Forschungsprojekte

Dickblechclinchen

Zielbranchen

Fahrzeug- und Verkehrstechnologien, Nutzfahrzeugbau, Schiffsbau, Sonstiger Fahrzeugbau, Stahlbau, Herstellung von Kraftwagen und Kraftwagenteilen

Problemstellung

Das Clinchen realisiert durch einen Kaltumformprozess ohne Hilfsfügeteil form- und kraftschlüssige Verbindungen. Im Vergleich zu mechanischen Fügeverfahren mit Hilfsfügeteil ist das Clinchen wirtschaftlicher. Gegenüber thermischen Fügeverfahren bieten sich klare Vorzüge aufgrund der entfallenden thermischen Belastung und der Einsparung von Vorarbeit und Zusatzwerkstoffen.

Nachgewiesene, hohe erzielbare Punktfestigkeiten beim Clinchen erlauben die Substitution z. B. des Schweißens oder Nietens in konventionellen Strukturen. Fehlende Kenntnisse bezüglich der Eigenschaftsübertragbarkeit vom Fein- zum Dickblechbereich sowie der Werkzeuggestaltung hindern jedoch eine verbreitete Anwendung dieser Technologie.

Lösung

Die neuen Tendenzen in der Clinchtechnik, nicht nur festere Werkstoffe, sondern auch Blechdicken oberhalb der bisher bekannten Grenzen zu fügen, sind ein Schwerpunkt unserer Forschung zur mechanischen Fügetechnik. Wir untersuchen die Potenziale und Einsatzgrenzen sowie die erforderliche Werkzeug- und Prozessgestaltung für das Dickblechclinchen und entwickeln die benötigten Werkzeuge unter Berücksichtigung erforderlicher Prozesseigenschaften und Einsatz der FEM. Mithilfe dieser Werkzeuge können bereits Gesamtblechdicken von bis zu 18 mm durch Clinchen gefügt werden. Die aus dem Feinblechbereich bekannten Eigenschaften von Clinchverbindungen, z. B. die gute Festigkeit unter zyklischer Belastung, sind anhand der Studienergebnisse auf den Dickblechbereich übertragbar.