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Stanzniet verbindet UHSS mit Aluminiumguss

| Redakteur: Peter Königsreuther

Atlas Copco hat mit dem neu entwickelten Stanzniet Henrob-BG ein Verbindungselement geschaffen, dass aufgrund seiner speziellen Geometrie auch sehr harte Werkstofflagen durchdringen kann. Das bringt viele Vorteile für den Leichtbau.

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Das Stanznieten für Werkstoffkombinationen aus Aluminium und ultrahochfesten Stählen für den automobilen Leichtbau klappt mit dem Henrob-BG von Atlas Copco nun prozesssicher ohne Bruch oder Verformung des Niets.
Das Stanznieten für Werkstoffkombinationen aus Aluminium und ultrahochfesten Stählen für den automobilen Leichtbau klappt mit dem Henrob-BG von Atlas Copco nun prozesssicher ohne Bruch oder Verformung des Niets.
(Bild: Atlas Copco)

Im Automobilleichtbau spielen Konstruktionen von Bauteilen aus ultrahochfestem Stahl (UHSS) oder AHSS (hochfester, unlegierter Stahl) in Verbindung mit Druckgussteilen oder Extrusionsprofilen aus Aluminium eine immer größere Rolle, sagt Atlas Copco. Prinzipiell wird dabei ein besonders fester Werkstoff (gehärteter Stahl) mit einem besonders leichten, relativ weichen Material (Aluminium) kombiniert. Diese Idee soll trotz der beabsichtigten Gewichtseinsparungen speziell in sicherheitskritischen Bereichen des Fahrzeugs (etwa A- und B-Säulen oder andere Aufprallflächen) dennoch für die nötige Stabilität und Crashsicherheit sorgen.

Kein Bruch und keine Verformung des Niets

Herkömmliche Stahl- oder Aluminiumsorten, die im Karosseriebau eingesetzt werden, liegen in Hinblick auf die Zugfestigkeit in der Regel unter 1000 MPa und lassen sich vergleichsweise einfach nieten,erklären die Experten. Der noch ziemlich junge UHSS aber habe mit seiner sehr geringen Duktilität und mit Zugfestigkeiten bis 2000 MPa die Fügetechnik bis dato vor hohe Herausforderungen gestellt. Um ein dafür geeignetes Fügeelement zu erhalten, hat Atlas Copco nun den Henrob-BG-Niet entwickelt, der sich auch bei hohem Materialwiderstand nicht verformt oder gar bricht, heißt es. Denn derartige Fügefehler könnten die Verbindungen instabil und anfällig für Korrosion machen – für sicherheitsrelevante Verbindungsstellen eine tickende Zeitbombe.

Der Henrob-BG-Niet in Aktion

Stanznieten mit rund 35 % geringerem Kraftaufwand

Der Henrob-BG-Niet eigne sich für hochfesten Stahl mit Zugfestigkeiten von 600 MPa und mehr, wobei der UHSS als obere Lage der zu fügenden Schichten diene. Der Niet zeichnet sich laut Hersteller durch eine neue Kopf- und Fußgeometrie, einen verstärkten Schaft sowie eine spezielle Beschichtung aus. Während der Nietkopf die Kraft gleichmäßig verteile, verringere die Beschichtung die Reibung beim Eintreiben des Niets, indem sie ihn im Fügeprozess quasi „schmiere“. Durch die Konstruktionsmerkmale des neuen Stanzniets wird die zum Nieten erforderliche Kraft von maximal 85 kN auf etwa 55 kN reduziert, betont Atlas Copco.

Anwender, die auf die neuen Henrob-BG-Niete umstellen möchten, könnten den Prozess auf neuen oder vorhandenen Nietanlagen umsetzen. Damit lassen sich sowohl die Flexibilität als auch die Produktivität ohne Neuinvestitionen steigern, sagt Atlas Copco. Das Unternehmen empfiehlt außerdem den Einsatz für Blechdicken in der oberen Lage von bis zu 1,5 mm und 1500 MPa oder für Dicken bis zu 0,8 mm und maximal 2000 MPa bei gehärteten Stählen. MM

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