Diese Tabelle steht hier, weil wir diese Freistiche selbst drehen: EKINSUN fertigt Gewindeteile nach Zeichnung mit dem Freistich, den die Zeichnung verlangt — ab einem Stück. Die Maße unten sind der Teil, den jeder nachschlagen kann. Der Teil, der uns erreicht, ist der Freistich, der an einem Absatz auslaufen muss, den DIN 76-1 nicht vorsieht — oder der zu einem bereits verbauten Gegenstück passen muss. Siehe Drehteile nach Zeichnung.
Diese Seite gibt es, weil uns der Freistich selbst Geld gekostet hat. Auf einer unserer Zeichnungen für einen Gewindeadapter M15×1 auf M16×1,5 stand ein Freistich von 0,3 mm. Herstellbar ist das nicht, und funktioniert hätte es auch nicht. Die Werte unten sind der Teil, den jeder nachschlagen kann. Der Teil, der in der Werkstatt zählt, steht unter Zu schmal, zu breit, gar nicht und Praxisfall.
Was ein Gewindefreistich ist — und was er nicht ist
Ein Gewindefreistich ist eine umlaufende Nut, die am Ende des Gewindes eingestochen wird. Ihr Durchmesser liegt unter dem Kerndurchmesser des Gewindes, beim Außengewinde also unter dem Gewindegrund. Dadurch endet das Gewinde nicht in einem Kegel, sondern faellt sauber in eine Nut ab.
Davon zu unterscheiden ist der Gewindeauslauf. Der Auslauf entsteht von selbst: das Werkzeug kann nicht schlagartig auf volle Tiefe kommen oder aus ihr heraus, also läuft das Gewindeprofil über ein bis zwei Gänge flach aus. Der Auslauf ist ein Kegel mit unvollständigen Gängen — er ist genau das, worauf das Gegenstück aufsetzt. Der Freistich beseitigt ihn.
Der Unterschied in einem Satz: Der Gewindeauslauf ist das Problem, der Gewindefreistich ist die Lösung. Wer auf der Zeichnung „Gewindeauslauf nach DIN 76-1" schreibt, hat etwas anderes bestellt als „Gewindefreistich DIN 76-1 Form A".
Wie das Ding im Alltag genannt wird
Kaum eine Anfrage benutzt das Wort Freistich. Beschrieben wird die Stelle, nicht der Fachbegriff — und meistens ist trotzdem klar, was gemeint ist. Die haeufigsten Umschreibungen:
| So wird es beschrieben | Gemeint ist | Stimmt das? |
|---|---|---|
| „die Rille am Ende vom Gewinde" | Gewindefreistich | Ja, genau das |
| „das glatte Stück vor dem Bund" | Gewindefreistich | Ja — glatt und im Durchmesser abgesetzt |
| „der Einstich" | Gewindefreistich | Ja, Einstich ist der Oberbegriff für solche Nuten |
| „die Hinterdrehung" | Gewindefreistich | Ja, alter Werkstattbegriff für dieselbe Sache |
| „der Absatz, wo die Schraube aufhört" | Meist der Gewindeauslauf | Nein — der Auslauf ist der Kegel, nicht die Nut |
| „da wo das Gewinde ausläuft" | Gewindeauslauf | Nein — das ist gerade der Bereich ohne Freistich |
| „Freistich" ohne Zusatz | Kann auch ein Drehteil-Freistich nach DIN 509 sein | Teilweise — DIN 509 sitzt am Wellenabsatz, nicht am Gewinde |
Im englischsprachigen Raum heisst dasselbe Merkmal thread undercut, thread relief oder relief groove; der Auslauf heisst dort thread run-out.
Wozu der Freistich da ist
Er hat zwei Aufgaben, und die zweite ist die, an der es in der Praxis scheitert:
- Platz für das Werkzeug. Beim Drehen muss der Gewindestahl am Ende des Gewindes ausfahren können, ohne in den Bund zu laufen. Ohne Freistich gibt es keinen Punkt, an dem das Werkzeug sauber austritt — der letzte Gang wird unvollständig oder das Werkzeug bricht.
- Platz für das Gegenstück. Das ist die Aufgabe, die den Unterschied macht. Die aufgeschraubte Mutter oder Verschraubung hat innen ihre eigene Fase, aber ihr erster tragender Gang sitzt weit vorn. Trifft dieser Gang auf den kegeligen Auslauf, bleibt das Teil dort stehen. Man spürt Widerstand und haelt es für fest — die Anlagefläche ist aber nie erreicht worden.
Maße nach DIN 76-1, nach Steigung
DIN 76-1 kennt vier Formen. Form A und B gelten für Außengewinde, Form C und D für Innengewinde. A und B haben dieselbe Geometrie und unterscheiden sich nur in der Länge, ebenso C und D. A und C sind der Regelfall; die kurzen Formen B und D sind für Sonderfälle vorgesehen, in denen die normale Breite nicht unterzubringen ist.
Bemessen wird alles über die Steigung P, nicht über den Nenndurchmesser. Ein M20×1,5 bekommt denselben Freistich wie ein M10×1,5 — nur der Freistichdurchmesser folgt dem Nenndurchmesser.
| Steigung P | Breite g2 = 3,5 × P | Praktische Untergrenze ≈ 3 × P | Radius r = 0,5 × P | Freistich-Ø dg = d − 1,6 × P |
|---|---|---|---|---|
| 0,5 | 1,75 | 1,5 | 0,25 | d − 0,8 |
| 0,7 | 2,45 | 2,1 | 0,35 | d − 1,12 |
| 0,8 | 2,8 | 2,4 | 0,4 | d − 1,28 |
| 1,0 | 3,5 | 3,0 | 0,5 | d − 1,6 |
| 1,25 | 4,375 | 3,75 | 0,625 | d − 2,0 |
| 1,5 | 5,25 | 4,5 | 0,75 | d − 2,4 |
| 1,75 | 6,125 | 5,25 | 0,875 | d − 2,8 |
| 2,0 | 7,0 | 6,0 | 1,0 | d − 3,2 |
| 2,5 | 8,75 | 7,5 | 1,25 | d − 4,0 |
| 3,0 | 10,5 | 9,0 | 1,5 | d − 4,8 |
Die Werte sind aus den Bemessungsformeln der DIN 76-1 gerechnet, nicht aus der Maßtabelle abgeschrieben. Für die Zeichnung gilt die jeweils gültige Fassung der Norm; verbindlich ist dort die Tabelle mit ihren Grenzmassen. Für die Auslegung und für die Frage, ob der Freistich überhaupt hineinpasst, reichen die Formeln.
Die gängigen Gewinde ausgerechnet
Dieselben Formeln, fertig eingesetzt. Oben die Regelgewinde, unten die Feingewinde, bei denen der Freistich wegen der kleineren Steigung deutlich schmaler ausfaellt.
| Gewinde | Steigung P | Breite g2 | Untergrenze ≈ 3 × P | Freistich-Ø dg |
|---|---|---|---|---|
| M4 | 0,7 | 2,45 | 2,1 | 2,88 |
| M5 | 0,8 | 2,8 | 2,4 | 3,72 |
| M6 | 1,0 | 3,5 | 3,0 | 4,4 |
| M8 | 1,25 | 4,375 | 3,75 | 6,0 |
| M10 | 1,5 | 5,25 | 4,5 | 7,6 |
| M12 | 1,75 | 6,125 | 5,25 | 9,2 |
| M16 | 2,0 | 7,0 | 6,0 | 12,8 |
| M20 | 2,5 | 8,75 | 7,5 | 16,0 |
| M24 | 3,0 | 10,5 | 9,0 | 19,2 |
| M10×1,25 | 1,25 | 4,375 | 3,75 | 8,0 |
| M12×1,25 | 1,25 | 4,375 | 3,75 | 10,0 |
| M16×1,5 | 1,5 | 5,25 | 4,5 | 13,6 |
| M20×1,5 | 1,5 | 5,25 | 4,5 | 17,6 |
Zu schmal, zu breit, gar nicht — was jeweils passiert
Gar kein Freistich
Das Gewinde läuft kegelig aus. Die aufgeschraubte Mutter setzt mit ihrem ersten tragenden Gang auf diesem Kegel auf und bleibt stehen, bevor sie die Anlagefläche berührt. Die Folgen in dieser Reihenfolge: die Dichtfläche trägt nicht, die Verbindung wird undicht oder löst sich; wer nachzieht, bringt das Drehmoment nicht in die Vorspannung, sondern in den Auslauf; die ersten Gänge werden gestaucht oder reissen aus. Bei einer Verschraubung mit Dichtkante ist das Teil danach Ausschuss.
Freistich zu schmal
Funktional identisch mit „gar kein Freistich", solange die Nut schmaler ist als der Auslauf, den sie beseitigen soll. Dazu kommt die Fertigungsseite: unterhalb von etwa 1 mm gibt es kein Stechwerkzeug, das die Nut in dieser Tiefe sauber ausführt. Ein Stechschwert mit 0,3 mm Schneidenbreite bricht, bevor es 1,2 mm tief ist. Eine Angabe von 0,3 mm beschreibt keine Nut, sondern einen Kratzer — und die Fertigung meldet sich, wenn sie aufmerksam ist, oder macht etwas anderes, wenn nicht.
Freistich zu breit
Der Fehler in die andere Richtung wird unterschätzt. Drei Wirkungen:
- Nutzbare Gewindelänge geht verloren. Bei kurzen Adaptern und Zapfen ist die Baulänge das knappe Gut. Jeder Millimeter Freistich fehlt am tragenden Gewinde — und die Tragfähigkeit hängt an der Zahl der im Eingriff stehenden Gänge.
- Der Querschnitt wird geschwächt. Der Freistichgrund liegt unter dem Kerndurchmesser: bei einem M12 mit dg = 9,2 mm ist der tragende Querschnitt an dieser Stelle kleiner als im Gewinde selbst. Bei Zugbelastung reißt das Teil dort, nicht im Gewinde.
- Der Freistichgrund ist eine Kerbe. Bei schwingender Last beginnt der Dauerbruch genau dort. Deshalb steht in der Norm ein Radius r = 0,5 × P — der ist keine Kosmetik, sondern senkt die Kerbwirkung. Ein scharf ausgestochener Freistich ohne Radius ist eine Sollbruchstelle.
Die praktische Regel: So breit wie nötig, damit das Gegenstück bis auf Anschlag kommt — und keinen Millimeter breiter. Normgerecht ist g2 = 3,5 × P. Reicht die Baulänge dafür nicht, geht man auf die kurze Form B, und darunter auf das, was funktional noch trägt. Ganz weglassen ist die einzige Variante, die sicher nicht funktioniert.
Praxisfall: 0,3 mm auf der Zeichnung
Ein Gewindeadapter, Innengewinde M15×1, Außengewinde M16×1,5, Durchgangsbohrung 10 mm, Gesamtlänge 22,5 mm, Sechskant SW22. Auf der Zeichnung stand ein Freistich von 0,3 mm zwischen Sechskant und Gewindezapfen. Nach der Norm wären es bei P = 1,5 rund 5,25 mm gewesen, praktische Untergrenze 4,5 mm.
Bei 22,5 mm Gesamtlänge sind 5,25 mm Freistich nicht unterzubringen — der Gewindezapfen ist insgesamt nur 7,5 mm lang. Genau das ist der Grund, warum die Zahl überhaupt so klein geraten ist: es sollte möglichst viel Gewinde übrig bleiben. Der Denkfehler dabei ist, dass Gewinde, auf das das Gegenstück nie kommt, nichts trägt.
Der Dreher meldete: 0,3 mm ist nicht herstellbar, und funktionsfähig sei die Verbindung erst ab etwa 2 mm. Das liegt unter dem Normwert und unter der 3-×-P-Faustregel — es ist der Kompromiss, den eine kurze Baulänge erzwingt. Er funktioniert, weil er die eine Aufgabe erfüllt, auf die es hier ankommt: das Gegenstück kommt bis auf Anschlag. Er kostet dafür 1,7 mm nutzbares Gewinde, und das gehört dem Kunden gesagt, bevor gefertigt wird, nicht danach.
So kommen solche Fälle bei uns herein:
- „Die Verschraubung lässt sich nicht ganz eindrehen, es bleibt ein Spalt von zwei Zehnteln — liegt das am Gewinde?"
- „Wir brauchen den Adapter kürzer, aber das Gewinde soll gleich lang bleiben. Geht das?"
- „Auf der alten Zeichnung ist gar kein Freistich eingetragen, das Teil gibt es aber seit zwanzig Jahren."
- „Der Zapfen ist an der Rille abgerissen, immer an derselben Stelle."
Der letzte Fall ist fast immer der Radius: scharf ausgestochen statt r = 0,5 × P. Für das Nachbauen genügt uns das gebrochene Teil, siehe Ersatzteile nach Muster.
Wann Sie dafür keinen Fertiger brauchen
Der Vergleich unten bezieht sich auf normale Katalogware — Gewindestifte, Zapfenschrauben und Adapter aus dem Lagerprogramm.
| Was gebraucht wird | Katalogware | Bei EKINSUN |
|---|---|---|
| Normteil mit normgerechtem Freistich, Standardlänge | im Programm, ab Lager | Hier ist der Fachhandel schneller und günstiger — dafür brauchen Sie uns nicht. |
| Freistich schmaler als die Norm, weil die Baulänge nicht reicht | Nicht vorgesehen — Katalogteile folgen der Norm oder haben gar keinen Freistich | Breite nach Ihrer Vorgabe, mit Hinweis auf die verlorene Gewindelänge |
| Zwei verschiedene Gewinde an einem Teil, dazwischen ein Bund | Adapter gibt es nur in gängigen Paarungen | Beliebige Paarung, Freistich auf beiden Seiten passend ausgelegt |
| Nachbau eines abgerissenen Teils ohne Zeichnung | Nicht möglich — es fehlt die Bestellnummer | Muster einschicken, wir messen auf und legen den Freistich neu aus |
| Werkstoff 1.4301 oder Messing, Standardabmessung | Im Lagerprogramm geführt | Kein Vorteil auf unserer Seite — der Werkstoff allein ist kein Grund, fertigen zu lassen |
| Freistich mit vorgegebenem Radius wegen Dauerfestigkeit | Nicht spezifizierbar | Radius nach Zeichnung, auf Wunsch mit Messprotokoll |
Werkstoffe und Fertigung
Freistiche entstehen bei uns im selben Arbeitsgang wie das Gewinde, auf dem Langdrehautomaten oder der CNC-Drehmaschine. Gängige Werkstoffe sind 1.4305 (X8CrNiS18-9) als Automatenstahl für Drehteile, 1.4301 (X5CrNi18-10, AISI 304) und 1.4404 (X2CrNiMo17-12-2, AISI 316L) für korrosionsbeanspruchte Teile, Messing CuZn39Pb3 für Verschraubungen sowie Aluminium EN AW-6061 und EN AW-7075. Vergüteter 42CrMo4 (1.7225) kommt dort zum Einsatz, wo der Freistichgrund dauerfest ausgelegt werden muss.
EKINSUN ist ein Fertiger für Dreh- und Frästeile nach Zeichnung, ab 1 Stück, Angebot in 12 Stunden. Wenn auf Ihrer Zeichnung kein Freistich eingetragen ist, fragen wir nach, bevor wir fertigen — genau das hätte den Fall oben verhindert. Weiterführend: Drehteile nach Zeichnung, Gewindeadapter nach Maß, Sonderschrauben. Verwandte Tabellen: Kernloch- und Durchgangsloch-Tabelle, Anziehdrehmomente, Passungen nach ISO 286.
Häufige Fragen zum Gewindefreistich
Nach DIN 76-1 gilt für den Regelfall die Breite g2 = 3,5 × P, als Faustregel sollte der Freistich mindestens 3 × P breit sein. Bei M16×1,5 mit P = 1,5 sind das 5,25 mm beziehungsweise 4,5 mm. Reicht die Baulänge dafür nicht, geht man auf die kurze Form B. Unterhalb von etwa 1 mm lässt sich die Nut nicht mehr sauber einstechen, und unterhalb der Auslauflänge erfüllt sie ihren Zweck nicht mehr.
Der Gewindeauslauf entsteht von selbst: das Werkzeug kann nicht schlagartig auf volle Tiefe kommen, deshalb läuft das Gewindeprofil über ein bis zwei Gänge kegelig aus. Auf diesen Kegel setzt das Gegenstück auf. Der Gewindefreistich ist dagegen eine bewusst eingestochene Nut unter dem Kerndurchmesser, die den Auslauf beseitigt. Der Auslauf ist das Problem, der Freistich die Lösung.
Das Gegenstück setzt mit seinem ersten tragenden Gang auf dem kegeligen Gewindeauslauf auf und bleibt stehen, bevor es die Anlagefläche erreicht. Man spürt Widerstand und haelt die Verbindung für fest, angezogen ist sie aber nicht. Die Dichtfläche trägt nicht, das Anziehdrehmoment geht nicht in die Vorspannung, und beim Nachziehen werden die ersten Gewindegänge gestaucht oder ausgerissen.
Ja, und der Fehler wird unterschätzt. Ein zu breiter Freistich kostet nutzbare Gewindelänge, was bei kurzen Adaptern und Zapfen die Tragfähigkeit senkt. Ausserdem liegt der Freistichgrund unter dem Kerndurchmesser: bei M12 mit dg = 9,2 mm ist der Querschnitt dort kleiner als im Gewinde, das Teil reißt bei Zug an dieser Stelle. Bei schwingender Last beginnt der Dauerbruch am Freistichgrund, weshalb die Norm den Radius r = 0,5 × P vorschreibt.
Form A und B gelten für Außengewinde, Form C und D für Innengewinde. A und B haben dieselbe Geometrie und unterscheiden sich nur in der Länge, ebenso C und D. Der Regelfall sind A und C. Die kurzen Formen B und D nimmt man nur, wenn die normale Breite nicht unterzubringen ist, etwa bei kurzen Zapfen und Adaptern.
Für Außengewinde gilt dg = d − 1,6 × P. Bei M12 mit P = 1,75 ergibt das 9,2 mm, bei M16×1,5 sind es 13,6 mm, bei M20 mit P = 2,5 sind es 16,0 mm. Der Durchmesser liegt damit unter dem Kerndurchmesser des Gewindes, sonst würde der Freistich das Gewindeprofil nicht vollständig beseitigen.
Nicht zwingend als Mass, aber als Angabe. Ein Vermerk wie Gewindefreistich nach DIN 76-1 Form A genügt und ist sicherer, als eine Zahl zu schätzen. Steht gar nichts da, fragen wir nach, denn ohne Angabe entscheidet die Fertigung — und der Auslauf ist dann Zufall. Ist das Musterteil an der Rille gebrochen, pruefen wir zusätzlich den Radius, weil dort der Dauerbruch beginnt.
Teil mit Freistich fertigen?
Drehteile, Gewindeadapter und Sonderschrauben nach Ihrer Zeichnung — ab 1 Stück, Angebot in 12 Stunden. Wenn der Freistich fehlt oder nicht passt, sagen wir es vor der Fertigung. Zeichnung, Skizze oder Muster senden.