Moderne Leichtbaukonzepte sind in der Automobilindustrie nicht mehr wegzudenken und zur Schlüsseltechnologie geworden. Das gilt noch mehr für die E-Mobilität. Auf der Jagd nach höheren Reichweiten der E-Mobile sind begrenzte oder reduzierte Massen essenziell. Effizienter Leichtbau setzt aber auf anspruchsvolle Mischbaukonzepte und benötigt daher innovative Verbindungstechniken wie die etablierte Rivset-Stanzniettechnik von Böllhoff. Unterschiedliche Materialien kann sie in einem einzigen Arbeitsgang ohne Vorlochoperation verbinden.
Fortschritte bei den Werkstoffen verlangen immer wieder eine Weiterentwicklung des Stanznietens und auch der Stanzniete. So auch jetzt: Der bewährte Mischbau aus Aluminium (Blech, Strangpressprofilen, Druckgussstrukturen) und Tiefziehstählen in Kombination mit Klebstoff in zwei- oder mehrlagiger Anordnung wurde um den serientauglichen Einsatz von hochfesten Stählen erweitert. Sie erreichen Zugfestigkeiten bis 1600 Mpa. Dieser Leichtbauansatz machte es erforderlich, die Halbhohlstanzniettechnologie über ihre anerkannten Verfahrensgrenzen hinaus weiterzuentwickeln. Böllhoff erreichte dies durch eine optimierte Geometrie des Verbindungselementes in Kombination mit einer adaptierten Niethärte: Der Stanzniet Rivset HDX liefert Lösungen für die Verbindung von Werkstoffen mit einer Zugfestigkeit von bis zu 1600 MPa und einer Blechstärke von 1,7 mm in der Decklage – in Serienqualität.
Stanzniete variieren enorm – je nach Anwendung
Solche Entwicklungen sind dem innovativen Werkstoffeinsatz im Automobilbau geschuldet. Böllhoff entwickelt seine Verbindungselemente konsequent weiter und stimmt sie auf die Werkstofftrends ab. Damit steigt unvermeidlich die Variantenvielfalt. Rivset-Stanzniete variieren hinsichtlich Geometrie, Härte, Oberfläche, Kopfform, Schaftlänge und -durchmesser. Die Komplexität des Leichtbaus trägt ebenfalls zu dieser Vielfalt bei. Die jeweilige Anwendung bestimmt den Niettyp. Und heutiges Karosseriedesign zeichnet sich nicht ausschließlich durch hochfeste Werkstoffe aus, sondern ist sehr heterogen. Für die Verarbeitungssysteme der Stanzniete bedeutet dies: Sie müssen sehr flexibel sein.
Mit dem innovativen Verarbeitungssystem Rivset Automation EH geht Böllhoff nun neue Wege. Bei diesem System liegt der Fokus auf Funktionalität, Variabilität und Design. Kombiniert mit hoher Lebensdauer und Verfügbarkeit und mit minimalem Wartungsaufwand ist dies die Basis für eine erfolgreiche Produktion. Die Maschinenvarianten – modular und umfangreich – machen hochgradig flexibel, und zwar vom Prototypenbau bis zur Großserienproduktion. Die Steuerung bietet sowohl offene Softwareschnittstellen in der Roboterkommunikation als auch in der Datenbereitstellung über OPC UA und öffnet somit die Tür für intelligente Features.
Verarbeitungssystem operiert plug & play
Hauptanforderungen an diese Rivset-Anlagen sind die rein elektrische Installation am Roboter (keine Schlauchanbindung), die Kompensation von Stanzschlägen (für den Einsatz hochfester Stähle mit maximal 1600 MPa Zugfestigkeit) und kurze Prozesszeiten. Anwendungsabhängig liegen sie bei Rivset Automation EH teils unter 1,5 s. Verbunden mit einem TPM-Konzept (Total Preventive Maintenance) ergibt sich eine starke Verbindung.
Weitere Key-Features sind der neue Matrizenwechsler, das neue „Magazine Feed“ und die neue Rivset-Zuführeinheit mit einfacher Zuführtechnologie. Bis zu acht Matrizen nimmt der neue Matrizenwechsler auf. Ein Matrizenwechsel benötigt keine 6 s. Durch die optionale automatische 100-%-Matrizenerkennung erhöht sich die Produktionssicherung.
Ein besonderes Highlight ist das neue Magazine Feed: Es verarbeitet Fügesequenzen von bis zu acht unterschiedlichen Nietlängen bei identischem Nietdurchmesser. Außerdem sind Teilbefüllungen und Reserven möglich; ein Magazinwechsel fällt mit unter 4 s in die Takt-Nebenzeiten.
Produktionsplanung und -steuerung inklusive
In modernen Fertigungen spielt auch die Produktionsplanung und -steuerung eine wichtige Rolle mit dem Ziel, Herstellungsprozesse zu gestalten und zu optimieren. Diese Aufgabenstellungen haben Böllhoff als Spezialist in der Stanzniettechnologie Impulse gegeben. Die Ingenieure entwickeln neue Konzepte gemeinsam mit dem Kunden. Ein Beispiel ist ein softwarebasierter Workflow zur Projektierung und Abwicklung von zu beschaffenden Prozessgeräten, der eine transparente Daten- und Informationsbasis bereitstellt. Ein weiteres Beispiel ist ein intelligentes Lieferkonzept, das auf der modularen Bauweise von Böllhoff-Komponenten basiert. Es separiert Liefertermin-kritische Maschinenkomponenten von Liefertermin-unkritischen Elementen.
Dies sind nur zwei der möglichen Konzepte für eine flexible und gleichermaßen effiziente Fertigungs- und Beschaffungsplanung. Wie von Böllhoff gewohnt, kommen Fügeelement und -werkzeug auch bei der Stanzniettechnik aus einer Hand. Ein zusätzliches Service-Paket rundet das Angebot ab, bei dem ein spezialisiertes Instandhaltungsteam die Prozessmaschinen wartet und so für einen sauberen und störungsarmen Produktionsbetrieb sorgt.
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