Neuartiges Fügeverfahren spart Energie

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SPN Schwaben Präzision Fritz Hopf GmbH

Ruderer Klebetechnik GmbH

Heraeus AMLOY Technologies GmbH

Böllhoff Systemtechnik Ges.mbH & Co. KG

DELO Industrie Klebstoffe GmbH & Co. KGaA

Aufbau von Klebebolzen als alternatives Fügeverfahren

Die Befestigungselemente werden dabei zunächst mit einem transparenten Kunststoff umspritzt, so dass die Klebefläche lichtzugänglich ist. Der Grund: Bei vorgegebenen kurzen Taktzeiten in der Produktion kann die Aushärtung der Klebstoffe durch Licht innerhalb weniger Sekunden durch das Befestigungselement hindurch erfolgen. Dabei kommen vorzugsweise die Delo-Photobond-Klebstoffe zum Einsatz. Die Klebebolzen kombinieren die Vorteile der Schweißbolzen wie hohe Automatisierbarkeit, kurze Taktzeiten und hohe Belastbarkeit mit der Möglichkeit, auf Blechstärken unter 0,5 mm sowie nichtmetallischen Leichtbau- werkstoffen zu kleben.

Außerdem zeichnen sich die Bauteile an der Sichtseite im Gegensatz zu auf Blechen geschweißten Elementen beim Kleben nicht ab. Somit ist diese Art der Verbindung auch für optisch anspruchsvolle Bauteile geeignet.

Pro Element werden nur 0,6 Kilojoule Energie benötigt

Ein weiterer Pluspunkt: Der Energiebedarf ist bei der Verbindung durch Klebbolzen wesentlich geringer, da hier kein Material aufgeschmolzen werden muss. Zur Aushärtung des Klebstoffs genügt Licht im Wellenlängenbereich von 400 nm. Dies kann beispielsweise durch LED-Lampen zur Verfügung gestellt werden. Um einen Schweißbolzen mit einer Dicke von 6 mm und einem Ringbuckel auf ein verzinktes Blech mit 1 mm Wandstärke zu schweißen, benötigt man ca. 18 kA effektiven Schweißstrom bei einer resultierenden Spannung von 2 V und einer Schweißzeit von 100 ms. Effektiv werden an der Schweißung 3,6 kJ umgesetzt. Als typischer Wirkungsgrad für das Widerstandsschweißen wird ein Faktor von 0,53 kJ angegeben. Damit ergibt sich ein Energiebedarf von 6,8 kJ pro Bolzen. Dem gegenüber wurde die Gesamt-Leistungsaufnahme bei der Verwendung von Klebbolzen sowie der Aushärtungslampe Delolux 80 inklusive Kühlung gemessen. Bei einer Amplitude von 100 % beträgt diese 117 W. Bei einer typischen Belichtungszeit von 5 Sekunden beträgt die notwendige Energie somit lediglich 0,6 kJ pro Element.

Verbindungselement in wenigen Sekunden aushärten

Die Technologie der aufgeklebten Verbindungselemente findet dort Verwendung, wo die Schweißtechnik aus Gründen der geringen Blechstärke, der optischen Anforderungen oder der verwendeten Materialpaarungen nicht möglich ist. Gerade mit der Lichthärtung ist es möglich, ein Verbindungselement innerhalb weniger Sekunden auszuhärten. Daher ist diese Technologie besonders für automatische Prozesse mit kurzen Taktzeiten geeignet. Zudem ist die Onsert-Technologie hinsichtlich der deutlich effektiveren Energie- bilanz im Vorteil.

Zum Aufbringen eines Elements benötigt man beim Schweißen elf Mal mehr Energie als beim Kleben mittels eines lichthärtenden Klebstoffs. (jup)

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