Verbindungsleichtbau Fließlochformende Schraube von Arnold spart Gewicht

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Viele kennen vielleicht die Flowform von Arnold Umformtechnik. Seit einiger Zeit gibt es aber auch die Flowform Plus, die den heutigen Anforderungen der Automobilindustrie genügt. Hier mehr dazu.

Gewicht runter, heißt immer noch das Motto im Fahrzeugbau. Dünnere und höherfeste Stahlbleche oder Aluminium sollen das leisten. Doch diese Komponenten verlangen nach einer adäquaten und prozesssicheren Verbindungsmöglichkeit untereinander. Da komme die neue fließloch- und gewindeformende Flowform Plus vorn Arnold Umformtechnik gerade recht, heißt es. Bei ihr handelt es sich um eine gewichtsoptimierte Weiterentwicklung der Flow.

Arnold-Schraube erweitert die Anwendungsgrenzen

Was mach die Flowform Plus nun so leicht und dennoch einsatzfähig? Nun, Arnold sagt, dass es seinen Entwicklern gelungen ist, den Durchmesser der Schraube von einst 5 auf nunmehr 4 Millimeter zu reduzieren. Der Querschnitt wird als polygonal beschrieben. Bei Stahlblechen mit einer Dicke um einen Millimeter konnte die Anwendungsgrenze so von 600 Megaspacal bei der üblichen Flowform auf rund 1.000 Megapascal im wahrsten Sinne des Wortes hochgeschraubt werden.

Das Gewicht der Flowform Plus liegt nun rund 25 Prozent unter dem der älteren Schwester. Auch die Geometrie der Schraubenspitze wurde an die Anforderungen im Leichtbau angepasst. Nicht zuletzt setzt Arnold Umformtechnik ein anderes Wärmebehandlungsverfahren bei der Flowform Plus ein, wie es weiter heißt.

Dickere Blechkombinationen ohne Vorloch verschrauben

Die Flowform Plus sei für die Verbingung von höherfesten Stahlblechen und dickeren Blechkombinationen gedacht. Kombiniere man das noch mit Aluminiumbauteilen können auch dickere Fügekombinationen mit mehreren Lagen gefertigt werden. Und mit Blick auf dreilagige Verbindungen mussten die Deck- und Mittellagen früher erst vorgelocht wurden. Bei der Flowform Plus könne man nun in Abhängigkeit vom Fügewerkstoff auch bis zu 7,5 Millimeter dicke Kombinationen ohne Vorloch fügen.

Die Antwort ist die geringere Materialverdrängung durch den verkleinerten Durchmesser. So wird der Spalt zwischen den Blechen kleiner und die Reibung wird auch geringer. Das führt zu einem kleineren Furchmoment als bei der herkömmlichen Flowform. Die Verbindung könne mit der Flowform Plus auch mit einem niedrigeren Anzugdrehmoment erreicht werden, obwohl die Festigkeit etwas geringer ist als bei der Flowform. Arnold betont, dass sie jedoch für die Anwendung ausreicht.

Geringere Fügekräfte entlasten den Verschraubungsprozess

Durch den kleineren Kopfdurchmesser der Flowform Plus kann man bereits die konstruktive Auslegung der Baugruppe anpassen, heißt es weiter. Flansche könnten beispielsweise schmaler und damit leichter werden. Durch die geringere Materialverdrängung sind bei vergleichbaren Materialkombination außerdem geringere Axialkräfte erforderlich als bei der Flowform. Das entlaste den Fügeprozess. Deshalb kann auch ein möglicher Roboter für das Verschrauben kleiner dimensioniert werden. Wolle man den Roboter nicht ändern, so werde die Schraube während des Fügens weniger stark belastet. Ein weiterer Vorteil ist natürlich, dass man bestehende Anlagen weiterhin einsetzen kann. Es brauche keine größeren Umbauten. Wer sich das Ganze auch mal filmisch zu Gemüte führen möchte, der kann sich gerne dieses interessante Video anschauen.

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