Bewertung der Impulstechnik zum Setzen von Halbhohlstanznieten und Bolzen

In der vorliegenden Arbeit wurde das Potenzial des Impulsfügens mit Halbhohlniet und des Impulsfügens mit Bolzen untersucht. Hierfür wurden Analysen zum Impulsfügen mit Halbhohlniet sowohl beim Setzen gegen eine Flachmatrize als auch gegen einen flachen Amboss durchgeführt.

Ziel dabei war die Qualifizierung des Impulsfügens mit Halbhohlniet als Substitution für das Stanznieten mit konventionellen Setzgeschwindigkeiten. Die Verbindungsausbildungen wurden durch Schliffbildanalysen und Vermessungen der Geometrie beurteilt. Dabei konnten Unterschiede im Spreizverhalten der Stanzniete zwischen dem Setzen gegen Flachmatrizen und dem Setzen gegen einen flachen Amboss ermittelt werden. So wiesen die gegen einen flachen Amboss gesetzten Verbindungen geringere Hinterschneidungen auf. Die Festigkeitsuntersuchungen unter quasistatischer Last zeigten nur geringe Unterschiede zwischen der Verwendung einer Flachmatrize und der eines Ambosses. Durch die geringeren Hinterschneidungen von letzteren konnte eine Verringerung der durch die Verbindung aufgenommenen Verformungen und damit auch ein geringeres Energieaufnahmevermögen der gegen Amboss gesetzten Verbindungen gezeigt werden.

Durch die Verwendung eines geeigneten Feder-Masse-Systems treten beim Ein-Impulsfügen, trotz der beim Stanznieten erforderlichen hohen Fügekräfte von ca. 40 kN, nur Reaktionskräfte auf, die unter 1 kN liegen. Dies wird ermöglicht durch die hohen Fügegeschwindigkeiten (> 100 m/s) in Kombination mit Massenträgheiten. Als Resultat können die C-Zangen deutlich leichter ausgeführt werden.