1. Einleitung: Die versteckte Schwäche einer Schraube
Moderne Produkte werden immer leichter: Aluminium, Magnesium, Kunststoffe und Verbundwerkstoffe ersetzen vielerorts den Stahl. Doch Leichtbauwerkstoffe teilen eine angeborene Schwäche — geringe Gewindefestigkeit. In Aluminium direkt geschnittene Innengewinde verschleißen schon nach wenigen Montagezyklen; Vibration verschärft das Problem. Ein erheblicher Teil der Montage- und Feldausfälle geht auf Gewindeverbindungen zurück. Wie lässt sich der Leichtbau-Vorteil halten und trotzdem “Stahl-Gewinde” erhalten? Die Antwort: der Drahtgewindeeinsatz.
Drahtgewindeeinsätze — Präzisionsbefestiger für Leichtmetall-Gewindebohrungen
2. Was ist ein Drahtgewindeeinsatz?
Ein Drahtgewindeeinsatz (Wire Thread Insert) ist ein Innengewinde-Befestiger, der aus hochpräzisem rostfreiem Draht mit rautenförmigem Querschnitt gewickelt wird — er ähnelt einer feinen Feder. In ein vorgebohrtes Gewinde in Aluminium, Magnesium, Gusseisen oder Kunststoff eingedreht, verankert sich sein Außengewinde im Grundmaterial, während innen ein hochgenaues, genormtes Innengewinde für normale Schrauben und Bolzen entsteht.
Kurz gesagt: Er gibt dem weichen Grundmaterial ein “Stahlgebiss” — der Bauteilkörper bleibt leicht, das Gewinde wird zu hochwertigem Edelstahl.
3. Funktionsprinzip: Lastverteilung Windung für Windung
Bei einem konventionellen Innengewinde tragen nur die ersten Gänge die Hauptlast — am Gewindegund entstehen hohe Spannungsspitzen. Dank der Elastizität des Rautenprofils verteilt der Drahteinsatz die Axialkraft der Schraube gleichmäßig auf alle Windungen: Die Spannungsspitzen sinken deutlich, die Tragfähigkeit steigt.
Zudem dämpft die elastische Verbindung Vibrationen und gleicht Wärmeausdehnung aus — die Ermüdungslebensdauer vervielfacht sich. Ein Hauptgrund, warum Luftfahrt und Automobilindustrie auf sie setzen.
4. Typen und Normen: Die Reihe GB/T 24425
Die chinesische Normenreihe GB/T 24425 umfasst sechs Teile: GB/T 24425.1 freilaufender Typ; 24425.2 freilaufender Typ für Sacklöcher; 24425.3 sperrender Typ; 24425.4 sperrender Typ für Sacklöcher; 24425.5 Innengewinde für Drahteinsätze; 24425.6 technische Lieferbedingungen.
Freilaufende Einsätze dienen der allgemeinen Verstärkung und Gewindereparatur; sperrende Einsätze besitzen mittig ein polygonales Sperrsegment, das die Schraube mit einem Sicherungsmoment klemmt und Lockern durch Vibration verhindert. Die Normen decken den sperrenden Sackloch-Typ M3–M12 sowie passende Innengewinde M2–M39 ab; empfohlen werden 6H für freilaufende und 5H für sperrende Einsätze.
5. Sechs zentrale Vorteile
1) Verstärkung weicher Werkstoffe: deutlich höhere Gewindefestigkeit in Aluminium, Magnesium, Kupferlegierungen, Gusseisen und Nichtmetallen.
2) Höhere Ermüdungsfestigkeit durch elastische Lastverteilung.
3) Sicherung gegen Lockern: sperrende Einsätze liefern ein zuverlässiges Sicherungsmoment.
4) Reparatur beschädigter Gewinde ohne Bauteiltausch — kein Ausschuss teurer Komponenten.
5) Verschleißfest: Edelstahleinsätze vertragen wiederholte Montage. 6) Leichtbau und Kosten: Leichtmetalle ersetzen Stahl gefahrlos bei niedrigeren Gesamtkosten.
Leichtbaustrukturen wie Aluminium-Batteriegehäuse sind das Haupteinsatzgebiet
6. Montage in vier Schritten
1) Kernloch gemäß Spezifikation bohren; 2) Aufnahmegewinde mit Spezialgewindebohrer schneiden; 3) Einsatz mit Montagewerkzeug eindrehen, ca. 0,25–0,5 Windungen unter der Oberfläche; 4) Montagestift abbrechen (Sackloch-Ausführung mit Kegelende ohne Stift). Keine Spezialausrüstung nötig — ein Loch ist in Sekunden fertig.
Bohren — Gewinde schneiden — Eindrehen — Stift abbrechen: vier Schritte
7. Anwendungsgebiete
Elektromobilität: Batteriegehäuse, Steuergeräte, Aluminiumkarosserien. Robotik und humanoide Roboter: Gewindeverstärkung in Magnesium-/Aluminiumgelenken. Luft- und Raumfahrt: Triebwerke und Leichtbaustrukturen. Elektronik und Telekommunikation: präzise, häufig gewartete Baugruppen. Drohnen und Fluggeräte. Überall, wo “Leichtmaterial + hochzuverlässiges Gewinde” zusammentreffen, sind Drahteinsätze im Einsatz.
8. Schnelle Auswahl
Größen: Nenndurchmesser M2–M39, Steigung 0,4–4 mm. Längen: 1d, 1,5d, 2d, 2,5d, 3d (d = Nenndurchmesser) je nach Einschraublänge. Toleranzen: 6H (freilaufend) bzw. 5H (sperrend). Kennzeichnungsbeispiel: ein sperrender Sackloch-Einsatz M10 mit 8 Arbeitswindungen wird markiert als “Gewindeeinsatz GB/T 24425.4 M10-8”.
Faustregeln: Für Aluminium und Magnesium meist 1,5d–2d; bei Vibration oder dynamischer Belastung sperrenden Typ wählen.
9. Fazit: Kleines Bauteil, großer Nutzen
Drahtgewindeeinsätze versöhnen “leicht” und “fest”. Yingfeng Zhichengjia, 2003 gegründet, blickt auf über 20 Jahre Erfahrung in Präzisionsbefestigern zurück. 2019 errichtete das Unternehmen das Automobilwerk in Xiangyang (Hubei), entwickelte Drahteinsätze und trat in die Lieferkette der Elektromobilität ein. Mit IATF-16949-Zertifizierung, vier globalen Fertigungsstandorten und rund 650 Millionen Teilen Monatskapazität dienen wir Kunden weltweit mit optimalen Gesamtkosten und schnellster Reaktion.
Auswahlunterstützung, Baumuster oder Prüfberichte: www.zcjtech.com.
