Schraube Fließlochformende Schraube realisiert höherfeste Verbindungen

Mit der fließlochformende FDS Schraube realisiert Ejot höherfeste Verbindungen in leichten Materialien und setzt Maßstäbe beim Zukunftstrend Leichtbau.

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DEPRAG SCHULZ GMBH u. CO. KG

SAB Bröckskes GmbH & Co KG

CADFEM Germany GmbH

EJOT SE & CO. KG

Der Begriff „Leichtbau“ ist mittlerweile einer der zentralen Ansatzpunkte branchenübergreifender Forschungs- und Entwicklungstätigkeiten innovativer Unternehmen. Das Spektrum potentieller Anwendungsgebiete, in dem Leichtbau-Materialien eingesetzt werden, lässt sich nur erahnen. So werden beispielsweise im Profi-Radsport mittlerweile Rennräder eingesetzt, die überwiegend aus Karbon-Werkstoffen hergestellt, gerade mal 6,8 kg auf die Waage bringen und den selben Belastungen standhalten wie herkömmliche Rahmen aus Aluminium. Dieses Minimalgewicht fordert die entsprechende Norm im Profi-Radsport, technisch möglich sind mittlerweile Gesamtgewichte weit unterhalb von 6 kg. Doch auch außerhalb des Profisportes, wo solche Entwicklungen bekanntermaßen immer bis auf die Spitze des technisch Machbaren getrieben werden, finden sich zunehmend Anwendungen aus Leichtbau-Werkstoffen, so zum Beispiel bei Haushalts-Produkten der „Weißen Ware“, dem weiten Feld der Forst- und Landwirtschaft oder im Automotive-Bereich. Insbesondere in der Automobil-Branche hat das Thema Leichtbau eine sehr hohe Priorität, da in diesem Bereich eine der zentralen Forderungen an die Eigenschaften der Fahrzeuge von Morgen die Verbrauchssenkung und damit einhergehend auch die Reduzierung der umweltschädigenden Abgase ist. Diese Ziele werden wirtschaftlich nur über den Weg einer deutlichen Gewichtsreduzierung im Fahrzeugbau zu erreichen sein. Neue Antriebskonzepte sind geradezu abhängig vom Erfolg des Fahrzeug-Leichtbaus.

Leichtere Werkstoffe verdrängen Stahl als Konstruktionswerkstoff

So ist der Einsatz von leichten und leistungsfähigen Materialien entscheidend für die Gewichtsreduzierung. Stahl ist aufgrund seiner guten Verarbeitungs- und Gebrauchseigenschaften nach wie vor der dominierende Konstruktionswerkstoff in der Blechverarbeitenden Industrie. Dieser befindet sich jedoch in zunehmenden Wettbewerb mit spezifisch leichteren Werkstoffen wie zum Beispiel Aluminium. Vor diesem Hin-tergrund wurde von der Stahlindustrie in den letzten Jahren eine Reihe von neuen Blechwerkstoffen entwickelt, die sich durch sehr hohe Festigkeiten bei gleichzeitig guten Umformeigenschaften auszeichnen.

Neben kaltgewalzten, weichen Stählen als typische Tiefziehwerkstoffe sind es die mikrolegierten Feinbleche sowie Mehrphasenstähle, denen im Bereich der höherfesten Blechverbindungen eine entscheidende Bedeutung zukommt. Bei den Aluminiumknetlegierungen werden beispielsweise im Automotive-Bereich neben nicht aushärtbaren auch die thermisch aushärtbaren Aluminium-Legierungen am häufigsten angewandt. So müssen nicht nur Materialien leichter und leistungsfähiger werden, auch die eingesetzten Verbindungselemente sollten Stabilität und Sicherheit auch unter höchsten Belastungen gewährleisten.

Fließlochformende FDS Schraube realisiert höherfeste Verbindung

An diesem Punkt setzt die fließlochformende FDS Schraube von Ejot an. Sie besitzt einen hohen Gewindetraganteil im geformten Durchzug und kann damit eine höherfeste Verbindung realisieren. Das während des Einschraubvorganges spanlos geformte, metrische Mutterngewinde ist lehrenhaltig, wodurch im Reparaturfall eine herkömmliche metrische Schraube aufgenommen werden kann. Die hergestellte Verbindung ist durch den spielfreien Eingriff von mehreren Gewindegängen wasser- und gasdicht. Sie kann sowohl hohe Auszugsfestigkeiten als auch hohe Schubbelastungen übertragen. Die beim Fließlochformen entstehende Wärme ist unbedenklich, da sie unterhalb der Rekristallistionstemperatur der jeweiligen Einschraubwerkstoffe liegt. Fließlochformen zählt somit zu den wärmearmen Fügeverfahren. Die geringe Restwärme reicht aus, um den geformten Durchzug nach der Montage auf das Schraubengewinde aufschrumpfen zu lassen - eine hohe dynamische Sicherheit wird gewährleistet. Somit entfallen zusätzliche Sicherungselemente wie zum Beispiel Klebebeschichtungen.

Teil 2: Direktverschraubungen in Kunststoff realisieren

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