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Vorlochfreies Setzen von Funktionselementen mittels Fließformen

AiF-Nr.:

20398 N

EFB-Nr.:

02/118

Kurztitel:

Funktionselemente vorlochfrei

Laufzeit:

01.02.2019 - 31.01.2021

Forschungseinrichtung:

LWF Paderborn


Projektbeschreibung

20398 N - Funktionselemente vorlochfrei

Profilintensive Tragwerkstrukturen aus Aluminium erlangen einen zunehmend höheren Stellenwert zur Umsetzung von Leichtbaulösungen. Aufgrund der einseitigen Zugänglichkeit zum Einbringen tragfähiger Gewinde in diese oftmals geschlossenen Profile, ist die Auswahl der Funktionselemente aus Stahl stark begrenzt. Blindnietmuttern zeigen hier ein hohes Einsatzpotenzial. Die aufwendigen Prozesse zur Vorlocheinbringung und dem Setzen der Mutter in eine geschlossene Profilstruktur erfordern jedoch hohe Fertigungszeiten. Basierend auf dieser Ausgangslage zielt das Forschungsvorhaben darauf ab, das vorlochfreie Einbringen von Funktionselementen mittels Fließformen bei einseitiger Zugänglichkeit der Fügestelle zu entwickeln.

Der Lösungsweg sieht vor, nach der Abstimmung der Randbedingungen mit einer sich anschließenden Charakterisierung der Referenzverbindungen, verschiedene vorlochfreie Blindnietmuttersysteme zu konzeptionieren. Basierend auf der Definition der anlagenspezifischen Anforderungen sowie der Bewertungskriterien der Verbindungsqualität, werden die ausgewählten Konzepte detailliert. Ein besonderes Augenmerk liegt hierbei auf dem sich ausbildenden Durchzug sowie dem Kragen am Fügeteilwerkstoff, welche maßgebenden Einfluss auf die Verbindung haben. In diesem Zusammenhang werden variierende Spitzengeometrien sowie Beschichtungssysteme untersucht und die optimale Schließkopfausbildung mithilfe der numerischen Simulation iterativ entwickelt. Vor der Erstellung des Abschlussberichts rundet eine umfangreiche Charakterisierung der Verbindungseigenschaften den Arbeitsplan ab.

Die Forschungsergebnisse ermöglichen es, Unternehmen aus dem Bereich der Profil-Halbzeug-Herstellung und -Weiterverarbeitung, zu welchem insbesondere KMU zählen, durch die Entwicklung des kombinierten Vorloch- und Fügeprozesses, die Effizienz ihrer Fertigung weiter zu steigern. Systemlieferanten fungieren ferner als Multiplikatoren und erschließen für die Systeme weitere Anwendungsfelder.


 

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