DIFFERENT DIAMETER SCREWS

I don’t want to get into a physics and strength of materials lesson here because a) it’s complicated, and b) I learned this stuff 30 years ago in engineering school, so it’s been a while … But the short version is:

  • - Steel is stronger than aluminum – got it.
    - Aluminum is lighter than steel – check.
    - When looking at cylinders or tubes, if you’re reducing the strength of the material (i.e. using aluminum instead of steel), you need to increase the diameter of the tube in order to maintain strength.

Es gibt jede Menge inoffizielle und auch einige offizielle Diskussionen darüber, ob nachgebohrte Löcher genauso stabil sind wie neue oder eben "stabil genug". Eine richtig tiefgehende Studie dazu (und zu einigen anderen spannenden Themen) haben Stephen Attaway und einer meiner Kollegen – ein Guide, Wissenschafts-Zauberer und Kletterkumpel, Marc Beverly – durchgeführt. Wenn du richtig in die Materie eintauchen willst, schau dir das an:

Ankerfestigkeit beim Eisklettern: Eine detaillierte Analyse

Zwei wichtige Erkenntnisse, was nachgebohrte Löcher angeht, stehen in ihren Schlussfolgerungen:

  • 1) Basierend auf der Variabilität der in unseren Testergebnissen beobachteten Ankerfestigkeit müssen wir die Nullhypothese akzeptieren, dass nachgebohrte Eisschrauben zu schwach sind, um einem UIAA-Fallfaktor standzuhalten. ALLE der Zeit. Sie sind jedoch stärker als erwartet und ähneln sehr einer Eisschraube, die in jungfräulichem Eis angebracht wurde.

    2) 
    Wiedergebohrte Eisschrauben sind fast so stark wie frisch gebohrte Löcher. Es ist wahrscheinlich, dass jeder Wiedergefrierungsprozess, der den Durchmesser des Lochs im Laufe der Zeit verringert, für eine nachgebohrte Schraube von Vorteil ist.

Das sind gute Infos, aber ich möchte mich nicht zu sehr in deren Ergebnisse vertiefen – du kannst das Paper lesen – vielmehr will ich über eine Entwicklung in der Ausrüstung sprechen, die seit dieser Studie stattgefunden hat: Aluminium-Eisschrauben. Diese Studie wurde 2008 durchgeführt und benutzte verschiedene Marken von stählernen Eisschrauben, weil das damals verfügbar war. Die gleichen Schrauben wurden in bereits vorhandene Löcher nachgebohrt, die von jener Marke geschaffen wurden. Allerdings haben seitdem mehrere Firmen Aluminium-Eisschrauben auf den Markt gebracht.

Letztendlich müssen Schrauben 10kN standhalten, um die erforderliche CE-Prüfung zu bestehen, und in den oben genannten Tests, bei denen wir mit derselben Schraube nachgebohrt haben, lagen die Ergebnisse über 10kN. Allerdings führte der Einsatz einer Schraube mit kleinerem Durchmesser (Stahlschraube) in einem Loch mit größerem Durchmesser (Aluminiumloch) dazu, dass die Befestigung beeinträchtigt wurde und die Schraube sich bei geringeren Lasten löste. (deutlich weniger als 10kN)

Es ist erwähnenswert, dass das in super gutem, im Labor hergestelltem Eis war – besser wird es kaum. Die Stabilität der meisten Eischraubenplatzierungen hängt direkt von der Qualität des Eises ab.

SCHLUSSFOLGERUNGEN

Unser Labortest – bei dem wir pro Versuch nur einen einzelnen Datenpunkt hatten – zeigte, dass das Einsetzen einer Schraube mit demselben Durchmesser in dasselbe Loch, egal ob in Aluminium oder Stahl, entweder dazu führte, dass die Schraube brach oder die Befestigung bei über 10kN versagte. Hingegen zog sich eine kleinere Stahlschraube in einem Aluminiumloch bei deutlich geringeren Lasten (<10kN) heraus.

Beim Anbringen der Schrauben für diese Tests war es ziemlich klar, dass das Einsetzen einer Stahl-Schraube in ein FRISCHes Aluminiumloch offensichtlich fragwürdig ist und vermieden werden sollte. Da Löcher ein wenig wieder zufrieren dürfen, kann es weniger offensichtlich werden, dass es einen Unterschied in den Durchmessern gibt, was das Risiko erhöht, dass eine fragwürdige Platzierung unbemerkt bleibt.

Intuitiv ist es sehr wahrscheinlich, dass das Einsetzen einer Aluminiumschraube (also einer Schraube mit größerem Durchmesser) in ein altes Stahlschraubenloch (also einem Loch mit kleinerem Durchmesser) in puncto Festigkeit ungefähr so gut hält wie das Einsetzen in frisches Eis – auch wenn das nicht getestet wurde.