Umform- und verbindungstechnische Merkmale des Vollstanznietens mit Mehrbereichsniet
Verfasser:
Prof. Dr.-Ing. Volker Thoms, Dipl.-Ing. Jan Kalich - Institut für Produktionstechnik (IPT) der Technischen Universität Dresden -
Prof. Dr.-Ing. Ortwin Hahn, Dipl.-Ing. Thomas Wiese - Laboratorium für Werkstoff- und Fügetechnik der Universität Paderborn
ISBN 978-3-86776-197-0 - 120 Seiten, 65,30 €
Zusammenfassung
Mehrbereichsvollstanzniete zeichnen sich gegenüber den Standardvollstanznieten aus verbindungstechnischer Sicht durch Vorteile bezüglich verbessertem Arbeitsaufnahmevermögen insbesondere unter quasistatischer Scherzugbelastung von Überlappverbindungen aus. Unter stoßartiger Belastung geprüfte Probenkörper zeigen ein analoges Verhalten.
Die unter dynamisch schwellender Belastung geprüften Verbindungen mit Mehrbereichsvollstanzniet weisen verfahrensbedingt eine im Wöhlerdiagramm im Vergleich zu mit Standardvollstanzniet gefügten Verbindungen geringere Zeitstandfestigkeit auf. Mit der Anordnung mehrerer Nuten entlang des Nietschaftes wird die definierte Formschlussausbildung sowohl für unterschiedliche Fügeteileinzel- und / oder gesamtdicken als auch Fügeteilfestigkeiten in weiten Grenzen gewährleistet. Fügeparameter und Matrizengeometrie bleiben dabei unverändert, was unmittelbar zur Verringerung des logistischen Aufwandes (je nur 1 Vollstanzniet, 1 Matrize und 1 Fügeparametersatz) beim Vollstanznieten mit Mehrbereichsniet führt.
Dieses spezifische Merkmal des Mehrbereichsvollstanznietes erlaubt problemlos den Ausgleich von unterschiedlichen Fügeteildicken, wie sie bei Aluminium-Druckgussteilen und stark umgeformten Fügeteilen typisch sind.
Auch bei ungünstigen Umformeigenschaften der Fügepartner treten keine Schädigungen von Vollstanzniet und Fügeteilwerkstoff im Sinne von Rissen und Deformationen auf. Für erstmals untersuchte Aluminium-Mehrbereichsvollstanzniete wurde deren alternative Anwendbarkeit für Aluminium-Fügeteile nachgewiesen. Wobei die materialbedingten Verfahrensgrenzen signifikant enger als die des vergleichbaren Stahl-Mehrbereichsvollstanznietes gefasst werden. Damit besteht prinzipiell die Möglichkeit Aluminiumkonstruktionen sortenrein mechanisch zu fügen. Nach korrosiver Belastung zeigen sich alle untersuchten Verbindungstypen hinsichtlich quasistatischer Verbindungsfestigkeit unverändert zum Ausgangszustand ohne Korrosion.
Das Forschungsvorhaben "Umform- und verbindungstechnische Merkmale des Vollstanznietens mit Mehrbereichsniet" wurde von der EFB e.V finanziert und betreut und über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AIF e.V) mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Arbeit (BMWA) gefördert. Der Abschlußbericht ist als EFB-Forschungsbericht Nr. 239 erschienen und ist bei der EFB-Geschäftsstelle und im Buchhandel erhältlich.
