Kein Problem mit dickem Blech

SCHRAUBTECHNIK – Einstanzmuttern kombinieren Verbindungsqualität mit geringen Prozesskosten. Eine Neuentwickelung ermöglicht ihren Einsatz erstmals auch bei größeren Blechstärken.

20. Juni 2008

Eine bewährte Fügetechnik in der Auto mobil- oder Elektroindustrie, die hauptsächlich dünne Bleche verarbeiten, ist der Einsatz von Einstanzmuttern. Anders als klassische Schweißmuttern erfordern diese keinen zusätzlichen ausgelagerten Arbeitsgang, sondern lassen sich mit standardisierten Werkzeugen durch einen Stanz- und Pressvorgang lagerichtig am Blechteil befestigen. Für die eingepresste Alternative spricht dabei vor allem, dass beim Schweißvorgang das Gefüge des Blechwerkstoffs verändert und damit direkt an der Verbindungsstelle die Festigkeit reduziert wird. Zugleich wird durch den Verzicht auf den Schweißprozess die Oberflächengüte nicht beeinträchtigt, sodass Nachbearbeitungsgänge wie etwa Verzinken unnötig sind. Vorteile bieten Stanzmuttern daher vor allem bei Blechverbindungen mit besonderen Anforderungen an die mechanische Belastbarkeit und Vibrationsfestigkeit.

MUTTERN HELFEN KOSTEN SPAREN

Ein weiteres Argument für den Einsatz von Einstanzmuttern liefert der Kostenaspekt. So entfallen Aufbau und Betrieb einer Schweißanlage ebenso wie der Bedarf an Zusatzwerkstoffen und Energie. Zudem macht die geringe Umweltbelastung durch Geräusche oder Dämpfe viele Schutzmaßnahmen unnötig. Nicht zuletzt entfallen Nacharbeitungsprozesse wie Verzinken oder die Reinigung von Schweißrückständen in den Gewinden. Untersuchungen weisen nach, dass sich durch den Einsatz von Stanzmuttern die Prozesskosten um bis zu 30 Prozent senken lassen.

FÜR DICKE BLECHE

Ein Mangel dieses Verbindungsverfahrens war bisher jedoch seine Einschränkung auf Blechstärken bis etwa 2,5 Millimeter. Anwender, die auf die Verarbeitung massiver Bleche angewiesen sind, mussten sich deshalb bislang meist mit den Nachteilen von Schweißmuttern und den damit verbundenen Prozesskosten belasten. Abhilfe schafft hier eine Neuentwicklung der Verbindungstechnikspezialisten Arnold & Shinjo aus dem hohenlohischen Dörzbach: Deren neue Stanzmutternserie PIAS HN erweitert den Einsatz von Einstanzmuttern auf Bleche mit einer Stärke bis vier Millimeter, bei Aluminiumblechen eignen sie sich sogar bis zu fünf Millimeter. In Schweden wird das System in der Lkw-Produktion schon mit Erfolg eingesetzt. Ein wesentliches Merkmal der neuen Verbindungselemente des Unternehmens aus dem Würth-Konzern ist eine spezielle Materialgüte, die auf die höheren Einstanzkräfte ausgelegt ist. Ein entscheidendes Konstruktionselement der Stanzmuttern ist daneben der Stanzbund, der das Loch in das Blech stanzt und damit für die sichere Verbindung zwischen Mutter und Blech verantwortlich ist. Hier stellt eine innovative Geometrie sicher, dass zum Beispiel bei einer Blechstärke von vier Millimetern eine Kraft von weit über 7.000 Newton nötig ist, um das Verbindungselement auszubrechen. Die neu konstruierte Rändelung am Stanzbund gewährleistet zudem je nach Blechqualität und -stärke ein Verdrehmoment von mehr als 100 Newtonmetern und erlaubt damit ein Auslösen der Mutter nur unter extremen Voraussetzungen. Für die Verarbeitung der Einstanzmuttern bietet Arnold & Shinjo ein standardisiertes Werkzeugprogramm aus Stanz- und Einpressköpfen, Matrizen und Zuführgeräten sowie der notwendigen Steuerungstechnik für den Einsatz in der Serienfertigung.

Bt

Erschienen in Ausgabe: 04/2008