ 0,10–0,15).
- Temperatur über 150 °C: Precote 80/85 (nach GMW 14657 bis 200 °C) oder Nytemp-Nylon.
- Mikro-Bauteile unter M3: Auswählen, was ab M0,8 beschichtet werden kann, zum Beispiel 3M 2353 oder die NMITEK-2353-Familie.
- Lagerung: vor Feuchte schützen, temperaturgeführt lagern (typisch -10 bis +35 °C). Feuchtigkeit lässt den Film weiß anlaufen und mindert die Leistung. Abgelagerte Charge vor dem Einsatz nachprüfen.
Vorbeschichtete Sicherung verlagert das Sichern von einem manuellen Griff am Montagearbeitsplatz zu einer ab Werk in die Schraube eingebauten Funktion. Wer reversibel bleiben will, nimmt den Nylon-Patch; wer dauerhaft fest und abgedichtet will, nimmt den mikroverkapselten Klebstoff. Mit der passenden Linie hört das Lockern durch Schwingung auf, von einem vergessenen Ring abzuhängen.
Fazit: eine Merkkarte für die vorbeschichtete Sicherung
Vorbeschichtete Schraubensicherung gibt es in zwei Linien: Nylon-Patch (TufLok/Nytemp) wirkt elastisch-klemmend, reversibel und wiederverwendbar, geprüft nach DIN 267-28/ISO 2320; mikroverkapselter Klebstoff (3M 2353, Precote 80/85, ND 593, NMITEK) wird beim Anziehen aktiviert und polymerisiert vor Ort – sichert und dichtet in einem Schritt, geprüft nach DIN 267-27/GMW 14657. Vor der Auswahl steht die Frage nach der reversiblen Demontierbarkeit, danach folgen Reibwert, Losbrechmoment und Temperaturbereich, und am Ende die Lager- und Aushärtebedingungen. YF Zhichengjia ist seit 2005 in Shenzhen ansässig und bietet vorbeschichtete Sicherungslacke, Anti-Locker-Beschichtungen und Drehmoment-Prüfungen aus einer Hand an. Weitere Informationen hält die Technische Dokumentationsbibliothek bereit. Für eine individuelle Sicherungs-Abschätzung wenden Sie sich direkt an die Technik-Ingenieure.
