Bolzen Neues Fügeverfahren entwickelt

Böllhoff hat unter dem Namen Rivtac ein neuartiges mechanisches Fügeverfahren entwickelt, das vor allem für profilintensive Mischbauweisen mit geringen Wanddicken geeignet ist.

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Bei dem neuartigen mechanischen Fügeverfahren wird ein nagelähnliches Hilfsfügeteil auf hohe Geschwindigkeit beschleunigt und in die nicht vorgelochten Fügeteile eingetrieben. Dabei verdrängt der spitze Setzbolzen den Werkstoff, ohne dass ein Butzen entsteht. Wichtige Voraussetzung für das Bolzensetzen: Die Fügeteile müssen über eine ausreichende Steifigkeit verfügen, damit sie den Eindringimpuls des Bolzens ohne große Verformungen aufnehmen können.

Automobilindustrie verlangt nach neuen Fügetechniken

Den Anstoß für die Entwicklung hat der Automobilbau gegeben. Denn im Karosseriebau wächst der Anteil geschlossener Profile mit geringen Wanddicken. Herausforderung für die Verbindungstechnik: Zum einen sollen die häufig wärmebehandelten Profile wärmearm gefügt werden, damit die Werkstoffeigenschaften erhalten bleiben. Zum anderen sind die Teile in der Regel nur einseitig zugänglich. Zudem wollen die Konstrukteure mit Blick auf die Kosten möglichst mit nur einem Arbeitsgang ohne Vorlochen auskommen.

Alternative: Direktverschrauben und Blindnieten

Bei einseitiger Zugänglichkeit stoßen traditionelle Verfahren nach dem gegenwärtigen Stand der Technik schnell an Grenzen. Als Alternativen bleiben allenfalls das Direktverschrauben und das Blindnieten. Gemeinsamer Nachteil: Beide Technologien erfordern in der Regel ein Vorlochen von zumindest einem der Fügepartner und einen hohen Positionieraufwand für das Einbringen der Elemente. Das ist teuer und wird daher bei größeren Serien möglichst vermieden.

Profile von über 1000 MPa Festigkeit fügen

Anders beim Bolzensetzen. Hier lassen sich nach Angaben von Rivtac Produktmanager Michael Kleffmüller auch hochfeste Teile und Profile von über 1.000 MPa Festigkeit oder auch Mehrlagenverbindungen prozesssicher verbinden. Dabei sind die Festigkeitseigenschaften ausgesprochen gut. Dies zeigt der Vergleich mit dem weit verbreiteten Widerstandspunktschweißen im Rahmen des Einsatzes des Bolzensetzens in der Karosseriestudie ‚ScaLight‘ (Stahlleichtbaukonzept der Salzgitter AG und Wilhelm Karmann GmbH). Dabei stellte sich heraus, dass der Einfluss der Belastungsrichtung auf die Verbindungsfestigkeit gegenüber dem Widerstandspunktschweißen geringer ist und dass die Festigkeitseigenschaften in der Summe auf gleichem Niveau sind. Die hohe Schwingfestigkeit zeigt sich auch im Verlauf der „Wöhlerlinien“. Unter identischen Werkstoffbedingungen weist das Bolzensetzen einen k-Wert von 4,96 aus, beim Widerstandspunktschweißen liegt der Wert nur bei 3,23.

Teil 2: Entwicklung des neuen Fügeverfahrens Rivtac

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