Vorlochfreies Setzen von Funktionselementen mittels Fließformen 2

Projektbeschreibung

Prozessabläufe des Fließlochformens (oben) und des nachgelagerten Setzens einer Blindnietmutter (unten) sowie eines Makroschliffs einer entsprechenden Verbindung

Strangpressprofile aus Aluminium werden durch den Einsatz verschiedenster Fügetechnologien zu Tragwerken mit dem Fokus auf einer möglichst hohen Steifigkeit aufgebaut und unterliegen hohen Zulassungsanforderungen. Dabei ist durch die einseitige Zugänglichkeit zur Fügestelle die Auswahl der Fügeverfahren stark begrenzt. Bei Einsatzszenarien mit zusätzlich notwendigen sicherheitsrelevanten Anbauteilen zeigen Funktionselemente wie Blindnietmuttern ein hohes Anwendungspotential. Jedoch sind die aufwendigen Prozesse zum Einbringen eines Vorloches, zur Beseitigung anfallender Späne und zum Setzen des Gewindeträgers in die geschlossene Profilstruktur mit hohen Kosten und langen Fertigungszeiten verbunden.

Die Kombination der Prozesse des Fließlochformens und des Setzens von Blindnietmuttern stellt in diesem Zusammenhang eine vielversprechende Möglichkeit dar, den Aufwand zur Integration von Mutterngewinden in dünnwandige Profilstrukturen zu reduzieren. Im Rahmen bisheriger Forschungsarbeiten konnte das Potenzial dieser Verfahrenskombination für Blindnietmuttern mit nach außen hin abgeschlossenen Funktionsbereichen grundsätzlich nachgewiesen werden. Die anforderungsgerechte Integration von durchschraubfähigen Blindnietmuttern konnte bislang allerdings nicht erzielt werden.

Basierend auf dieser Ausgangslage zielt das geplante Forschungsvorhaben auf eine Weiterentwicklung des vorlochfreien Verfahrens zum Einbringen von Funktionselementen bei einseitiger Zugänglichkeit der Fügestelle ab. Hierbei wird neben der Anpassung eines einstufigen Setzprozesses eine durchschraubfähige, kaltschlagbare Blindnietmuttergeometrie entwickelt. Diese ermöglicht eine signifikante Vergrößerung des Anwendungsbereiches für Unternehmen aus dem Bereich der Profil-Halbzeug-Herstellung und -Weiterverarbeitung, zu welchem insbesondere KMU zählen und damit eine hohe Gestaltungsfreiheit für den Anwender.