Schraube Leichtbauwerkstoffe mit fließlochformenden Schrauben montieren

Redakteur: Juliana Pfeiffer

Mit Pentadrill hat Betzer eine fließlochformende Schraube für Metallblechverbindungen entwickelt.

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Blecherwärmung durch hohe Schrauberdrehzahl und vertikale Andruckkraft
Blecherwärmung durch hohe Schrauberdrehzahl und vertikale Andruckkraft
(Bild: Betzer)

Fortschreitende Rohstoffverknappung und steigende Mobilitätsansprüche in der globalen Bevölkerung erfordern den sparsamen Umgang mit Ressourcen an Fortbewegungsmitteln wie Straßen- und Schienenfahrzeugen, Schiffen sowie Flugzeugen. Damit ist neben der Entwicklung von verbrauchsarmen Verbrennungs- und Elektromotoren der Leichtbau im Mittelpunkt der Konstruktionskonzepte. Hierbei werden Leichtbauwerkstoffe wie Kunststoffe, Verbundwerkstoffe, Leichtmetalle oder dünnwandige Stahlmaterialien verwendet, oft auch in kombinierter Mischbauweise. Zum Fügen dieser Werkstoffe werden warme und kalte Fügetechniken eingesetzt. Neben dem Kleben, Klipsen, Falzen, Clinchen oder Nietverbinden wird die Schraubmontage zunehmend angewandt. Besonders kostensparend ist hierbei der Einsatz von gewindefurchenden Schrauben zur Direktverschraubung in die jeweiligen Werkstoffe. Die Firma Betzer aus Lüdenscheid hat in den vergangenen Jahrzehnten umfangreiches Wissen und Erfahrung bei der Entwicklung und Herstellung von gewindefurchenden Schrauben für Kunststoffe, Leichtmetalle und Stahlwerkstoffe aufgebaut. So sind deren Gewindeprofile speziell auf die Festigkeit des jeweiligen Werkstoffes des zu fügenden Teils gestaltet und abgestimmt.

Gewindeformungsbereich formt metrisches Gewinde

Die neueste Entwicklung der Firma Betzer ist die fließlochformende Pentadrill Schraube für Metallblechverbindungen. Der zumeist maschinell geführte Schraubprozess mit der Pentadrill Schraube wird mit hoher Schrauberdrehzahl und vertikaler Andruckkraft gestartet. Mit der Schraubenspitze wird Reibungswärme in den Fügeteilwerkstoff eingeleitet, der dabei kurzzeitig aufweicht. Somit beginnt die Schraube im Werkstoff das Einschraubloch mit einem Durchzug zu formen. Oberhalb der Schraubenspitze liegt der Gewindeformungsbereich der Schraube, mit dem im Schraubprozess ein metrisches Gewinde geformt wird. Zum Kopf hin hat die Pentadrill Schraube ein rundes metrisches Regelgewinde, das mit hohen Drehmomenten prozesssicher angezogen werden kann. Beim Erkalten des Werkstoffs legt sich die geformte Gewindegeometrie des Fügeteils fest und formschlüssig auf das Schraubengewinde, womit eine erhöhte Sicherung gegen selbsttätiges Lösen der Schraubverbindung entsteht. Ist die Schraubanlage zusammen mit der Schraube auf das Fügeteil abgestimmt, sind Schraubtaktfolgen von unter drei Sekunden möglich. Das Einsparpotenzial ist enorm: ein Vorbereiten des Fügeteils mit Einschraubloch, Gegenmutter oder Gewindeschneiden entfällt. Die Verwendung des Bauteils für unterschiedliche Varianten bleibt erhalten. Fertigungsbedingte Bauteiltoleranzen können ausgeglichen werden, da auch mehrlagig ohne Vorlochung der Bauteile verschraubt werden kann. Für Reparatur- oder Servicezwecke ist die Schraubverbindung wieder lösbar und in das gefurchte Gewinde kann auch eine andere Schraube mit gleicher metrischer Gewindeabmessung eingedreht werden. (jup)

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