Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Marktübersicht Mechanische Blechverbindungen

30.04.2008
Das mechanische Fügen von Bauteilen gehört zu den ältesten Verbindungstechniken in der Fertigungstechnik und ist in der blechverarbeitenden Industrie besonders weit verbreitet. In den vergangenen Jahren machten mechanische Verbindungen eine stürmische Entwicklung durch und gewannen damit erheblich an Bedeutung. Die wichtigsten Konzepte und Anbieter sind in der Marktübersicht (Download) zusammengestellt.

Durch Forschung und Entwicklung hat sich das Angebot an Verfahren und Verfahrensvarianten auf dem Gebiet der mechanischen Fügetechnik erheblich verbreitert und die Prozesstechnik stark verbessert. Veränderte Ansprüche an Wirtschaftlichkeit und Prozesssicherheit beispielsweise bei Leichtmetallen, beschichteten Materialien und Mischmetallverbindungen brachten der mechanischen Fügetechnik einen festen Platz in der mechanisierten Großserienfertigung, aber auch in der handwerklichen Einzel- und Kleinserienfertigung.

Mittlerweile haben die umformenden Fügeverfahren, wie etwa das Clinchen, einen hohen Standard in den Bereichen Wirtschaftlichkeit, Prozesssicherheit und Einsatzmöglichkeit erreicht. Innovativen Technologien geben immer wieder neue Impulse für deren Weiterentwicklung und Optimierung.

Doch allein mit dem Verbessern von Verfahren ist es oft nicht getan. Zum wirtschaftlichen Denken gehört es, sich bei Zeiten umzuorientieren und sich von Gewohntem zu verabschieden. Denn was über die Jahre praktikabel war, ist vielleicht nicht mehr zeitgemäß und hemmt darüber hinaus den Fortschritt an anderer Stelle. Das gilt auch für die Wahl des richtigen Blechverbindungsverfahrens.

... mehr zu:
»Blech »Blindniet

In der Prozesskette mag das Fügen weit hinten stehen, die Wahl des Verfahrens entscheidet sich jedoch schon bei Konstruktionsbeginn, weshalb es Sinn macht, sich der Thematik schon während der Entwicklungsphase eines neuen Produkts intensiv zu widmen.

Clinchen, Toxen, Falzen, Einrasten, Schrauben, Nieten – die Palette der mechanischen Verbindungsverfahren, die in der Blechfertigung eingesetzt werden ist vielfältig. Konstrukteure müssen zahlreiche Faktoren berücksichtigen, um letztendlich die Entscheidung zu treffen, welche Verbindungsvariante in ihrem Anwendungsfall die beste ist.

Wie stark und in welcher Form wird die Verbindung belastet? Zug-, Druck-, Biege- oder Torsionskräfte müssen berücksichtigt werden. Soll die Verbindung dicht sein? Konservendosen und Fässer werden zum Beispiel mit einem Falz verschlossen und erlauben, wenn sie Lebensmittel enthalten, auch aus gesetzlichen Gründen keine Berührung mit Bearbeitungsrückständen oder gesundheitsgefährdenden Substanzen.

Verfahrenswahl hängt vom Werkstoff und der Blechdicke ab

Welches Verfahren angewendet wird, hängt auch vom Werkstoff und von der Blechdicke ab. Bei vielen Gelegenheiten, beispielsweise bei denen keine Wärmeentwicklung erwünscht ist, verbieten sich thermische Verfahren von vorne herein. Kunststoff und Blech lassen sich nur mechanisch, bestenfalls noch mit Kleben verbinden. Bei hohen Bleckdicken stößt das Umformen an seine Grenzen. Verformung und Verzug sind vor allem bei Präzisionsteilen Faktoren, die man nicht außer acht lassen sollte. Nimmt man Aufwand, Qualität, Kosten, Zeit, Produktivität und Automatisierbarkeit als weitere Parameter, dann kann die Auswahl der in Frage kommenden Verfahren schon deutlich begrenzt werden.

Wenn feste Verbindungen gewünscht sind, die sich leicht wieder lösen lassen, dann kommt die Schraube ins Spiel. Bei Einpressmuttern wird dort, wo das Gewinde sitzen soll, ein Loch vorgestanzt und anschließend eine Mutter an das Blech geschweißt oder ins Blech eingepresst. Schneller ist, wer das Gewinde schon auf der Stanzmaschine formt. Die Stanzmaschine stanzt zunächst das Kernloch vor. In einem zweiten Arbeitsschritt formt sie das Gewinde. Blindnietmuttern sind eine Alternative zu Einpressmuttern. Sie werden verwendet, wenn nur eine Seite der Fügestelle zugänglich ist oder wenn Bauteile aus Aluminium bestehen.

Die Blindnietmutter wird zusammen mit einer Schraube ins Kernloch eingeführt. Anschließend wird die Schraube etwas nach oben gezogen. Dabei verformt sich die Blindnietmutter: An der Unterseite der Fügestelle bildet sich ein Wulst. Die Schraube wird nun herausgeschraubt, die Blindnietmutter sitzt fest im Blech.

Stanznieten kommt ohne Vorlochen aus

Beim Blindnieten erfolgt der Fügevorgang von nur einer Seite des Bauteils aus. Der Blindniet wird durch die Bohrung eingeführt, anschließend wird der am Kopf herausragende Dorn mit einer Blindnietzange herausgezogen. Dies führt zu einer Stauchung und somit zu einer Aufweitung des Niets hinter der Bohrung. Am Ende des Vorgangs bricht der Dorn an der Sollbruchstelle innerhalb des Nietkörpers ab und ragt nicht aus dem Niet hervor; der Rest des Dorns befindet sich dann in der Zange und wird weggeworfen. Ziel des Stanznietens ist das mittelbare, nicht lösbare Verbinden von Blechteilen ohne Vorlochen.

Zu diesem Zweck kommt ein Nietelement zum Einsatz, das gleichzeitig als Stempel fungiert. Clipverbindungen werden häufig auch als Rastverbindungen bezeichnet. Dass sich dünne Bleche elastisch dehnen und spreizen lassen, nutzt dieses Verfahren aus. Dabei werden Teil und Gegenstück unter Spannung so ineinander geschoben, dass Erhöhungen auf dem Teil unter den Vertiefungen im Gegenstück zum Liegen kommen. Die Verbindung lässt sich vergleichsweise leicht lösen, zumeist von Hand und ohne Werkzeuge.

Durchsetzfügen, Clinchen und Toxen – ideal für dünne Bleche

Durchsetzfügen, Clinchen und Toxen nutzen die leichte Verformbarkeit von dünnen Blechen. Zum Durchsetzfügen werden die Bleche aufeinander gelegt. In einem kombinierten Stanz/Umform-Vorgang schneidet das Werkzeug einen Steg in beide Bleche und verformt ihn so, dass sich die Bleche ineinander fest verhaken. Toxen und Clinchen nutzen ebenfalls ein Umformprinzip.

Beim Toxen drückt ein flacher, runder Dorn die Blechlagen in eine Matrize mit einer ringförmigen Vertiefung. Dabei werden beide Bleche umgeformt und verhaken sich ineinander. Darüber hinaus gibt es auch Tox-Varianten, bei denen die gegenüberliegende Seite flach bleibt oder bei der ein Niet mit eingeführt wird und so beide Seiten flach sind. Clinchen funktioniert im Prinzip genauso, nur dass die Matrize sich während des Umformvorgangs weitet. Dabei entsteht ebenfalls eine hochfeste und dichte Verbindung.

Ralf Paarmann | MM MaschinenMarkt
Weitere Informationen:
http://www.maschinenmarkt.vogel.de/themenkanaele/produktion/verbindungstechnik/articles/119910/

Weitere Berichte zu: Blech Blindniet

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Maschinenbau:

nachricht Luftturbulenzen durch Flugzeuge bald beherrschbar
08.12.2017 | Universität Rostock

nachricht Ein MRT für Forscher im Maschinenbau
23.11.2017 | Universität Rostock

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Long-lived storage of a photonic qubit for worldwide teleportation

MPQ scientists achieve long storage times for photonic quantum bits which break the lower bound for direct teleportation in a global quantum network.

Concerning the development of quantum memories for the realization of global quantum networks, scientists of the Quantum Dynamics Division led by Professor...

Im Focus: Electromagnetic water cloak eliminates drag and wake

Detailed calculations show water cloaks are feasible with today's technology

Researchers have developed a water cloaking concept based on electromagnetic forces that could eliminate an object's wake, greatly reducing its drag while...

Im Focus: Neue Einblicke in die Materie: Hochdruckforschung in Kombination mit NMR-Spektroskopie

Forschern der Universität Bayreuth und des Karlsruhe Institute of Technology (KIT) ist es erstmals gelungen, die magnetische Kernresonanzspektroskopie (NMR) in Experimenten anzuwenden, bei denen Materialproben unter sehr hohen Drücken – ähnlich denen im unteren Erdmantel – analysiert werden. Das in der Zeitschrift Science Advances vorgestellte Verfahren verspricht neue Erkenntnisse über Elementarteilchen, die sich unter hohen Drücken oft anders verhalten als unter Normalbedingungen. Es wird voraussichtlich technologische Innovationen fördern, aber auch neue Einblicke in das Erdinnere und die Erdgeschichte, insbesondere die Bedingungen für die Entstehung von Leben, ermöglichen.

Diamanten setzen Materie unter Hochdruck

Im Focus: Scientists channel graphene to understand filtration and ion transport into cells

Tiny pores at a cell's entryway act as miniature bouncers, letting in some electrically charged atoms--ions--but blocking others. Operating as exquisitely sensitive filters, these "ion channels" play a critical role in biological functions such as muscle contraction and the firing of brain cells.

To rapidly transport the right ions through the cell membrane, the tiny channels rely on a complex interplay between the ions and surrounding molecules,...

Im Focus: Stabile Quantenbits

Physiker aus Konstanz, Princeton und Maryland schaffen ein stabiles Quantengatter als Grundelement für den Quantencomputer

Meilenstein auf dem Weg zum Quantencomputer: Wissenschaftler der Universität Konstanz, der Princeton University sowie der University of Maryland entwickeln ein...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Innovative Strategien zur Bekämpfung von parasitären Würmern

08.12.2017 | Veranstaltungen

Hohe Heilungschancen bei Lymphomen im Kindesalter

07.12.2017 | Veranstaltungen

Der Roboter im Pflegeheim – bald Wirklichkeit?

05.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Mit Quantenmechanik zu neuen Solarzellen: Forschungspreis für Bayreuther Physikerin

12.12.2017 | Förderungen Preise

Stottern: Stoppsignale im Gehirn verhindern flüssiges Sprechen

12.12.2017 | Biowissenschaften Chemie

E-Mobilität: Neues Hybridspeicherkonzept soll Reichweite und Leistung erhöhen

12.12.2017 | Energie und Elektrotechnik