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Qualifizierung des Stanzstauchnietens zum Fügen von Leichtbaustrukturen

 
: Grimm, Thomas; Drossel, Welf-Guntram

Hannover: EFB, 2019, 137 S., XVII
EFB-Forschungsbericht, 514
ISBN: 978-3-86776-568-8
ISBN: 3-86776-568-5
Deutsch
Buch
Fraunhofer IWU ()

Abstract
Stanznietverfahren wie das Halbhohlstanznieten oder Vollstanznieten sind Standardtechniken zum Verbinden von Aluminium- und Stahlblechen im automobilen Multimaterialbau.
Dennoch gibt es nach wie vor verfahrensspezifisch verschiedene Herausforderungen beim mechanischen Fügen von Aluminium- und Stahlblechen sowie Magnesium- oder Aluminiumdruckgussteilen. Diese sind unter anderem das Fügen spröder Werkstoffe, die verzögerte Rissbildung hochfester Aluminiumwerkstoffe, das Fügen dünner Materialstärken sowie die Butzenabfuhr und Bauteildeformation speziell beim Fügen höchstfester Stahlwerkstoffe.
Eine neue Methode, diese Materialien zuverlässig und qualitativ hochwertig zu fügen, ist das Stanzstauchnieten. Wesentliche Vorteile dieses Verfahrens sind unter anderem die Möglichkeit der beidseitigen Bündigkeit der Verbindung, die Flexibilität des Prozesses in Bezug auf die Fügerichtung sowie eine geringere Umformung der Fügeteile. Dieses Verfahren bedingt jedoch die Realisierung eines zweistufigen Fügeprozesses.
Auf der Grundlage konventioneller Vollstanznietbemusterungen wurden Simulationsmodelle aufgebaut und validiert. Anschließend wurden mithilfe von verschiedenen numerischen Sensitivitäts- und Prozessanalysen signifikante Einflussgrößen und Konstruktionsparameter für das Stanzstauchnieten ermittelt.
Aufbauend auf diesen Ergebnissen sind folglich experimentelle Fügeverbindungen erzeugt, quasistatische und zyklische Festigkeitskennwerte mit und ohne Klebstoffeinsatz ermittelt, sowie die Klebstofftaschenbildung und Bauteildeformation analysiert worden. Die Ergebnisse zeigen deutlich das Potenzial des Verfahrens in Bezug auf Verbindungsqualität und Festigkeit.
Die Projektziele wurden erreicht.
Das IGF-Vorhaben „Qualifizierung des Stanzstauchnietens zum Fügen von Leichtbaustrukturen" der Forschungsvereinigung EFB e.V. wurde unter der Fördernummer AiF 19249BR über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF) im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert. Der Abschlussbericht ist als EFB-Forschungsbericht Nr. 514 erschienen und bei der EFB-Geschäftsstelle und im Buchhandel erhältlich.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-589627.html