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 Schnell, präzise, aber nicht kalt
17.05.2017 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

nachricht Neues Laserstrahl-Schweißverfahren des Fraunhofer IWS erlangt die Zertifizierung der DNV GL
16.05.2017 | Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Hauchdünne magnetische Materialien für zukünftige Quantentechnologien entwickelt

Zweidimensionale magnetische Strukturen gelten als vielversprechendes Material für neuartige Datenspeicher, da sich die magnetischen Eigenschaften einzelner Molekülen untersuchen und verändern lassen. Forscher haben nun erstmals einen hauchdünnen Ferrimagneten hergestellt, bei dem sich Moleküle mit verschiedenen magnetischen Zentren auf einer Goldfläche selbst zu einem Schachbrettmuster anordnen. Dies berichten Wissenschaftler des Swiss Nanoscience Institutes der Universität Basel und des Paul Scherrer Institutes in der Wissenschaftszeitschrift «Nature Communications».

Ferrimagneten besitzen zwei magnetische Zentren, deren Magnetismus verschieden stark ist und in entgegengesetzte Richtungen zeigt. Zweidimensionale, quasi...

Im Focus: Neuer Ionisationsweg in molekularem Wasserstoff identifiziert

„Wackelndes“ Molekül schüttelt Elektron ab

Wie reagiert molekularer Wasserstoff auf Beschuss mit intensiven ultrakurzen Laserpulsen? Forscher am Heidelberger MPI für Kernphysik haben neben bekannten...

Im Focus: Wafer-thin Magnetic Materials Developed for Future Quantum Technologies

Two-dimensional magnetic structures are regarded as a promising material for new types of data storage, since the magnetic properties of individual molecular building blocks can be investigated and modified. For the first time, researchers have now produced a wafer-thin ferrimagnet, in which molecules with different magnetic centers arrange themselves on a gold surface to form a checkerboard pattern. Scientists at the Swiss Nanoscience Institute at the University of Basel and the Paul Scherrer Institute published their findings in the journal Nature Communications.

Ferrimagnets are composed of two centers which are magnetized at different strengths and point in opposing directions. Two-dimensional, quasi-flat ferrimagnets...

Im Focus: XENON1T: Das empfindlichste „Auge“ für Dunkle Materie

Gemeinsame Meldung des MPI für Kernphysik Heidelberg, der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, der Johannes Gutenberg-Universität Mainz und der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster

„Das weltbeste Resultat zu Dunkler Materie – und wir stehen erst am Anfang!“ So freuen sich Wissenschaftler der XENON-Kollaboration über die ersten Ergebnisse...

Im Focus: World's thinnest hologram paves path to new 3-D world

Nano-hologram paves way for integration of 3-D holography into everyday electronics

An Australian-Chinese research team has created the world's thinnest hologram, paving the way towards the integration of 3D holography into everyday...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

14. Dortmunder MST-Konferenz zeigt individualisierte Gesundheitslösungen mit Mikro- und Nanotechnik

22.05.2017 | Veranstaltungen

Branchentreff für IT-Entscheider - Rittal Praxistage IT in Stuttgart und München

22.05.2017 | Veranstaltungen

Flugzeugreifen – Ähnlich wie PKW-/LKW-Reifen oder ganz verschieden?

22.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Myrte schaltet „Anstandsdame“ in Krebszellen aus

22.05.2017 | Biowissenschaften Chemie

Hauchdünne magnetische Materialien für zukünftige Quantentechnologien entwickelt

22.05.2017 | Physik Astronomie

Wie sich das Wasser in der Umgebung von gelösten Molekülen verhält

22.05.2017 | Biowissenschaften Chemie