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5. Böllhoff-Fachkolloquium

Fügetechnik für Kunststoff-Metall-Hybride

| Redakteur: Stefanie Michel

Das 5. Böllhoff-Fachkolloquium in Bielefeld stand ganz im Zeichen der Fügetechnik für Kunststoff-Metall-Hybride.

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Dr. Torsten Draht von Böllhoff präsentiert schnelles Halbhohlstanznieten der 2. Generation: "Mit Rivset Gen2 lassen sich die Prozesse verschlanken und die Wertschöpfung erhöhen." (Bild: Michel)
Dr. Torsten Draht von Böllhoff präsentiert schnelles Halbhohlstanznieten der 2. Generation: "Mit Rivset Gen2 lassen sich die Prozesse verschlanken und die Wertschöpfung erhöhen." (Bild: Michel)

Aufgrund gesetzlicher Bestimmungen hinsichtlich der Senkung des CO2-Ausstoßes sowie der Umweltverträglichkeit von Fahrzeugen, kommen Kunststoff-Metall-Hybride mehr und mehr im Leichtbau zum Einsatz. Doch solche Konstruktionen erfordern auch entsprechende Verbindungen, die reproduzierbar, belastbar und wirtschaftlich sind.

Besonders die Automobilindustrie ist in ihrer Produktentwicklung getrieben vom Reduzieren des Verbauchs und der CO2-Emissionen. Wie Dr.-Ing. Michael Zürn von Daimler beschreibt, liegen die Herausforderungen in einer nachhaltigen Mobilität, aber auch in den entsprechenden Produktionskonzepten. Unabhängig davon, wie der Antrieb oder das Fahrzeug der Zukunft aussehen werden, gilt es Gewicht einzusparen, was wiederum den Verbrauch senkt. Doch um 0,5 l Treibstoff einzusparen, muss 100 kg Gewicht reduziert werden.

Einsatz von Aluminium und faserverstärkte Kunststoffe erfordert neue Fügeverfahren

Leichbau steht also im Fokus und damit gewinnen sowohl Aluminium als auch faserverstärkte Kunststoffe - ganz besonders Kohlefasern - an Bedeutung. Für die Fügetechnik bedeutet dies, neue Konzepte zu entwickeln, um diese Werkstoffe in einer automatisierten Fertigung zu integrieren. Voraussetzungen für neue Fügeverfahren sind unter anderem das Fügen ohne Vorlochen, das Fügen von metallischen Werkstoffen und Kunststoffen – auch in Kombination – sowie das Fügen von Mehrlagenverbindungen.

Eine der neuen von Böllhoff entwickelten Verbindungen, die Dr. Torsten Draht vorstellt, kommt bereits in der „Light Car“-Studie von Edag zum Einsatz: Beim mechanischen Verfahren Rivtac 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.

Rivtac-Fügeverfahren arbeitet mechanisch

Das Verfahren eignet sich für Verbindungen von Aluminium, Stahl und Faserverbundwerkstoffen auch in Mischbauweise. Das Zukunftsauto „Light Car“ basiert durchgängig auf einem Profilrohrrahmen aus Stahl und Aluminium, der mit Bauteilen aus Aluminium und faserverstärkten Kunststoffen beplankt ist. Dort wurden insgesamt rund 400 Rivtac-Bolzen eingesetzt.

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