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Klebstoff Kleben und Schrauben kombiniert

| Redakteur: Juliana Pfeiffer

Böllhoff und Delo Industrie Klebstoffe haben mit den Onsert Klebebolzen ein neues Fügeverfahren entwickelt, mit dem insbesondere Composite-Materialien, aber auch dünne Bleche sowie Kunststoffe ein flexibel einsetzbares Verbindungselement erhalten. konstruktionspraxis fragte bei Christian Walther, Projektleiter und Mitglied der Geschäftsleitung bei Delo nach.

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Die Onsert-Technologie wird bereits im BMW i3 und i8 eingesetzt. Bei der Produktion erreicht BMW mit den Onsert Taktzeiten von gerade einmal 4 sec.
Die Onsert-Technologie wird bereits im BMW i3 und i8 eingesetzt. Bei der Produktion erreicht BMW mit den Onsert Taktzeiten von gerade einmal 4 sec.
(Bild: Delo)

Wie kam es zur Zusammenarbeit mit Böllhoff und zur Entwicklung der Onsert-Technolgie?

Wir haben schon viele Jahre gute Beziehungen zu Böllhoff. So haben wir uns zu einem Brainstorming getroffen, in dem wir eine Reihe von Themen, z. B. die Kombination von Fügeverfahren, von Grund auf neu diskutiert haben. Auf die Onserts kamen wir, weil wir eine Schraubverbindung ermöglichen wollten, die die Werkstoffstruktur vollständig erhält und gut automatisierbar ist.

Wie funktioniert die Onsert-Technologie?

Bei dem Onsert-Verfahren haben wir uns an das Bolzenschweißen angelehnt. Dabei werden ja Bolzen auf Bleche geschweißt, um nicht länger Schrauben und Nieten aufwendig zu bohren bzw. zu setzen. Wir haben nun einen Gewindebolzen per Spritzguss mit einem Kunststofffuß ausgestattet – diese Klebebolzen nennen wir Onserts. In der Produktion wird dann ein lichthärtender Klebstoff auf den Fuß aufgebracht und anschließend auf den Werkstoff gefügt. Die Dicke der Klebschicht wird über Abstandshalter des Fußes, so genannte Spacer eingestellt, und liegt typischerweise bei 0,2 mm. Anschließend wird der Klebstoff mit LED-Lampen innerhalb von Sekunden ausgehärtet.

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Welche Vorteile bietet dieses Fügeverfahren?

Mit der Kombination aus Kleben und Schrauben können wir die Designfreiheit insbesondere von Composites erhalten. Es müssen nicht länger Kompromisse mit Fügeverfahren gemacht werden, die nicht für solche Werkstoffe gemacht sind. Eine weitere Stärke des Verfahrens ist seine Flexibilität. Zum einen kann der Kunststofffuß aus verschiedenen Materialien bestehen. Zum anderen kann das Befestigungselement statt eines Gewindebolzens auch ein Clip oder eine Mutter sein. Egal welche Form der Onsert hat, man erhält damit eine stabile Verbindung, die man auch wieder lösen kann. Das ist etwa im Hinblick auf das Thema „Reparierbarkeit von CFK“ ein Vorteil.

Worin unterscheidet sich diese Technologie zum bisherigen Bolzenkleben?

Der Hauptunterschied und gleichzeitig der größte Vorteil von Onsert im Vergleich anderen Verfahren ist seine Geschwindigkeit. Wir reden hier ja von einer automatisierten, effizienten Produktion, mit der große Stückzahlen erreicht werden sollen. In der Linie kann man nicht Minuten oder gar Stunden warten, bis der Klebstoff ausgehärtet ist. Es hängt von dem zu verklebenden Material und dem dafür eingesetzten Klebstoff ab, aber bei der Produktion des i3 und i8 erreicht BMW Taktzeiten von gerade einmal vier Sekunden, und danach ist das Gewinde sofort belastbar.

Welche Materialien lassen sich mit der Onsert-Technologie fügen?

Mit Ausnahme extrem schwer verklebbarer Materialien wie Teflon, die extra konzipiert sind, dass nichts daran haftet, funktioniert das Kleben prinzipiell mit allen Materialien, und das auch in Multimaterialbauweisen. So lassen sich Faserverbundwerkstoffe genauso wie dünne, hochfeste Metalllegierungen oder klassische Kunststoffe fügen. Die Onsert-Technologie ist prinzipiell widerstandsfähig, wie bestandene VDA-Klimatests oder Einlagerungen in Hydraulikflüssigkeit gezeigt haben. Aber natürlich hat auch sie Grenzen, die von den verwendeten Werkstoffen, den Belastungen und den Umgebungsbedingungen abhängen und im Einzelfall bestimmt werden müssen.

In welchen Branchen wird die Fügetechnologie eingesetzt?

Bislang kommt sie vor allem in der Automobilindustrie zum Einsatz. Aber auch im Bereich der Weißen Ware haben wir zahlreiche Anfragen und die ersten Projekte laufen. Perspektivisch sind die Onserts auch für den Flugzeugbau sehr interessant, schließlich ist Leichtbau dort schon immer ein Thema. Aufgrund der langen Produktlebenszyklen stehen wir dort allerdings noch am Anfang. Darüber hinaus erwarten wir, dass es auch Unternehmen aus anderen Branchen geben wird, die ganz spezielle Anforderungen haben und in Onsert eine Lösung sehen.

(jup)

Vielen Dank für das Gespräch.

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