Dichtung vs. Unterlegscheibe: Die funktionellen Unterschiede beim Abdichten und Befestigen verstehen

Unterlegscheiben und Dichtungen sehen fast identisch aus. Beide sind flach, beide haben ein Loch in der Mitte und beide sitzen zwischen einer Schraube und einer Oberfläche. Daher ist es verständlich, warum Ingenieure und Einkäufer sie manchmal als austauschbar betrachten.

Nein, das stimmt nicht. Die Verwendung des falschen Produkts am falschen Ort führt zu Undichtigkeiten, lockeren Befestigungselementen und Ausfällen, die im besten Fall ärgerlich und im schlimmsten Fall kostspielig sind. Hier erfahren Sie, worin die beiden Produkte tatsächlich unterscheiden und warum dies in der Praxis relevant ist.

Was ist eine Unterlegscheibe?

Eine Unterlegscheibe ist ein dünnes, scheibenförmiges Bauteil, das für die Verwendung mit einem Befestigungselement entwickelt wurde. Ihre Hauptaufgabe besteht darin, die Klemmkraft einer Schraube oder eines Bolzens auf eine größere Fläche zu verteilen. Ohne Unterlegscheibe konzentriert sich die gesamte Kraft auf einen kleinen Kontaktpunkt. Dies kann weichere Materialien beschädigen, dazu führen, dass sich das Befestigungselement in die Oberfläche eingräbt oder ungleichmäßiger Druck entsteht, der mit der Zeit zu einem Lockern führt.

Neben der Lastverteilung erfüllen Unterlegscheiben noch einige weitere Zwecke. Sie reduzieren vibrationsbedingtes Lösen, dienen bei Bedarf als Abstandshalter und verhindern in manchen Fällen galvanische Korrosion zwischen einem Befestigungselement und einer ungleichen Metalloberfläche. Sie verhindern jedoch in der Regel nicht das Austreten von Flüssigkeiten oder Gasen, es sei denn, sie sind speziell dafür ausgelegt.

Unterlegscheiben Sie bestehen fast immer aus Metall: Kohlenstoffstahl, Edelstahl, Aluminium, Messing oder Kupfer, je nach Anwendungsbereich. Ihre Konstruktion ist konstruktionsbedingt starr, da die Lastverteilung nur durch die Steifigkeit funktioniert.

DIN127 Schwarze geschlitzte Federscheiben

Weitere Details

Arten von Unterlegscheiben

• Flache Unterlegscheiben sind der Standardtyp. Ihre glatten Scheiben werden zur Lastverteilung in den meisten allgemeinen Befestigungsanwendungen verwendet.
• Federscheiben Sie sind so konstruiert, dass sie sich unter Vibrationen nicht lösen. Die Feder- oder Zahnstangenkonstruktion greift in das Befestigungselement und die Oberfläche ein, um die Spannung aufrechtzuerhalten.
• Federscheiben Spannung aufrechterhalten und Stöße in Baugruppen absorbieren, die dynamischer Belastung ausgesetzt sind.
• Dichtungsscheiben (Unterlegscheiben mit Gummidichtungen) Kombinieren Sie eine Metallscheibe mit einem fest verbundenen Gummiring. Dadurch erhalten Sie gleichzeitig eine Lastverteilung und eine lokale Abdichtung um das Befestigungsloch herum – eine nützliche Kombination in Anwendungen wie Karosserieteilen für Kraftfahrzeuge, HLK-Systemen und elektrischen Außengehäusen.

Was ist eine Dichtung?

Eine Dichtung ist ein Abdichtungselement. Ihre Aufgabe ist es, den Spalt zwischen zwei zusammenpassenden Oberflächen zu füllen und das Austreten von Flüssigkeiten oder Gasen zu verhindern. Wenn zwei Metallflansche miteinander verschraubt werden, sind ihre Oberflächen nicht vollkommen eben. Es gibt mikroskopische Unebenheiten und manchmal auch größere Spalten. Eine Dichtung füllt diese Spalten durch Kompression unter Druck.

Dichtungen bestehen aus weicheren, nachgiebigeren Materialien als Unterlegscheiben – Gummi, PTFE, Kork, Silikon, Pressfasern und, bei Hochdruck- oder Hochtemperaturanwendungen, aus spiralgewickelten oder massiven Metallringdichtungen. Diese Nachgiebigkeit ist beabsichtigt. Eine Dichtung muss sich leicht verformen können, um Unebenheiten auszugleichen. Eine starre Dichtung kann das nicht.

Dichtungen werden im Gegensatz zu Unterlegscheiben üblicherweise nicht mit einzelnen Befestigungselementen verwendet. Sie sitzen zwischen Flanschen, Rohrverbindungen, Motorkomponenten, Pumpengehäusen und allen anderen Baugruppen, bei denen eine druckdichte Verbindung erforderlich ist.

Arten von Dichtungen

• Blechdichtungen Sie werden aus flachem Material – Gummi, Kork oder Fasern – zugeschnitten und eignen sich für eine Vielzahl von Formen und Verbindungsarten.
• Spiralwickeldichtungen Sie kombinieren ein Metallband mit einem Füllmaterial und werden in Hochdruck- und Hochtemperatur-Rohrleitungen sowie in industriellen Anwendungen eingesetzt.
• O-Ringe Es handelt sich um kreisförmige Dichtungen, die sowohl in statischen als auch in dynamischen Anwendungen eingesetzt werden, von Hydrauliksystemen bis hin zu Rohrleitungsanschlüssen.
• Maßgefertigte Dichtungen Sie sind für spezifische Bauteilgeometrien konzipiert, bei denen Standardformen nicht anwendbar sind.

Dichtung vs. Unterlegscheibe: Der wesentliche Unterschied

Der Unterschied liegt in der Funktion. Eine Unterlegscheibe stützt das Befestigungselement. Eine Dichtung dichtet die Verbindung ab.

In manchen Fällen überschneiden sich die Funktionen. Eine Unterlegscheibe mit Gummidichtung sorgt sowohl für Lastverteilung als auch für eine lokale Abdichtung um ein Befestigungselement. Sie wird auch als Dichtscheibe oder Verbundscheibe bezeichnet. Diese Unterlegscheiben werden häufig bei Dachbefestigungen, in der Automobilindustrie und überall dort eingesetzt, wo eine Schraube durch ein Blech geführt wird und an dieser Stelle eine wasserdichte Abdichtung erforderlich ist.

Warum dies für Konstruktionsingenieure wichtig ist

Bei Anwendungen im Automobilchassis und bei Fahrzeugen mit alternativen Antrieben kommen Unterlegscheiben und Dichtungen in derselben Baugruppe vor – oft dicht beieinander. 

Fahrgestellbuchsen, Aufhängungslager und Batteriegehäuse verwenden gehärtete Unterlegscheiben, um die Klemmkraft zu verteilen, ohne die umgebende Struktur zu verformen. Dichtungselemente an Flüssigkeitsanschlüssen, Sensoranschlüssen und Gehäuseübergängen verwenden Dichtungen, um die Druckdichtigkeit zu gewährleisten.

Die Verwendung des falschen Bauteils in einer der beiden Funktionen führt zu Problemen. Eine Dichtung, die anstelle einer starren Unterlegscheibe eingesetzt wird, kann die korrekte Klemmkraft nicht aufrechterhalten. Das kompressible Material verformt sich unter Drehmoment unvorhersehbar. Eine Standard-Unterlegscheibe, die anstelle einer Dichtung verwendet wird, verhindert keine Leckage.

Die Materialhärte ist eine wichtige Spezifikation für Unterlegscheiben in tragenden Anwendungen. Rockwell-HärtewerteTypischerweise HRC 26–35 für gehärtete Unterlegscheiben aus Kohlenstoffstahl im Automobilbereich, wird ermittelt, ob die Unterlegscheibe der Klemmkraft standhält, ohne nachzugeben. 

Die Waschmaschinenreihe von CNRL wurde unter Berücksichtigung dieser Anforderung und unter Einbeziehung der Erfahrung von OEM-Kooperationen darunter FAW, Volkswagen und Daimler, wo die Anforderungen an Dichtungs- und Befestigungsleistung zu den strengsten der Branche zählen.

Häufig gestellte Fragen

Kann eine Unterlegscheibe eine Dichtung ersetzen?

Nicht für Abdichtungsanwendungen. Standardmäßige Metallscheiben verhindern kein Austreten von Flüssigkeiten oder Gasen. Wenn eine Abdichtung erforderlich ist, benötigen Sie eine Dichtung oder eine Dichtscheibe mit einem fest verbundenen Gummielement.

Wozu dient eine Unterlegscheibe mit Gummidichtung?

Eine Dichtscheibe (eine mit Gummi verbundene Metallscheibe) sorgt sowohl für Lastverteilung als auch für eine lokale Abdichtung um ein Befestigungsloch. Sie wird im Dachbau, bei Karosserieteilen, in der Klimatechnik und bei elektrischen Außenanwendungen eingesetzt, wo das Eindringen von Wasser an der Befestigungsstelle verhindert werden muss.

Was bedeuten „Unterlegscheiben“ und „Dichtungen“ im Automobilbereich?

In der Automobilindustrie dienen Unterlegscheiben der Lastverteilung an Schraubenbefestigungspunkten von Aufhängung, Chassis und Karosserie. Dichtungen dichten Flüssigkeitsverbindungen, Motorkomponenten und Gehäuse ab. Beide Komponenten sind in den meisten komplexen Automobilbaugruppen vorhanden, erfüllen jedoch unterschiedliche Zwecke.

Woran erkenne ich, ob ich eine Dichtung oder eine Unterlegscheibe benötige?

Stellen Sie sich die Frage: Geht es darum, ein Befestigungselement zu sichern oder eine Verbindung abzudichten? Wenn Sie eine Schraube mit dem richtigen Drehmoment anziehen, benötigen Sie eine Unterlegscheibe. Wenn Sie ein Auslaufen zwischen zwei zusammenpassenden Flächen verhindern möchten, benötigen Sie eine Dichtung. Sind beide Funktionen an derselben Stelle erforderlich, erfüllt eine Dichtscheibe beides.Welche Härte sollten Unterlegscheiben im Automobilbereich aufweisen? Gehärtete Unterlegscheiben für Automobilstrukturanwendungen Die Härte liegt üblicherweise im Bereich von HRC 26–35, wobei die genauen Anforderungen von der Festigkeitsklasse des Befestigungselements, der Klemmkraft und dem Substratmaterial abhängen. Beachten Sie die einschlägigen Automobilnormen oder OEM-Spezifikationen für die jeweilige Anwendung.