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 Feinschliff für die Additive Produktion
15.11.2019 | Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS

nachricht Schmieden statt Schweißen: Stoffschlüssige Verbindung durch Umformen
14.11.2019 | IPH - Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Eine Fernsteuerung für alles Kleine

Atome, Moleküle oder sogar lebende Zellen lassen sich mit Lichtstrahlen manipulieren. An der TU Wien entwickelte man eine Methode, die solche „optischen Pinzetten“ revolutionieren soll.

Sie erinnern ein bisschen an den „Traktorstrahl“ aus Star Trek: Spezielle Lichtstrahlen werden heute dafür verwendet, Moleküle oder kleine biologische Partikel...

Im Focus: Atome hüpfen nicht gerne Seil

Nanooptische Fallen sind ein vielversprechender Baustein für Quantentechnologien. Forscher aus Österreich und Deutschland haben nun ein wichtiges Hindernis für deren praktischen Einsatz aus dem Weg geräumt. Sie konnten zeigen, dass eine besondere Form von mechanischen Vibrationen gefangene Teilchen in kürzester Zeit aufheizt und aus der Falle stößt.

Mit der Kontrolle einzelner Atome können Quanteneigenschaften erforscht und für technologische Anwendungen nutzbar gemacht werden. Seit rund zehn Jahren...

Im Focus: Der direkte Weg zur Phosphorverbindung: Regensburger Chemiker entwickeln Katalysemethode

Wissenschaftler finden effizientere und umweltfreundlichere Methode, um Produkte ohne Zwischenstufen aus weißem Phosphor herzustellen.

Pflanzenschutzmittel, Dünger, Extraktions- oder Schmiermittel – Phosphorverbindungen sind aus vielen Mitteln für den Alltag und die Industrie nicht...

Im Focus: Atoms don't like jumping rope

Nanooptical traps are a promising building block for quantum technologies. Austrian and German scientists have now removed an important obstacle to their practical use. They were able to show that a special form of mechanical vibration heats trapped particles in a very short time and knocks them out of the trap.

By controlling individual atoms, quantum properties can be investigated and made usable for technological applications. For about ten years, physicists have...

Im Focus: Neu entwickeltes Glas ist biegsam

Eine internationale Forschungsgruppe mit Beteiligung der Österreichischen Akademie der Wissenschaften hat ein Glasmaterial entwickelt, das sich bei Raumtemperatur bruchfrei verformen lässt. Das berichtet das Team aktuell in "Science". Das extrem harte und zugleich leichte Material verspricht ein großes Anwendungspotential – von Smartphone-Displays bis hin zum Maschinenbau.

Gläser sind ein wesentlicher Bestandteil der modernen Welt. Dabei handelt es sich im Alltag meist um sauerstoffhaltige Gläser, wie sie etwa für Fenster und...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Chemnitzer Linux-Tage 2020: „Mach es einfach!“

18.11.2019 | Veranstaltungen

Humanoide Roboter in Aktion erleben

18.11.2019 | Veranstaltungen

1. Internationale Konferenz zu Agrophotovoltaik im August 2020

15.11.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Neuer Weg entdeckt, um Killerzellen «umzuprogrammieren»

19.11.2019 | Biowissenschaften Chemie

Supereffiziente Flügel heben ab

19.11.2019 | Materialwissenschaften

Energiesysteme neu denken - Lastmanagement mit Blockheizkraftwerk

19.11.2019 | Energie und Elektrotechnik

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics