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Nieten

Wie Automobilbleche prozesssicher gefügt werden können

| Redakteur: Dorothee Quitter

Unabhängig vom Hersteller des Nietelements bietet Tox Pressotechnik sowohl Technologien und Verfahren als auch das Prozess-Know-how für das Clinchen aus einer Hand an.

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Der Clinch-Niet ist für Dünnbleche geeignet. Der Niet wird als Fügehilfe in die zu verbindenden Teile eingebracht, wobei der Niet und der Teilewerkstoff umgeformt werden und ein Stanzprozess den eigentlichen Umformprozess begleitet.
Der Clinch-Niet ist für Dünnbleche geeignet. Der Niet wird als Fügehilfe in die zu verbindenden Teile eingebracht, wobei der Niet und der Teilewerkstoff umgeformt werden und ein Stanzprozess den eigentlichen Umformprozess begleitet.
( Bild: Tox Pressotechnik )

Mit der Entwicklung des Tox-Rund-Punkt-Blechverbindungsverfahrens erhielten sämtliche blechverarbeitenden Industrien – allen voran die Automobilindustrie und deren Zulieferer – vor ca. 30 Jahren eine rationelle, qualitative und wirtschaftliche Alternative zu herkömmlichen mechanischen und thermischen Fügeverfahren. Sukzessive konnte sich das vom weltweit agierenden süddeutschen Technologie-Unternehmen Tox Pressotechnik GmbH & Co. KG entwickelte Verfahren in verschiedensten Bereichen durchsetzen und ermöglichte zudem bis dato undenkbare Material-Kombinationen aus unterschiedlichen Blechwerkstoffen.

Kein Bohren und Stanzen nötig

Heute zählt das Tox-Clinchen zu den wichtigsten (Druck-) Fügeverfahren überhaupt, wenn es um das Verbinden von Blechen im Automobil- und Fahrzeugbau, in der Weißwarenindustrie, im Gehäuse- und Apparatebau sowie im Klima- und Lüftungsbau geht. Dabei entfallen vorbereitende Bohr-/Stanzbearbeitungen und die Teile dürfen auch beölt sowie galvanisch beschichtet oder pulverbeschichtet und lackiert sein. In zahlreichen Versuchen und Testreihen wurde auch die geforderte Crash-Festigkeit bewiesen, die sich, in Verbindung mit der Weiterentwicklung des Clinchens und durch die Verwendung von Zusatzelementen wie Clinch-Niet, Vollstanzniet VSN und Halbhohlstanzniet HSN, nochmals signifikant erhöht.

Verbinden verschiedener Materialien

Ein sehr gutes Beispiel dafür ist der automobile Leichtbau, der sich mittlerweile eines breiten Material-Spektrums bedient und mittels Material-Kombinationen mit außerordentlichen Zuwächsen an Steifigkeit und Crash-Festigkeit aufwartet. Die auf dem Grundprinzip Formschluss und teilweise auch Stoffschluss aufbauenden mechanischen Fügeverfahren ermöglichen die industrielle Nutzung von Material-Kombinationen wie konventioneller Stahl/Stahl verschiedener Qualitäten und Dicken, ultrahochfester Stahl (warmumgeformt), Aluminium/Stahl, Aluminium-Blech, Aluminium-Profil, Aluminium-Guss, Magnesium, Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff (CFK).

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Die große fertigungstechnische Herausforderung besteht darin, die Komponenten und Baugruppen des jeweiligen Material-Mix sowohl hochqualitativ als auch rationell und damit wirtschaftlich zu verbinden. Dafür kommen, je nach Material-Zusammensetzung, thermische und immer mehr auch mechanische Fügeverfahren zur Anwendung. Neben dem Tox-Clinchen, das sich zum Fügen/Verbinden im Dünn- und Dickblechbereich sowie bei Blechen mit oder ohne galvanisch- bzw. pulver- oder lackbeschichteten Oberflächen eignet, sind dies bevorzugt die Technologien Clinch-Niet für Dünnbleche, Vollstanzniet VSN für universellen Einsatz, und Halbhohlstanzniet HSN für höchste Verbindungsfestigkeiten. In allen Fällen wird das Hilfsfügeteil Niet in die zu fügenden Teile eingebracht, wobei der Niet und/oder der Teilewerkstoff umgeformt werden, und ein Stanzprozess den eigentlichen Umformprozess begleitet.

Der Clinch-Niet ist besonders vorteilhaft beim Fügen von Dünnblechen und lässt sich auch bei kleinsten Fügeflanschabmessungen verwenden. Die ClinchNiet-Verbindung ist gas- und flüssigkeitsdicht und bietet, durch Verfüllung der Kavität, Vorteile hinsichtlich Lackierung und Korrosionsverhalten. Darüber hinaus wird das Material-Recycling unterstützt, weil mit der Verwendung eines Al-Niets für eine Al-/Al-Verbindung absolute Sortenreinheit gegeben ist.

Der Vollstanzniet VSN ist universell nutzbar zum Fügen höchstfester sowie stempelseitig nicht umformbarer Werkstücke und zum mehrlagigen Fügen. Von Vorteil ist, dass für verschiedene Materialdicken-Kombinationen lediglich eine Nietlänge verwendet werden kann bzw. sich durch Verwendung geeigneter Nietlängen eine beidseitig gute Flächenebenheit ergibt.

Der Halbhohlstanzniet HSN bietet die größten Einsatzmöglichkeiten, ist ideal zum Fügen höchstfester Werkstoffe, sorgt für höchste Verbindungsfestigkeiten, und ist matrizenseitig gas- und flüssigkeitsdicht.

Prozesssichere Fügelösungen aus einer Hand

Tox Pressotechnik ist in der Lage, auf der Grundlage von Eigenentwicklungen sowohl Technologien und Verfahren als auch das Prozess-Know-how aus einer Hand zu offerieren – unabhängig vom Hersteller des jeweiligen Nietelements. Der Tox-Standardbaukasten erlaubt hierbei die termingerechte und wirtschaftliche Realisierung von Sub- und Komplettsystemen. So stehen beispielsweise mit einer Tox-Niet-Zange, dem ein- oder mehrbahnigen Tox-Nietzuführsystem sowie der Tox-Steuerung und Tox-Prozessüberwachung samt Toxsoftware industriell praxiserprobte Komponenten aus dem Standard-Lieferprogramm zur Verfügung.

Die jeweilige Tox-Niet-Zange entstammt wiederum einem Zangenbaukasten, der die Antriebe (geregelter pneumohydraulischer Antrieb Tox-Kraftpaket oder elektromechanischer Servoantrieb Tox-Electric Drive) für 55 kN bzw. 80 kN Presskraft, die Setzköpfe und Matrizen sowie schließlich als Basis die C-Bügel für alle Niet-Verfahren beinhaltet.

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