Source: Deutsche Nachrichten
Leichtbaukonzepte gewinnen in zahlreichen Industrien zunehmend an Bedeutung. Insbesondere in der Automobilindustrie, im Nutzfahrzeugbau, im Bereich der Elektromobilität sowie im Maschinen- und Anlagenbau tragen moderne Werkstoffe maßgeblich zur Gewichtsreduzierung und Steigerung der Energieeffizienz bei. Mit der Verwendung einer Vielzahl unterschiedlicher Materialien steigen jedoch auch die Anforderungen an die Verbindungstechnik.
Werkstoffe wie Aluminium, Magnesium, hochfeste Stähle, Kunststoffe oder Faserverbundwerkstoffe unterscheiden sich erheblich in Bezug auf Festigkeit, Duktilität und Materialverhalten. Standardisierte Verbindungselemente stoßen hier häufig an ihre Grenzen. Benötigt werden daher Lösungen, die exakt auf das jeweilige Material, die Blechdicke und das Belastungsprofil abgestimmt sind und gleichzeitig eine wirtschaftliche, vollautomatisierte Verarbeitung ermöglichen.
Verbindungselemente abgestimmt auf Material und Blechdicke
Für jedes Grundmaterial gelten unterschiedliche konstruktive Anforderungen. So benötigen Aluminiumwerkstoffe beispielsweise größere Auflageflächen, um die geringere Eigenstabilität des Werkstoffs auszugleichen und hohe Auspress-, Durchzugs- sowie Drehmomentwerte zu erzielen. Bei Magnesiumdruckgussteilen oder spröden Werkstoffen ist hingegen eine möglichst geringe Materialverdrängung entscheidend, um Rissbildungen zuverlässig zu vermeiden.
AUTORIV bietet hierfür ein umfassendes Portfolio an Verbindungselementen, das gezielt nach Werkstoff und Materialdicke ausgelegt ist. Dazu gehören unter anderem gewichtsoptimierte Nietmuttern, leistungsstarke Einpressmuttern und Einpressbolzen, Blindnietelemente, Isolatoren, Abstandshalter sowie Kompressionsbegrenzer für Kunststoff- und Faserverbundanwendungen. Dadurch lässt sich für nahezu jede Anwendung im Leichtbau das technisch und wirtschaftlich optimale Verbindungselement auswählen.
Optimierte Geometrien für höhere Performance und geringeres Gewicht
Neben der Materialauswahl ist auch die Geometrie des Verbindungselements entscheidend. Übergroße Auflageflächen verbessern die Lastverteilung und erhöhen die mechanische Leistungsfähigkeit, während gezielte Gewichtsoptimierungen unnötige Materialmassen reduzieren. Beispiele hierfür sind die ATR-Nietmutter und die ASN-Einpressmutter. Bei diesen sind die tragenden Gewindeanteile so angeordnet, dass sich eine hohe Belastbarkeit bei reduziertem Gewicht ergibt.
Auch die AUTORIV Einpressbolzen wie z.B. STN, ACB, ACS wurden speziell für unterschiedliche Materialstärken und Werkstoffe entwickelt. Je nach Anwendung ermöglichen sie hohe Drehmoment- und Auspresswerte, eine geringe Materialverdrängung oder einen besonders großen Einsatzbereich. Dadurch sind keine unterschiedlichen Varianten für verschiedene Blechdicken erforderlich. Das reduziert die Lagerhaltung, die Variantenvielfalt und den Investitionsaufwand, während die Prozesssicherheit in automatisierten Fertigungsanlagen steigt.
Ganzheitliche Lösungen für anspruchsvolle Leichtbaukonstruktionen
Moderne Leichtbauanwendungen erfordern häufig mehr als ein einzelnes Verbindungselement. Gewindeeinsätze ermöglichen beispielsweise hochbelastbare Gewinde in Aluminium- oder Magnesiumwerkstoffen, ohne dass ein Gewindeschneiden erforderlich ist. Isolatoren und Abstandshalter verhindern Kontaktkorrosion zwischen unterschiedlichen Werkstoffen wie Stahl und Aluminium und übernehmen gleichzeitig tragende Funktionen. In Kunststoffen und Faserverbundwerkstoffen sorgen Verstärkungsbuchsen, Compression Limiter und Blindnietelemente für eine gleichmäßige Kraftverteilung und schützen empfindliche Materialien zuverlässig vor Rissbildung und Verformung.
Die Kombination aus anwendungsspezifischer Entwicklung, optimierter Geometrie und automatisierungsgerechter Auslegung ermöglicht wirtschaftliche Serienprozesse über unterschiedlichste Werkstoffklassen hinweg. So entstehen Verbindungslösungen, die das Gewicht reduzieren, die Fertigungsqualität erhöhen und gleichzeitig eine hohe Prozesssicherheit in modernen Leichtbauanwendungen gewährleisten.