Fließlochformend verbunden

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Schrauben – Arnold Umformtechnik hat eine neuartige Schraube mit einem dreieckigen Querschnitt entwickelt, die zu einer größeren Prozesssicherheit bei der Verschraubung führt.

24. Februar 2010

Die in den letzten Jahren von der Stahlindustrie entwickelten Blechwerkstoffe stellen hohe Anforderungen an die Konstrukteure und Entwickler der verarbeitenden Industriezweige: Der Trend geht zu immer dünneren Blechen, deren Verbindungen immer hochfester werden müssen. Und bei den zu verwendenden Fügeverfahren sind kostenoptimierte und gleichzeitig technologisch wertvolle Lösungen gefragt. Als Antwort auf die immer komplexer werdenden Anforderungen der Blechverbindung hat Arnold Umformtechnik, Hersteller von intelligenten Verbindungslösungen und Entwicklungspartner der Automobil- und Elektroindustrie, die sogenannte Flowform-Schraube entwickelt. Hierbei handelt es sich um eine trilobulare, also dreiecksförmige Schraube, die sich bei der Verarbeitung die Technologie des sogenannten Fließlochformens zu Nutzen macht.

Sie formt ihr Gewinde

Bei der Flowform-Schraube geschieht dies so: Beim Eindrehen der Schraube erwärmt sich durch die Kombination aus Axialkraft und relativ hoher Schrauberdrehzahl das Blech. Nachdem sie das Material durchdrungen hat, formt die Schraube durch ihre dreieckige Gestaltung ein metrisches Mutterngewinde. Dieses kann im Reparaturfall eine metrische Schraube aufnehmen. Nach der drehmomentgesteuerten Montage passt sich der geformte Durchzug den Konturen der Schraube optimal an. Dadurch entfallen verschiedene Vorbereitungsschritte der Bauteile – wie etwa Bohren oder Stanzen. Und auch zusätzliche Sicherungselemente sind nicht mehr notwendig. Dabei sind Verarbeitungsvarianten mit und ohne Vorlochung des Klemmbleches möglich. Ausschlaggebend hierfür ist die Stärke des zu klemmenden Bauteils.

Höhere Vorspannkräfte

Gegenüber bisher verwendeten Standard–Bohrschrauben weist die Flowform-Schraube erheblich höhere Auszugs- und Vorspannkräfte sowie höhere Überdrehmomente auf.Der besondere trilobulare Querschnitt des Verbindungselements führt zu einer erheblichen Verbesserung gegenüber Systemen mit rundem Querschnitt. Denn die dreiecksförmige Flowform-Schraube erzielt ein deutlich größeres Delta zwischen Furchmoment und Anziehmoment. Dies führt zu einer erheblich größeren Prozesssicherheit bei der Verschraubung, da ein größeres Abschaltfenster für das Schraubgerät möglich ist. Darüber besteht für den Anwender eine höhere Flexibilität bei der Auswahl des Schraubgerätes und eine deutliche Vereinfachung der Überwachung des Montageprozesses.

Auch gegenüber alternativen Blechfügeverfahren wie Kleben, Nieten, Clinchen oder der Verwendung von Einpresselementen bietet die Flowform-Schraube erhebliche Vorteile, insbesondere bei den Kriterien Lösbarkeit, Zugänglichkeit, Positionierung sowie der Möglichkeit der Wiederholverschraubung, der rückstandsfreien Verarbeitung und der Möglichkeit, auf vorbereitende Arbeitsgänge zu verzichten.

Michael Pult, Arnold Umformtechnik/aru

Erschienen in Ausgabe: 01/2010