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tox10214Titelstory

Das Dickblech-Clinchen bietet den blechverarbeitenden Unternehmen neue Möglichkeiten hinsichtlich leistungsgerechter Auslegung, Konstruktion, Teilefertigung und Komplettmontage von Blechbaugruppen. Einen wichtigen Part in einem vom Fraunhofer IWU realisierten Projektes nimmt Tox Pressotechnik mit seinem patentierten, universell anwendbaren Rund-Punkt-Verfahren. Es verbindet metallische Werkstoffe flexibel bis zu Gesamtblechdicken von 18 mm.


tox20214Vom Fraunhofer IWU wurde das Projekt „Clinchen von Stahl- und Aluminiumblechen größerer Dicke“ (Forschungsbericht Nr. 352 / AiF-Nr.16290BR) gemeinsam mit der Europäischen Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung e. V. sowie Partnern aus der Industrie realisiert. Das Projekt beleuchtet sowohl fertigungstechnische als auch Produktionseffizienz- und Material-ressourcen-Aspekte beim Clinchen von Einzelblechdicken größer 4 mm. Tox ist im Bereich des Clinchens (Durchsetzfügen) von Blechen, seit der Erstvorstellung des Rund-Punkt-Verfahrens vor knapp 30 Jahren weltweit führend und hat dieses universell-flexible Verfahren ständig weiterentwickelt.

Mechanische Kaltumformung versus thermisches Fügen

Beim Clinchen handelt es sich um ein rein mechanisches Verfahren, mit dem Bleche gleicher oder unterschiedlicher Dicken sowie Bleche aus gleichen oder auch verschiedenen Werkstoffen absolut form- und kraftschlüssig miteinander verbunden werden. Außerdem ist es möglich, beschichtete oder lackierte Bleche miteinander zu verbinden. Dabei können zwischen die Bleche Folien oder Dämmmaterialien gelegt werden. Die Verbindungsqualität ist so hoch, dass im Automobil- und Fahrzeugbau selbst crashrelevante Bauteile bzw. Baugruppen so miteinander verbunden werden.

Heute gibt es allein im Automotive-Segment weit über 200 Anwendungen und zwar an allen denkbaren Bauteilen und Baugruppen im Karosserie-, Ausstattungs- oder Interieur-Bereich. Weitere Anwendungs-Segmente des Clinchens sind Weißwarenindustrie, Gehäuse-, Geräte-, Apparate- und Maschinenbau, Klima-/Lüftungs- und Elektrotechnik-/Elektronikindustrie. Die Erfahrung des Verbindungsspezialisten beim Rund-Punkt-Verbinden erstreckt sich vom kleinsten Durchmesserbereich Micro Point ab 1,5 mm bis hin zum 26 mm Punkt-Durchmesser. Dabei können in Abhängigkeit des Werkstoffs und der Dicke die einzelnen zu verbindenden Blechdicken zwischen 0,1 und 11 mm betragen. Es lassen sich zwei bis vier Bleche miteinander verbinden.

In Bezug auf Ressourcenschonung und Leichtbau bietet das Clinchen den Vorteil, dass sich auch hochfeste Spezialstahlbleche und Hybridverbindungen (Stahlblech, Klebstoff, Alublech) produktionstechnisch problemlos und in hoher reproduzierbarer Qualität verbinden lassen.

Mehrfaches Substitutions-Potenzial

Im erwähnten Forschungsprojekt zeichneten sich die Weingartner für die Herstellung der Clinch-Werkzeuge verantwortlich und begleiteten das Projekt technisch in allen Phasen. Es gelang, die Werkzeuge und Prozess-Parameter am IWU mittels FEM-Berechnungen so zu gestalten, dass nunmehr auch Stahlbleche mit Gesamtdicken bis 18 mm durch Clinchen prozesssicher verbunden bzw. gefügt werden können.

Somit wird ein Einsatz des wirtschaftlichen Clinchens in neuen Anwendungsbereichen wie dem Maschinen-, Schiffs-, Stahl- und Schienenbau ermöglicht. Hier hilft das Clinchen Material sowie Energie und damit Kosten einzusparen. Ein weiterer großer Vorteil des Rund-Punkt-Verfahrens betrifft die gesamte Produktionstechnik inklusive Equipment. Denn im Vergleich zu anderen mechanischen Verbindungen wie Schrauben oder Nieten sind beim Clinchen keine mechanischen Vorarbeiten wie Bohren, Stanzen, Senken erforderlich und das Verfahren benötigt kein Hilfsfügeelement.

Des Weiteren sind keine Zusatzwerkstoffe erforderlich, welche beim thermischen Verbinden durch Schweißen und Hartlöten bzw. Löten nötig sind. Darüber hinaus entfallen hohe Energieaufwendungen wie sie beim Schweißen anfallen. Mit dem Übertragen des Clinchens vom Anwendungsbereich Dünnbleche in Dickbleche lassen sich zum einen Materialien und Verbindungsverfahren und zum anderen Prozesse und das Prozessequipment durchgängig substituieren. Das Dickblech-Clinchen erschließt neue Anwendungsfelder und trägt durch Ressourcenschonung und Energieeinsparung sowie Effizienzsteigerung wirkungsvoll sowohl zur Kosten- und Umweltentlastung als auch zur Produktivitäts- und Wirtschaftlichkeitssteigerung bei.
tox30214

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