Verbindungselemente werden aus einer Vielzahl von Materialien wie Stahl, Edelstahl, Aluminium, Messing, Bronze, Kupfer, Nickel, Titan und anderen Nichteisenmetallen, Kunststoffen und exotischen Materialien hergestellt. Bei der Auswahl der Materialien sollten mehrere Faktoren berücksichtigt werden, darunter unter anderem die erforderliche Festigkeit, Spannungen, korrosive Umgebung, Gewicht, magnetische Eigenschaften, elektrische Leitfähigkeit, erforderliche Beschichtungen oder Plattierungen, Wiederverwendbarkeit und erwartete Lebensdauer.
Da sich verschiedene Materialien in Bezug auf Festigkeit, Sprödigkeit, Korrosionsbeständigkeit, galvanische Korrosionseigenschaften und natürlich die Kosten unterscheiden, kann das Befestigungsmaterial bei der Auswahl eines Befestigungselements von Bedeutung sein.
Materialien
Stahl
Über 90 % der Verbindungselemente werden aufgrund seiner inhärenten Festigkeitseigenschaften, seiner hervorragenden Verarbeitbarkeit und seiner relativen Kostengünstigkeit im Vergleich zu anderen Materialien aus Stahl hergestellt. Stahl, der zur Herstellung von Verbindungselementen verwendet wird, lässt sich in drei Arten einteilen: Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt, Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt und legierter Stahl.
Stahl ist das am häufigsten verwendete Befestigungsmaterial. Verbindungselemente aus Stahl sind sowohl blank als auch mit verschiedenen Oberflächenbehandlungen wie Verzinkung, Verzinkung und Verchromung erhältlich.
Edelstahl
Edelstahl ist eine Legierung aus kohlenstoffarmem Stahl und Chrom für verbesserte Korrosionseigenschaften. Edelstahl ist für den Preis sehr korrosionsbeständig. Da das Metall über inhärente Korrosionsschutzeigenschaften verfügt, verliert es diese Beständigkeit nicht, wenn es während der Installation oder Verwendung zerkratzt wird.
Es besteht ein weitverbreiteter Irrglaube, dass Edelstahl langlebiger sei als gewöhnlicher Stahl. Tatsächlich kann die Wärmebehandlung aufgrund ihres niedrigen Kohlenstoffgehalts nicht zum Härten vieler Edelstahllegierungen eingesetzt werden. Daher sind die in Schrauben verwendeten rostfreien Legierungen viel schwächer als Befestigungselemente aus gehärtetem Stahl, aber im Vergleich zu normalem Stahl geringfügig fester als ungehärteter Stahl. Rostfreie Befestigungselemente neigen dazu, während der Installation abzufressen oder festzufressen, wenn nicht große Sorgfalt beachtet wird.
Die meisten Verbindungselemente aus Edelstahl sind viel weniger magnetisch als herkömmliche Verbindungselemente aus Stahl, obwohl einige Qualitäten leicht magnetisch sind.
Siliziumbronze
Siliziumbronze, oft einfach als Bronze bezeichnet, ist eine Legierung, die hauptsächlich aus Kupfer und Zinn mit einem kleinen Anteil Silizium besteht. Bronze wird hauptsächlich in Meeresumgebungen verwendet. Beim Bau und bei der Wiederbefestigung von Holzbooten wird es aufgrund seiner überlegenen Korrosionsbeständigkeit gegenüber Edelstahl und aufgrund seiner höheren Festigkeit gegenüber Messing bevorzugt. Bronze hat eine ähnliche Farbe wie Kupfer und wird manchmal auch in der Feinholzverarbeitung verwendet, wo es wegen seines Aussehens verwendet wird. Der Hauptnachteil von Bronze sind die hohen Kosten.
Messing
Messing ist eine Legierung, die hauptsächlich aus Kupfer und Zink besteht. Messing ist sehr korrosionsbeständig und elektrisch leitfähig. Allerdings ist seine Verwendung als Befestigungselement aufgrund seiner relativen Weichheit etwas eingeschränkt. Es wird hauptsächlich wegen seines Aussehens verwendet.
Aluminium
Aluminium ist ein leichtes, weiches und korrosionsbeständiges Metall. Wie bei Edelstahl ist auch bei Aluminium die Korrosionsbeständigkeit materialbedingt. Daher beeinträchtigen Kratzer und Kerben die Korrosionsbeständigkeit nicht.
Verbindungselemente werden aus verschiedenen Aluminiumlegierungen hergestellt, wobei Elemente wie Mangan, Silizium, Eisen, Magnesium, Zink, Kupfer und Silizium hinzugefügt werden, um die Festigkeit und den Schmelzpunkt zu erhöhen.
Beschichtungen
Verzinkung
Viele Verbindungselemente aus Stahl sind für eine bessere Korrosionsbeständigkeit mit Zink galvanisiert. Verzinkte Verbindungselemente haben ein glänzendes, silbriges oder goldenes Aussehen und werden als klares bzw. gelbes Zink bezeichnet. Sie sind ziemlich korrosionsbeständig, rosten jedoch, wenn die Beschichtung zerstört wird oder wenn sie einer Meeresumwelt ausgesetzt werden.
Feuerverzinkung
Beim Verzinken handelt es sich um eine weitere Beschichtung, bei der eine Zinkschicht aufgetragen wird. Durch die Feuerverzinkung wird eine möglichst dicke Schicht auf das Metall aufgetragen, was zu einer hervorragenden Korrosionsbeständigkeit führt. Aufgrund der Dicke der Beschichtung sind feuerverzinkte Schrauben nicht mit anderen Muttern kompatibel. Verzinkte Muttern haben ein etwas größeres Gewinde als andere Muttern, um dieser Beschichtung Rechnung zu tragen.
Feuerverzinkte Verbindungselemente werden häufig im Freien verwendet, insbesondere in Küstengebieten.
Chrom
Die Befestigungselemente sind verchromt und poliert, um ihr Aussehen zu verbessern. Die Verchromung bietet eine ähnliche Korrosionsbeständigkeit wie die Verzinkung. Der Hauptnachteil von poliertem Chrom sind seine hohen Kosten. Wenn eine höhere Korrosionsbeständigkeit erforderlich ist, kann Edelstahl verchromt werden, um Korrosion zu verhindern, falls das Chrom durchdringt.
