WERKPLAATSGIDS
Schroeven en voorboren in hout
Voorboordiameter, houtdichtheid en vezelrichting bepalen hoe goed een schroef houdt. Regels uit het Wood Handbook, met rekenvoorbeelden.
Schacht, kern en voorboorgat
Een houtschroef heeft een gladde schacht en een schroefdraadgedeelte waarvan het midden de kern heet. Volgens het Wood Handbook is de kerndiameter bij de meeste houtschroeven gemiddeld ongeveer twee derde van de schachtdiameter. De vergelijking voor uittrekweerstand gaat uit van voorboorgaten van ongeveer 70% van de kerndiameter in naaldhout en 90% in loofhout.
De tabel past deze verhoudingen toe op gangbare Amerikaanse schroefmaten, met de schachtdiameters uit tabel 8-9 van het Wood Handbook. Schroeven verschillen per fabrikant en draadtype. Meet daarom de kern van je eigen schroef als de passing belangrijk is. Zelfborende schroeven met een boorpunt zijn ontworpen om voorboren overbodig te maken.
| Amerikaanse schroefmaat | Schacht | Kern (benaderd) | Voorboren, naaldhout (70%) | Voorboren, loofhout (90%) |
|---|---|---|---|---|
| #4 | 2,8 mm | 1,9 mm | 1,3 mm | 1,7 mm |
| #6 | 3,5 mm | 2,3 mm | 1,6 mm | 2,1 mm |
| #8 | 4,2 mm | 2,8 mm | 1,9 mm | 2,5 mm |
| #10 | 4,8 mm | 3,2 mm | 2,3 mm | 2,9 mm |
Dichtheid en houvast
De uittrekweerstand uit langshout neemt toe met het kwadraat van de relatieve dichtheid. De proefvergelijking van het Wood Handbook is p = 108,25 × G² × D × L, in newton, met D de schachtdiameter en L de ingeschroefde draadlengte in millimeters. Een verdubbeling van de dichtheid geeft ongeveer viermaal zo veel houvast. Daarom kan een schroef die in licht grenen doldraait, in eiken stevig houden.
Dit zijn breukbelastingen uit kortdurende proeven, geen ontwerpwaarden. In dicht loofhout voegen zeer lange schroeven weinig toe, omdat eerst de schroef zelf op trek breekt. Schroeven in kopshout halen gemiddeld slechts 75% van de uittrekbelasting in langshout, met een grotere spreiding in de resultaten.
Spaanplaat
In spaanplaat bezwijkt doorgaans de schroefdraad in het hout door doldraaien. Voor een schroef van Amerikaanse maat #8 met 15,9 mm inschroefdiepte geeft het Wood Handbook een maximaal draaimoment van 3,16 + 0,0096 × dichtheid, in N·m: ongeveer 8,9 N·m bij 600 kg/m³ en 10,8 N·m bij 800 kg/m³. Voorboordiameters tussen 50% en 90% van de kerndiameter maakten geen wezenlijk verschil in uittrekweerstand.
Matig aandraaien geeft de beste afweging tussen uittrekweerstand en doldraaien. Een verhoging van het aandraaimoment van 60% naar 90% van het maximum leverde slechts ongeveer 3% meer uittrekbelasting op.
In de werkplaats
Volgens het handboek maakt zeep op schroeven het inschroeven in dicht hout gemakkelijker, met weinig invloed op de uittrekweerstand. Voorboren beperkt ook splijten: bij spijkers verhogen voorboorgaten van ongeveer 90% van de spijkerdiameter de uittrekweerstand iets en voorkomen of beperken ze scheuren, vooral in dichte houtsoorten.
Een schroef #8 (schacht 4,17 mm) met 25 mm draad in loblolly pine (G = 0,51): 108,25 × 0,51² × 4,17 × 25 ≈ 2.935 N. In wit eiken (G = 0,68): ongeveer 5.218 N, circa 1,8 maal zo veel.