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04.10.2018 | Montagetechnik | Nachricht | Onlineartikel

Hochfeste Aluminiumlagen sicher nieten

Autor:
Andreas Burkert

Ein spezieller Stanzniet erlaubt jetzt das sichere Nieten von bis zu vier Lagen aus hochfesten, wenig verformbaren 6000er Aluminiumlegierungen. Für den automobilen Leichtbau ist dieses Verfahren gut geeignet.

Atlas Copco hat einen speziellen Stanzniet entwickelt, der im Inneren durchgehend hohl ist. Mit dem Henrob-T-Niet (T = tubulär, rohrenförmig) lassen sich bis zu vier Lagen aus hochfesten, wenig verformbaren 6000er Aluminiumlegierungen zuverlässig und sicher verbinden. Das sind Anforderungen der Automobilbranche an mechanische Fügeverfahren für neue Leichtbaukonstruktionen und Multi-Material-Design. Vor allem, weil dort im Karosserierohbau immer mehr Aluminium eingesetzt wird.

Allerdings weisen moderne Aluminiumlegierungen eine sehr geringe Duktilität (Verformbarkeit) auf, was eine Herausforderung für den Fügeprozess ist. Sollten bisher mehrere Lagen hochfestes Aluminium gefügt werden, kam es mit herkömmlichen Halbhohl-Stanznieten häufig zu Rissbildung im Bauteil oder zu einer asymmetrischen Aufspreizung des Niets. Das machte die Verbindung instabil und anfällig für Korrosion - oder sogar unmöglich.

Rissbildung beim Nieten vermeiden

Das jetzt präsentierte Fügeelement unterscheidet sich von Halbhohl-Stanznieten insbesondere durch seinen vollständig tubulären Aufbau. Herkömmliche Halbhohl-Stanzniete erfordern eine tiefe Matrize, die das verdrängte Material aufnehmen kann. Bei den T-Nieten kann das Material, das der Niet im Fügeprozess verdrängt, dagegen auch weiter nach oben in dessen Bohrung ausweichen und somit in zwei Richtungen fließen. Dadurch wird weniger Material nach unten verdrängt, so dass die Matrize sehr flach sein kann. Dies wiederum vermeidet Risse in der untersten Materialschicht, weil das spröde Aluminium sich nicht so stark verformen muss.

Auch die spezielle Spitze des T-Niets verbessert laut Atlas Copco den Prozess, indem sie eine gleichmäßigere Durchdringung des Materials erlaubt. Eine spezielle Beschichtung verringert die Reibung und lässt das Aluminium besser in den Hohlraum fließen. So können selbst dicke Lagen zuverlässig und prozesssicher gefügt werden. Das ist etwa bei sicherheitskritischen Anwendungen im Karosseriebau wichtig. Dort werden häufig auch 6000er Aluminiumlegierungen für die Konstruktion von Aufprallflächen verwendet. Eine dauerhaft starke, mehrlagige Fügeverbindung in diesen Bereichen besonders wichtig.

Die T-Niete können auch auf vorhandenen Stanznietsystemen eingesetzt werden. Damit steigt deren Flexibilität und Produktivität: Es sind keine Investitionen in neue fügetechnische Anlagen erforderlich, wenn Anwender auf die neuen Niete umstellen möchten. Der T-Niet ist mit einem Durchmesser von 5 mm, Längen von 5 bis 12 mm und in den Härtegraden 2, 4 und 6 erhältlich. Geliefert werden die Niete lose oder auf Gurtband.

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2015 | OriginalPaper | Buchkapitel

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Fertigungstechnik

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