#3 | 2019
SYN] Magazin
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Aber zackig, bitte!

Im Automobilrohbau werden immer häufiger hybride Stanznietverbindungen eingesetzt. Denn durch die Kombination mit Klebstoff verbessert sich die Steifigkeit und Crashsicherheit der Karosserien. Doch dabei gibt es eine Reihe von Herausforderungen, zum Beispiel Lufteinschlüsse und Klebstoffaustritt an den Nietpunkten. Mit einem neuen Applikationsmuster hat Atlas Copco eine clevere Lösung entwickelt.

Die Kombination aus Stanznieten und hochfesten Strukturklebstoffen sorgt für eine höhere Energieaufnahme im Crashfall und schützt darüber hinaus vor Korrosion. Durch die hohe Krafteinwirkung beim Setzen des Stanznietes kommt es jedoch häufig vor, dass Klebstoff zwischen den Materialschichten herausquillt oder sich zwischen zwei Nietpunkten ansammelt. So entstehen unerwünschte Materialtaschen und Lufteinschlüsse. Das beeinflusst nicht nur das optische Gesamtbild der Fügestelle, sondern führt zu Materialverschwendung, erhöht das Risiko für Korrosion und kann die gesamte Fügeverbindung schwächen.

Perfekt austarierte Materialverteilung

„In unserem Innovationszentrum in Bretten haben wir ein neuartiges Applikationsmuster entwickelt, das diese Probleme löst und die Qualität hybrider Fügeprozesse erheblich verbessert“, sagt Christian Messenbrink, Spezialist für hybrides Fügen bei Atlas Copco IAS. Die Applikation erzeugt ein gezacktes, bzw. wellenförmiges Muster. Diese charakteristische Nahtgeometrie vermeidet Lufteinschlüsse, weil die Luft zwischen den Zacken entweichen kann. Die Applikation ist durch variable Frequenzen sehr flexibel und die Materialverteilung ist präzise steuerbar. An den Nietpunkten wird durch eine geringe Frequenz, also weiten Wellen, weniger Material aufgetragen. Dadurch quillt beim Setzen des Niets kein überschüssiges Material heraus. An Stellen ohne Fügeverbindung dagegen wird mehr Material durch Wellen mit hoher Frequenz aufgetragen. Beim Verpressen des Klebstoffs entsteht so eine gleichmäßig flächige Verteilung bei optimaler Schichtstärke.

Hybride Fügeverbindung
Mit einem gezackten Applikationsmuster lässt sich der Klebstoff optimal an und zwischen den Nietpunkten verteilen.

Verbesserte Qualität trotz reduzierter Materialmenge 

Umfangreiche Tests in unseren Innovationszentren zeigen erstaunliche Ergebnisse. Das gezackte Applikationsmuster spart im Vergleich zu einer herkömmlichen Raupenapplikation mit einem Durchmesser von zwei Millimetern mehr als 15 Prozent Klebstoff. Die Verpressungsbilder zeigen kaum Lufteinschlüsse und eine um 20 Prozent größere Bedeckung der Fläche mit Klebstoff. Materialtaschen werden erheblich reduziert. Das alles trägt zu einer langfristigen Qualitätssicherung der Fügeverbindung bei. „Die ersten Materialtests und Kundenversuche laufen bereits und wir arbeiten mit Hochdruck an einem serienfähigen Applikator“, sagt Messenbrink.



15 % Materialeinsparung

20 % größere Benetzung der Oberfläche mit Klebstoff

75 % weniger Materialtaschen