Thermisch unterstütztes Stanznieten

Die Verbindung von Bauteilen aus höherfesten Materialien und Edelstählen wird durch Stanznieten mit Halbhohl- und Vollniet innerhalb ihrer Verfahrensgrenzen ermöglicht. Die untersuchten Kombinationen liefern charakteristische und reproduzierbare Fügeergebnisse. Stanznieten von austenitischen Edelstählen und hochfesten Materialien mit größerer Gesamtfügeteildicke führt zu hohen Belastungen, wodurch die Grenzen beider Verfahren erreicht werden. Positive Effekte zeigen sich beim Fügen von austenitischen Edelstählen mit Halbhohlstanznieten und erwärmten Fügeteilen, während dies bei hochfesten Materialien nicht der Fall ist. Auch beim Stanznieten mit Vollniet sind Verfahrensgrenzen erkennbar, die durch Matrizenanpassung nicht vermieden werden können. Die notwendige Schneidkraft für die Durchtrennung der Fügeteile steigt mit der Festigkeit und Dicke der Teile, zusätzlich erfordern spezifische Materialeigenschaften höhere Prozesskräfte. Durch Erwärmung der Fügeteile vor dem Stanznietprozess sinkt die Schneidkraft und die Belastung während des Setzprozesses wird reduziert. Die Bildung von Umformmartensit bei austenitischen Edelstählen kann durch Temperaturkontrolle verringert werden, wodurch die Verfahrensgrenzen des Vollnietens erweitert werden. Eine Prototypenanlage für thermisch unterstütztes Stanznieten wurde realisiert, und in eine Serienanlage wurde eine Widerstandserwärmungseinheit integriert, die eine Erwärmung der Fügeteile v