Bohren in Metallbolzen: Stärkegrenzen, Pilotlochgrößen und die richtigen Befestigungselemente

Ein Techniker, der in einem neuen Büro einen 55-Zoll-Bildschirm montiert, stößt jedes Mal auf die gleiche Wand. Hinter der Trockenbauwand gibt es kein Holz, nur einen dünnen Stahlbolzen, und die Halterung wurde mit Holzschrauben Nr. 8 geliefert. Innerhalb einer Woche sackt das Display durch und die Schrauben drehen sich in übergroßen Löchern.

Metallpfosten sind perfekt bohrbar, aber die Regeln ändern sich völlig von Holzrahmen. Die Kurzform: Der limitierende Faktor ist selten der Bohrer. Ob die Wand stabil bleibt, hängt von der Bolzenstärke ab, davon, wie viel Stahl Sie aus dem Steg entfernen, wie weit das Loch vom Flansch entfernt ist und welches Befestigungselement wieder hineingesteckt wird. Wenn Sie diese vier Punkte richtig machen, kann eine 20-Gauge-Trennwand problemlos ein Display, einen Heizkessel oder eine Reihe von Schränken aufnehmen.

Die Bolzenlehre ist das erste, was überprüft werden muss

Bolzen aus kaltgeformtem Stahl werden nach Maß verkauft, wobei das Maß umgekehrt zur Dicke verläuft: Je höher die Zahl, desto dünner der Stahl. Ein 25-Gauge-Bolzen verbiegt sich unter Handdruck, während ein 12-Gauge-Bolzen aus Strukturmaterial besteht, das ein kostengünstiges Stück innerhalb von Sekunden stumpf macht. Zwei Bolzen können von vorne identisch aussehen und sich in der Wandstärke um das Dreifache unterscheiden. Überprüfen Sie daher die Stärke, bevor Sie ein Befestigungselement oder eine Führungslochgröße auswählen.

Ein digitaler Messschieber kostet weniger als eine Schachtel Schrauben und löst die Frage mit einer Prise an einem freiliegenden Schnittende. Wenn der Bolzen bereits abgedeckt ist, können Sie anhand eines Magnet- und Lichtwiderstandstests feststellen, ob es sich um 25- oder 20-Gauge-Trennwandmaterial oder um 16-Gauge- und schwereres Strukturmaterial handelt.

Wie viel Stahl können Sie sicher entfernen?

Jedes Loch in einem Stegnetz ist ein kleiner Abzug von seiner Kapazität. Ein einzelnes 1/4-Zoll-Loch in der Mitte einer 20-Gauge-Bahn ist normalerweise harmlos. Eine Ansammlung von 1-Zoll-Löchern entlang desselben Bolzens oder ein Loch, das sich in den Flansch hineinzieht, ist die Stelle, an der sich Rahmen zu verbiegen beginnen und Trockenbaufugen zu reißen beginnen.

Strukturrichtlinien für kaltgeformten Stahl legen eine Decke auf unverstärkten Steglöchern in etwa der Hälfte der Bolzentiefe und im Allgemeinen nicht mehr als etwa 2 1/2 Zoll fest, je nachdem, welcher Wert kleiner ist. Die Löcher sollten mittig im Steg mit einem klaren Abstand zum Flansch sitzen und voneinander beabstandet sein, statt in einer vertikalen Reihe aufgereiht zu sein. Flansch- und Eckmaterial sollten vollständig in Ruhe gelassen werden.

Betrachten Sie diese Zahlen bei einem tragenden Bolzen nicht als Erlaubnis. Wenn eine Servicedurchdringung unvermeidbar ist, wird ein Ingenieur normalerweise eine Verstärkungsplatte oder einen Stollenschuh anstelle eines größeren Lochs fordern.

Auswahl des richtigen Verbindungselements für die Verbindung

Die Wahl des Befestigungselements richtet sich nach der Verbindung und nicht nach dem Bolzen. Drei Familien decken nahezu jeden Auftrag an einer Metallwand ab, und der Entscheidungsweg ist kurz.

• Was hängst du an?
  • Metall auf Metall (Schiene, Halterung, Clip): selbstbohrende Schraube, Linsen- oder Sechskant-Unterlegscheibenkopf, Nr. 8 bis Nr. 10
  • Platte auf Metall (Trockenbau, Ummantelung, Paneel): scharfe Spitze mit feinem Gewinde auf 25 Gauge; Selbstbohrend auf 20 Gauge und schwerer
  • Schwere Befestigung (Display, Schrank, Warmwasserbereiter): durch das Netz mit einer Maschinenschraube und einem Metallknebel oder einer selbstbohrenden Schraube Nr. 12 mit einer geklebten Unterlegscheibe
• Wie dick ist der Stahl?
  • 25 bis 20 Gauge: keine Pilotbohrung, leichter Druck, niedrige Geschwindigkeit
  • 18 bis 16 Gauge: Vorbohrung nur für größere Durchmesser oder eine echte Bohrspitze Nr. 2
  • 14 bis 12 Gauge: Zuerst vorbohren, dann eine selbstschneidende Maschinenschraube mit Spitze Nr. 3

Selbstbohrende Schrauben sind die Standardlösung für Metall-auf-Metall-Arbeiten. Sie tragen ihre eigene Bohrspitze, schneiden ihr eigenes Loch und formen ein Gewinde in einem einzigen Durchgang, weshalb ein Nr. 8 oder Nr. 10 mit einer Nr. 2-Spitze Schienen-zu-Bolzen-, Clip-zu-Bolzen- und Bolzen-zu-Bolzen-Verbindungen aus Stahl der Stärke 20 bis 16 handhabt.

Selbstbohrende Kreuzkopfschraube Für die Metall-auf-Metall-Montage schneidet diese selbstbohrende Kreuzkopfschraube ihr eigenes Loch und Gewinde ohne Vorbohren und spart so Zeit bei wiederholten Befestigungen. Produkt anzeigen →

Wo eine Verbindung Vibrationen standhalten muss, hält eine Sicherungsgewindeform das Drehmoment weitaus besser als eine einfache selbstbohrende Schraube, und der Unterschied zeigt sich in weniger Rückrufen bei Gerätehalterungen und Zugangsplatten.

Selbstschneidende Sicherungsschrauben aus Metall für vibrationsanfällige Verbindungen Diese selbstschneidenden Sicherungsschrauben bilden ihr eigenes Gewinde und lösen sich bei Vibrationen nicht, weshalb sie für Gerätehalterungen und Zugangsplatten relevant sind. Produkt anzeigen →

Bei Halterungen, die echtes Gewicht tragen, verteilt ein Flanschscheibenkopf die Last auf eine größere Fläche aus dünnem Stahl und verringert die Wahrscheinlichkeit, dass ein Kopf durchdringt, erheblich.

Sechskantflansch mit selbstbohrenden Schrauben Mit ihrem Flanschkopf und Polster verteilt diese selbstbohrende Schraube die Last und trägt zur Abdichtung von Oberflächen bei, was sie für Halterungen mit Gewicht geeignet macht. Produkt anzeigen →

Volumeneinkäufer lernen schnell, dass sich zwei Kartons gleicher Nenngröße vor Ort sehr unterschiedlich verhalten können. Die Variablen dahinter werden in diesem Leitfaden erläutert Kauf hochwertiger selbstschneidender Schrauben .

Schritt für Schritt das Loch bohren

1. Stellen Sie sicher, dass es sich bei dem Ziel um einen Bolzen und nicht um ein Rohr oder eine Leitung handelt. Ein metalldetektierender Bolzensucher und ein vorsichtiges Erkundungsloch sind gängige Praxis.
2. Markieren Sie die Mitte des Stegs und prüfen Sie, dass die Markierung deutlich von beiden Flanschen entfernt ist.
3. Schlagen Sie die Markierung mittig an, damit der Bohrer nicht über die Oberfläche laufen kann.
4. Beginnen Sie mit einem kleinen Pilotbohrer, etwa 1/8 Zoll Kobalt oder einem Stufenbohrer, bei niedriger Geschwindigkeit.
5. Halten Sie den Bohrer senkrecht. Gleichmäßiger Druck ohne seitliche Belastung erzeugt ein rundes Loch; Durch Wackeln entsteht ein Oval, das nichts greift.
6. Entgraten Sie die Lochkanten und prüfen Sie den Durchmesser, bevor Sie eine Größe nach oben verschieben.
7. In kleinen Schritten vergrößern. Springen Sie bei dünnem Stahl niemals direkt zum endgültigen Durchmesser.

Wenn die Befestigung schwer ist, bohren Sie zuerst einen Bolzen, montieren Sie die Halterung probeweise und wiederholen Sie den Vorgang erst dann am zweiten Bolzen. Das Anpassen einer Wandplatte, nachdem bereits drei Löcher im Rahmen vorhanden sind, ist eine kostspielige Methode, um das Layout zu erlernen.

Fehler, die einen Rahmen schwächen

• Anstelle des Steges den Flansch oder den Eckradius bohren. Dies ist die schädlichste Angewohnheit bei Metallrahmen.
• Ein Loch wird vergrößert, weil ein Befestigungselement nicht passt. Wählen Sie stattdessen den richtigen Schraubendurchmesser.
• Bohren Sie durch beide Wände eines Bolzens und hinterlassen Sie eine ovale Öffnung, die kein Gewinde aufnimmt.
• Löcher vertikal im selben Bolzen stapeln, anstatt sie zu verteilen.
• Selbstbohrende Schrauben auf 25- und 20-Gauge-Stahl zu stark anziehen, bis das Gewinde abblättert.
• Blindbohren in unbekannte Hohlräume, in denen sich Kabel, Leitungen oder Rohrleitungen befinden könnten.

Am Tag der Installation ist keiner dieser Fehler sichtbar. Sie zeigen sich als gerissene Trockenbaufugen, eine durchhängende Halterung oder ein Befestigungselement, das beim zweiten Anziehen nicht mehr hält.

Bits, Geschwindigkeiten und Drehmomente in der Praxis

Titanbeschichtete Bits sind die häufigste Enttäuschung bei dieser Arbeit. Die Beschichtung erhöht die Oberflächenhärte, wirkt sich jedoch nicht auf den darunter liegenden Schnellarbeitsstahl aus, sodass die Schneidkante bei 16-Gauge-Material nach ein paar Löchern stumpf wird. Kobaltbohrer und Stufenbohrer verarbeiten kaltgeformten Stahl weitaus gleichmäßiger. Lassen Sie kleine Bohrer bei etwa 500 bis 800 U/min mit festem, gleichmäßigem Druck laufen, da ein schneller, leichter Durchgang die Kante überhitzt und den Stahl unter der Spitze kaltverfestigt.

Schlagschrauber sind praktisch, aber bei leichten Bolzen sind sie unnachgiebig. Bei den Stärken 25 und 20 werden durch die Hämmerwirkung Gewinde entfernt und Löcher verlängert. Ein mit einer Kupplung ausgestatteter Bohrer, der auf einen niedrigen Drehmomentwert eingestellt ist, oder eine sorgfältige Abzugssteuerung sorgen für einen viel zuverlässigeren Sitz, und der Schraubenkopf sollte bündig sitzen, ohne die Bahn zu zerdrücken.

Ein Tropfen Schneidflüssigkeit oder Leichtöl hält den Bohrer kühl und hinterlässt eine sauberere Lochkante. Das ist wichtig, wenn das Befestigungselement nur wenige Tausendstel Zoll Stahl zum Greifen hat.

Beim Bohren in Metallbolzen kommt es auf vier Zahlen an: Stärke, Lochdurchmesser, Randabstand und Schraubengeometrie. Messen Sie die Lehre, halten Sie das Loch mittig im Steg und deutlich unter der halben Bolzentiefe, lassen Sie die Flansche unberührt und passen Sie das Befestigungselement an die Verbindung an. Wenn Sie das tun, hält der Stahl genau das, wofür er entwickelt wurde.