Mechanischen Fügen

Das mechanische Fügen – auch Verbinden durch Umformen genannt – ist für die Automobilindustrie aufgrund der Forderung nach Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs und damit der Emissionen interessant geworden.

Um das Gewicht der Karosserie zu reduzieren, hat die Verwendung von Leichtbaumaterialien in der Karosserie-Weiß-Anwendung zugenommen. Dazu gehören Aluminium, hochfeste Stahllegierungen, Polymere und Verbundwerkstoffe. Hier wird die unterschiedliche Art der mechanischen Verbindung wichtig.

Alle mechanischen Fügeverfahren sind Kaltumformverfahren. Ein allgemeiner Vorteil für alle mechanischen Fügeverfahren ist die Beweglichkeit des Materials nach dem Fügen. Gleichzeitig bietet das mechanische Fügen eine beeindruckende Stärke.

Das mechanische Fügen gliedert sich in zwei Hauptgruppen:

  • Ohne Verschluss
  • Mit Befestiger (Nieten)

Vorteile des mechanischen Fügens

  • Keine thermische Strukturumwandlung von Werkstücken
  • Zahlreiche Materialauswahl von Nieten, Größen, Formen usw.
  • Hohe Festigkeitskapazität
  • Mobilität des Materials nach dem Verbinden
  • Einfach zu kontrollierende Qualität
  • Gutes Umweltverhalten – keine Emission oder Verschmutzung

Nachteile der mechanischen Verbindung

  • Es kann schwierig oder unmöglich sein, Gelenke zu reparieren
  • Viele Nieten sind patentiert und können höhere Kosten bedeuten

Nieten

Nieten ist die allgemeine Bezeichnung für die Verbindung mit Nieten / Befestigungselementen. Sie können viele Arten von Nieten finden, von denen wir einige unten beschrieben haben.

Das Prinzip des Nietens besteht darin, zwei oder mehr Platten mechanisch durch ein Gelenk zu verbinden. Die Verbindung wird in ein Loch in den Platten gelegt und mechanisch gezwungen, sich zu verformen und dadurch die Platten zu verriegeln.

mechanical joining - Riveting

Stanznieten (SPR)

Das Prinzip besteht darin, dass zwei oder mehrere Materialbahnen mechanisch mit einem Stanzniet zusammengefügt werden. Der Niet durchsticht die obere Lage und die Verbindung wird erreicht, wenn die Niete teilweise die untere Lage durchdringen, das Material in die Form deformieren und dadurch eine mechanische Verriegelung bilden. Oft wird eine Klebstoffschicht verwendet, um die Platten während des Nietens an Ort und Stelle zu halten.

Vorteile der Stanzniettechnik:

  • Arbeiten mit nicht schweißbarem oder schwer schweißbarem Material
  • Arbeiten mit unähnlichen Materialien
  • Wenn Schutzbeschichtungen möglichst wenig Schaden anrichten sollen

Nachteile der Stanzniettechnik:

  • Das Ergebnis ergibt keine perfekt bündige Oberfläche
  • Bei der Konstruktion muss auf die Möglichkeit von Korrosion geachtet werden, da sich Wasser oder Feuchtigkeit in den Zwischenräumen zwischen Nieten und Blechen ansammeln kann

Die Herausforderungen beim Arbeiten mit der Stanzniettechnik (SPR)

  • Um den am besten geeigneten Niet in Form, Größe und Material zu finden
  • Um das richtige Niveau der Durchdringung des Niets zu erhalten
  • Um das perfekte Niveau der Durchdringung des Niets zu erhalten
  • Um das statische und dynamische Verhalten vorherzusagen
mechanical joining - Self Piercing Riveting (SPR)

Blindnieten

Das Blindnietverfahren wird sehr oft in der Flugzeugindustrie, der Schifffahrt, aber auch in der Elektronikindustrie eingesetzt. Manche nennen die Nieten „Blindnieten“, andere „Hohlnieten“.

Vorteile von Blindnieten

  • Sehr schnell zu installieren
  • Kann von einer Seite installiert werden

 

Nachteile von Blindnieten

  • Der Schwanz zeigt auf der Rückseite
mechanical joining - Blind riveting

Stanznieten

Die Verbindung wird durch die Verformung der Matrizenseite erzeugt und dadurch die Niete durch Füllen der Ringnut verriegelt.

mechanical joining - Punch riveting

Clinchen

Die Verbindung wird am Clinchpunkt direkt aus den Blechkomponenten – also ohne Befestigungsmittel – hergestellt. Das Clinchverfahren kann für leichtgewichtige Plattenmaterialien, wie Metalle mit niedriger Dichte und Nichtmetalle, verwendet werden. Konventionelles Clinchen kann zum Verbinden von Metall-Metall-Verbindungen verwendet werden. Einige Metall-Nicht-Metall-Paare können nur durch Hybrid-Clinchen oder modifiziertes Clinchen verbunden werden.

Wenn Sie über Clinchen sprechen, teilen Sie sie in „rundes“ und „eckiges“ Clinchen ein.

mechanical joining - Clinching

Clinch-Nieten

Clinch-Nieten ist eine Kombination aus Clinch-Verfahren und Nieten.

mechanical joining - Clinch riveting