Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Gerührt, nicht gestoßen - neues Nietverfahren der GKSS

12.11.2008
Reibnieten oder FricRiveting - so nennt sich das neue Fügeverfahren, das der Materialforscher Dr. Sergio Amancio vom GKSS-Forschungszentrum Geesthacht entwickelt hat.

Das neue Verfahren eignet sich insbesondere zum Fügen von Kunststoffen oder Kunststoff-Metall-Verbindungen. Für seine Forschungsarbeiten erhielt der junge Materialwissenschaftler gestern den von der Nordmetall-Stiftung gestifteten Preis für die beste Doktorarbeit an der TU Hamburg-Harburg in 2007.

In der Transportindustrie und im Flugzeugbau wird intensiv an neuen Verfahren oder Materialien geforscht, die das Fahrzeug oder das Flugzeug leichter machen. Der Trend geht dabei zu Leichtbaumaterialien aus Verbundwerkstoffen von Kunststoffen und Kunststoff-Metall-Hybriden, den so genannten Multi-Material-Strukturen. Solche sehr unterschiedlichen Materialien sicher zu verbinden, stellt die Ingenieure vor Schwierigkeiten. GKSS-Mitarbeiter Dr. Sergio Amancio erklärt: "Herkömmlich werden die Materialien verklebt. Die Oberflächen müssen dazu vor dem Kleben behandelt werden, was insbesondere die Umwelt belastet. Weiterhin kostet das Zeit - und Zeit ist Geld."

Preisverdächtig: die neue Technik

Das Institut für Werkstoffforschung am GKSS-Forschungszentrum besitzt langjährige Kompetenz auf dem Gebiet des Reibrührschweißens. Bei dieser Technik wird ein rotierendes Bolzenwerkzeug mit großer Kraft in zwei nebeneinander liegende Bleche gedrückt und entlang dieser Fügelinie bewegt. Das Material wird allein durch die Reibung zwischen Bolzen und Werkstück erwärmt und durch die Rotation des Bolzens verrührt, sodass sich die Bleche verbinden. Eine besondere Nahtvorbereitung und Schweißzusätze werden nicht benötigt.

Bei dem hieraus abgeleiteten neuen Verfahren des Reibnietens werden die beiden unterschiedlichen Materialien sowohl mechanisch verbunden als auch mit der Reibschweißtechnik gefügt. Die beiden Kunststoff-Grundmaterialien, die Fügepartner, werden mithilfe eines metallischen Bolzens verbunden. Der in Rotation versetzte Bolzen - der Niet - wird auf die Oberfläche des einen Partners gedrückt. In dieser Anfangsphase dringt der Bolzen in das Grundmaterial ein und es formt sich eine dünne Schicht aus "aufgeschmolzenem" Kunststoff, die wie "Klebstoff" wirkt. Dringt der Bolzen tiefer ein, so erhöht sich die Reibleistung signifikant. Dies wird durch die höhere Anpresskraft erzeugt. An der Bolzenspitze steigt dadurch die Temperatur und die Spitze des Bolzens wölbt sich nach außen auf. Dadurch ist der Bolzen fest im Material verankert (siehe Abbildung). Beim Reibnieten werden die positiven Verbindungseigenschaften von Nieten und die der Klebemethode für Metalle, Kunst- und Verbundkunststoffe erreicht: Das Verfahren ist sicher, dient der Gewichtseinsparung und senkt die Produktionskosten.

Und das hat auch die Nordmetall-Stiftung anerkannt. Im Rahmen des traditionellen Martinsgansessens mit über 600 geladenen Gästen aus Politik und Wirtschaft wurde der mit 3.500 Euro dotierte Preis feierlich an Dr. Sergio Amancio überreicht. Der Vorstand der Nordmetall-Stiftung, Dr. Thomas Klischan sagte dazu in seiner Laudatio: "Dr. Amancios Idee ist wirtschaftlich durchführbar und besonders umweltfreundlich, weil die sonst beim Schmelzschweißen gesundheitsschädlichen Schweißrauche bei dem neuen Verfahren gar nicht auftreten."

Heidrun Hillen | idw
Weitere Informationen:
http://www.gkss.de
http://www.gkss.de/public_relations/press_releases/007132/index_0007132.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Wackelpudding mit Gedächtnis – Verlaufsvorhersage für handelsübliche Lacke
15.12.2017 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

nachricht Smarte Rollstühle, vorausschauende Prothesen
15.12.2017 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Immunsystem - Blutplättchen können mehr als bislang bekannt

LMU-Mediziner zeigen eine wichtige Funktion von Blutplättchen auf: Sie bewegen sich aktiv und interagieren mit Erregern.

Die aktive Rolle von Blutplättchen bei der Immunabwehr wurde bislang unterschätzt: Sie übernehmen mehr Funktionen als bekannt war. Das zeigt eine Studie von...

Im Focus: First-of-its-kind chemical oscillator offers new level of molecular control

DNA molecules that follow specific instructions could offer more precise molecular control of synthetic chemical systems, a discovery that opens the door for engineers to create molecular machines with new and complex behaviors.

Researchers have created chemical amplifiers and a chemical oscillator using a systematic method that has the potential to embed sophisticated circuit...

Im Focus: Nanostrukturen steuern Wärmetransport: Bayreuther Forscher entdecken Verfahren zur Wärmeregulierung

Der Forschergruppe von Prof. Dr. Markus Retsch an der Universität Bayreuth ist es erstmals gelungen, die von der Temperatur abhängige Wärmeleitfähigkeit mit Hilfe von polymeren Materialien präzise zu steuern. In der Zeitschrift Science Advances werden diese fortschrittlichen, zunächst für Laboruntersuchungen hergestellten Funktionsmaterialien beschrieben. Die hiermit gewonnenen Erkenntnisse sind von großer Relevanz für die Entwicklung neuer Konzepte zur Wärmedämmung.

Von Schmetterlingsflügeln zu neuen Funktionsmaterialien

Im Focus: Lange Speicherung photonischer Quantenbits für globale Teleportation

Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik erreichen mit neuer Speichertechnik für photonische Quantenbits Kohärenzzeiten, welche die weltweite...

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...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Call for Contributions: Tagung „Lehren und Lernen mit digitalen Medien“

15.12.2017 | Veranstaltungen

Die Stadt der Zukunft nachhaltig(er) gestalten: inter 3 stellt Projekte auf Konferenz vor

15.12.2017 | Veranstaltungen

Mit allen Sinnen! - Sensoren im Automobil

14.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Weltrekord: Jülicher Forscher simulieren Quantencomputer mit 46 Qubits

15.12.2017 | Informationstechnologie

Wackelpudding mit Gedächtnis – Verlaufsvorhersage für handelsübliche Lacke

15.12.2017 | Verfahrenstechnologie

Forscher vereinfachen Installation und Programmierung von Robotersystemen

15.12.2017 | Energie und Elektrotechnik