#4 | 2020
SYN] Magazin
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Fließlochschraubverbindungen zuverlässig prüfen

Mit Fließlochschrauben können Multi-Material-Verbindungen hergestellt werden, auch wenn die Fügestelle nur von einer Seite zugänglich ist. Anhand von fünf Parametern lässt sich die Qualität der Verbindungen von außen einfach überprüfen.


1. Beschichtung des Fügeelements kontrollieren

Zum Schutz vor Korrosion sind die Fügeelemente gleichmäßig mit Zink-Nickel oder Zinklamellen beschichtet. Ist diese Beschichtung beschädigt, besteht ein erhöhtes Korrosionsrisiko. Kontrollieren Sie daher die Fügeelemente vor der Montage stets auf eine gleichmäßige Beschichtung, um Ihre Bauteile vor Korrosion zu schützen.
 


2. Bündige Auflage des Schraubenkopfes 

Prüfen Sie, ob der Kopf des Fügeelements bündig auf der Materialoberfläche aufliegt. Ist das nicht der Fall, kann das auf eine schwache Fügeverbindung hinweisen. In solchen Fällen wird zwischen  Festigkeitspunkten und Prozesspunkten unterschieden.

Prozesspunkte sind Befestigungspunkte ohne strukturrelevante Eigenschaften, die nur zur Stabilisierung im Fügeprozess verwendet werden. An diesen Punkten wird oft in Kombination mit Strukturklebstoffen gearbeitet. Das Bauteil wird durch die Fließlochschraube fixiert, bis der Klebstoff vollständig ausgehärtet ist. Bei Prozesspunkten kann eine einseitige Kopfauflage daher noch toleriert werden. Liegt der Kopf gar nicht auf, ist oft eine falsche Drehzahl oder ein zu niedriges Drehmoment die Ursache. Ist die Drehzahl zu niedrig, wird das gewünschte Drehmoment für das Gewindeformen überschritten. Ist wiederum das Drehmoment beim Endanzug zu niedrig, dann wird zu wenig oder gar keine Klemmkraft aufgebaut. 





Festigkeitspunkte sind Befestigungspunkte mit strukturrelevanten Eigenschaften. Im Karosserierohbau finden sich zahlreiche Festigkeitspunkte insbesondere am Unterboden, im Vorderwagen, in der Aufprallzone sowie am Karosseriegerippe. Hier muss der Kopf immer vollkommen bündig aufliegen. Eine einseitige oder gar keine Kopfauflage der Schraube hat meist einen der folgenden Ursachen:

  • Falsche Positionierung des Roboters
  • Unzureichende Klemmung der Bauteile
  • Unzureichende Passung der Bauteile zueinander
  • Falsche Schraubparameter beim Gewindeformen




3. Vollständige Abdeckung durch Durchgangsbohrung 

Verbindungen ohne Vorbohrungen widerstehen Korrosionsgefahren besser als solche mit Vorbohrungen. Denn bei diesen kann leichter Feuchtigkeit unter den Kopf des Fügeelements gelangen. Ist die Vorbohrung nicht vollständig durch das Fügeelement abgedeckt, sollten Sie die Roboterprogrammierung und den Durchmesser der Vorbohrung überprüfen.



4. Spalte zwischen den Materialien  

Sichtbare Spalten zwischen den Schichten können Korrosion oder Luftblasen verursachen, den Klebstoff brechen und die Festigkeitseigenschaften beeinträchtigen. Überprüfen Sie in diesem Fall die Materialstärke sowie das Drehmoment und die Drehzahl beim Durchbohren des Materials: Wenn der Toleranzbereich der Materialstärke überschritten ist, kann das Fügeelement nicht so leicht ein- und durchdringen; die erforderliche Festigkeit und Dichtigkeit der Verbindung ist nicht mehr gegeben.


 

5. Beweglichkeit des Fügeelements prüfen 

Vor der Freigabe einer Verbindung sollte die Festigkeit des Fügeelements noch von Hand überprüft werden. Wenn sich die Schraube gegen den Uhrzeigersinn drehen lässt, muss die Verbindung als defekt eingestuft werden. Die fehlende Festigkeit kann mehrere Ursachen haben, wie ein zu hohes Drehmoment oder Klebstoff unter dem Fügeelement. Auch Dicke und Materialhärte von Gussteilen kann variieren. Dies kann dazu führen, dass das voreingestellte Drehmoment zu niedrig und die Verbindung somit unzureichend ist.