Clinch-Verbindung für Stahlbleche mit einer Gesamtdicke bis 18 mm

Das Fraunhofer Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik (IWU) hat das Projekt "Clinchen von Stahl- und Aluminiumblechen größerer Dicken" ins Leben gerufen. In Zusammenarbeit mit Tox Pressotechnik gelang es Werkzeuge zu entwickeln, die Stahlbleche mit Gesamtdicken bis 18 mm durch Clinchen prozesssicher verbinden.

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Das „Dickblech-Clinchen“ soll blechverarbeitenden Unternehmen neue Möglichkeiten hinsichtlich leistungsgerechter Auslegung, Konstruktion, Teilefertigung und Komplettmontage von Blechbaugruppen bieten. Das Projekt des Fraunhofer IWU beleuchtet sowohl fertigungstechnische als auch Produktionseffizienz- und Material-Ressourcen-Aspekte beim Clinchen von Einzelblechdicken größer 4 mm. Tox Pressotechnik begleitete das Projekt technisch in allen Phasen und zeigte sich für die Herstellung der Clinch-Werkzeuge verantwortlich.

Dickblech-Clinchen eröffnet neue Anwendungsfelder

Es gelang die Werkzeuge und die Prozess-Parameter am IWU mittels FEM-Berechnungen so zu gestalten, dass nunmehr auch Stahlbleche mit Gesamtdicken bis 18 mm durch Clinchen prozesssicher verbunden bzw. gefügt werden können. Somit kann wirtschaftliches Clinchen in neuen Anwendungsbereichen wie dem Maschinen-, Schiffs-, Stahl- und Schienenbau eingesetzt werden. Material- und Energieeinsparungen sind damit verbunden. Ein weiterer großer Vorteil des so genannten Tox-Rund-Punkt-Verfahrens betrifft die gesamte Produktionstechnik inklusive Equipment. Denn im Vergleich zu anderen mechanischen Verbindungen wie Schrauben oder Nieten sind beim Clinchen keine mechanischen Vorarbeiten wie Bohren, Stanzen, Senken erforderlich und das Verfahren benötigt kein Hilfsfügeelement. Des Weiteren sind keine Zusatzwerkstoffe erforderlich, welche beim thermischen Verbinden durch Schweißen und Hartlöten bzw. Löten nötig sind. Hohe Energieaufwendungen, wie sie beim Schweißen üblich sind, entfallen ebenfalls. Das Clinchen bietet im Anwendungsbereich Dickblech nun eine Alternative zu bewährten Materialien, Verbindungsverfahren sowie zu Prozessen und Prozessequipment.

Flexible in der Anwendung verschiedener Werkstoffe

Beim Tox-Clinchen handelt es sich um ein rein mechanisches Verfahren, mit dem Bleche gleicher oder unterschiedlicher Dicken, sowie Bleche aus gleichen oder auch verschiedenen Werkstoffen absolut form- und kraftschlüssig miteinander verbunden werden. Außerdem ist es möglich, beschichtete oder lackierte Bleche miteinander zu verbinden. Dabei können zwischen die Bleche Folien oder Dämmmaterialien gelegt werden. Die Verbindungsqualität ist so hoch, dass im Automobil- und Fahrzeugbau selbst crashrelevante Bauteile bzw. Baugruppen mittels Rund-Punkt-Verfahren sicher miteinander verbunden werden. Heute gibt es allein im Automotive-Segment weit über 200 Anwendungen und zwar an allen denkbaren Bauteilen und Baugruppen im Karosserie-, Ausstattungs- oder Interieur-Bereich. Weitere Anwendungs-Segmente des Tox-Clinchens sind Weißwarenindustrie, Gehäuse-, Geräte-, Apparate- und Maschinenbau, Klima-, Lüftungs- und Elektrotechnik-/Elektronikindustrie. In Bezug auf Ressourcenschonung und Leichtbau bietet das Clinchen den Vorteil, dass auch hochfeste Spezialstahlbleche und Hybridverbindungen (Stahlblech, Klebstoff, Alublech) produktionstechnisch problemlos und in hoher reproduzierbarer Qualität verbunden werden können. (sh)

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