Fließlochformende Schraube für bis zu 1000 MPa

Rationelle Verbindung für höherfeste Bleche

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Mit der Schraube Flowform Plus betritt Arnold Umformtechnik echtes Neuland: das der höherfesten Bleche. Auch sie lassen sich nun durch das rationelle Fließlochformschrauben fügen.

Fließloch- und gewindeformende Schrauben ermöglichen eine einseitig zugängliche und vollautomatisierte Fügeverbindung. Die bekannte „Flowform“ von Arnold Umformtechnik beispielsweise formt mit ihrer polygonalen Spitzengeometrie ein Fließloch und furcht ein Gewinde, das im Reparaturfall eine metrische Schraube aufnimmt. Ein sehr rationelles Verfahren. Allerdings stößt die bisherige Flowform an ihre Grenzen, wenn höherfeste Bleche zu verbinden sind.

Mit der neuen Flowform Plus, einer Weiterentwicklung, hat das Unternehmen dieses Limit nach eigenen Angaben weit hinausgeschoben. „Die Anwendungsgrenze für das Fügen von Stahlanwendungen lag in Abhängigkeit von der Blechdicke bei maximal 600 MPa, mit der Flowform Plus liegt sie bei 1000 MPa“, betont Heiko Miller, Projektleiter Flowform Plus bei Arnold Umformtechnik. Gegenüber der Flowform änderten die Entwickler bei der Flowform Plus den Durchmesser von 5 mm auf 4 mm. Wiegt die Flowform etwa 4 g, so sind es bei der Flowform Plus rund 3 g – sie wird also leichter, was bei größerer Stückzahl zur Gewichtsreduzierung beiträgt. Um dieses Ziel zu erreichen, hatten die Entwickler die Geometrie der Fließlochformspitze optimiert, den Werkstoff modifiziert und das Wärmebehandlungsverfahren angepasst.

Vorlochen der Blechlagen oft unnötig

Grundsätzlich ist die neue Flowform Plus für höherfeste Stahlbleche und dickere Blechkombinationen konzipiert. „Durch den Einsatz von Aluminium-Bauteilen können auch dickere Fügekombinationen mit mehreren Lagen entstehen. Das hat in der Vergangenheit bei dreilagigen Verbindungen dazu geführt, dass die Deck- und Mittellagen vorgelocht wurden“, erklärt Miller. „Mit der Flowform Plus können abhängig von den Fügewerkstoffen dickere Materialkombinationen bis zu 7,5 mm ohne Vorloch gefügt werden.“ Ein Grund liegt in der geringeren Materialverdrängung durch den verringerten Durchmesser.

Die Weiterentwicklung führt auch dort zu Vorteilen, wo gar keine höchstfesten Bleche zu fügen sind – zumal der Preis der Schraube unverändert bleibt, wie Arnold sagt. Schon deswegen, weil häufiger auf das Vorloch verzichtet werden kann. Ohne Vorloch benötigt der Anwender beispielsweise keine Kameratechnik, um zu überprüfen, ob die Schraube das Vorloch auch mittig trifft, wie die Arnold-Entwickler erklären.

Flowform Plus benötigt keine neuen Verarbeitungsanlagen

Weiter könne der Anwender durch den kleineren Kopfdurchmesser die konstruktive Auslegung der Baugruppe anpassen. Das heißt: Flansche können zum Beispiel schmaler und damit gewichtsoptimierter gestaltet werden. Weiter seien mit der Flowform Plus weniger Axialkräfte beim Ansetzen und Eindrehen erforderlich. Dadurch wiederum lasse sich der Roboter kleiner dimensionieren. „Ein weiterer Vorteil ist, dass Anwender die bestehenden Anlagen für die Verschraubung weiterhin einsetzen können“, sagt Nadine Schmetzer aus dem Bereich F+E Blechfügetechnik. „Es sind keine größeren Umbauten erforderlich.“ (os)



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