Presse – 07.11.2016

RIVTAC Hochgeschwindigkeits-Bolzensetzen

Und mit Hochgeschwindigkeit geht es weiter!

Der Entwicklungstrend der Automobilindustrie, die Effizienz der Fahrzeuge mithilfe einer konsequenten Leichtbauweise zu steigern, hält an.

Nach wie vor sind Stähle, Leichtmetalle und Kunststoffe die wichtigsten Werkstoffe im Automobilbau. Innerhalb dieser Gruppen gibt es eine Vielzahl neuer Zusammensetzungen – und gegenseitige Substituierungen. Entsprechend komplex und anspruchsvoll sind die Anforderungen an die Verbindungstechnik.

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Konsequente Leichtbauweise

Bei der Entwicklung der neuen Mercedes-Benz C-Klasse spielte die Reduzierung des Gewichtes als Beitrag zur Verringerung des Kraftstoffverbrauches ebenfalls eine wichtige Rolle. So führten konsequenter Leichtbau und intelligente Detaillösungen zu einer erheblichen Gewichtsreduzierung. Die erforderlichen funktionsoptimierten Kokillen- und Druckgussbauteile stellen für die Fügetechnik eine besondere Herausforderung dar.
Zum einen sollen die häufig wärmebehandelten Bauteile wärmearm gefügt werden, damit die Werkstoffeigenschaften erhalten bleiben. Zum anderen sind die Bauteile in der Regel nur einseitig zugänglich. Moderne Fertigungskonzepte sollen nach Möglichkeit nur mit einem Arbeitsgang – ohne Vorlochen – auskommen. Hier sind mechanische Fügeverfahren gefordert, die nur eine einseitige Zugänglichkeit zur Fügestelle benötigen. Bei einseitiger Zugänglichkeit stoßen traditionelle Verfahren an ihre Grenzen.

Zukunftsweisend

Anders beim RIVTAC Hochgeschwindigkeits-Bolzensetzen. Bei diesem innovativen mechanischen Fügeverfahren wird ein nagelähnliches Hilfsfügeteil, der Setzbolzen, auf hohe Geschwindigkeit beschleunigt und in die nicht vorgelochten Fügeteile eingetrieben. Dabei verdrängt die ogivale Spitze des Setzbolzens das Material. Die Verbindungsfestigkeit im unteren Fügeteil wird durch eine Kombination der Haltemechanismen Kraft- und Formschluss erreicht.
Dies resultiert zum einen aus der Rückstellkraft des verdrängten Materials und zum anderen fließt der lokal erwärmte Werkstoff in die Schafträndelung des RIVTAC Setzbolzens. Wichtige Voraussetzung zur Anwendung dieses Verfahrens ist eine ausreichende Steifigkeit der Fügeteile, damit diese den Eindringimpuls des Setzbolzens ohne große Verformungen aufnehmen können. Hier lassen sich auch hochfeste Werkstoffe oder auch Mehrlagenverbindungen prozesssicher verbinden, und zwar mit ausgesprochen guten Festigkeitseigenschaften.

Im Bereich des Heckwagens der aktuellen Mercedes-Benz C-Klasse Limousine und dem Mercedes-Benz C-Klasse T-Modell wird RIVTAC eingesetzt, um den Aluminiumheckboden mit dem Heckrahmen zu verbinden. Das RIVTAC Automationssystem ermöglicht vollautomatisches Bolzensetzen und ist prädestiniert für Anwendungen in der Großserienproduktion mit maximaler Flexibilität in der Fertigungsplanung.

Der Heckwagen wird mittels Roboter in einer Vorrichtung innerhalb der Fertigungszelle fixiert, das Setzwerkzeug durch die Zustelleinheit bis zum Bauteilkontakt ausgefahren und der Fügeprozess ausgelöst. Die RIVTAC Setzbolzen werden über ein spiralförmiges Magazin bereitgestellt – ca. 80 Setzbolzen pro Fahrzeug bei der Limousine und ca. 60 Setzbolzen pro Fahrzeug beim T-Modell.

Darüber hinaus kommt Klebstoff zum Einsatz. Kein Problem für RIVTAC, es lässt sich ideal mit der Klebetechnik verbinden. Die hohe Geschwindigkeit sowie die kurze Fügezeit von deutlich unter einer Sekunde, mit der der Setzbolzen die Werkstoffe durchdringt, verhindern, dass sich der Klebstoff unkontrolliert verteilen kann. Die Online-Prozessüberwachung wertet den Fügeprozess und das Fügeergebnis aus und visualisiert die Daten auf dem Bildschirm eines Bedienrechners.

RIVTAC wird darüber hinaus im neuen Mercedes-Benz C-Klasse Cabrio, dem Mercedes-Benz GLC und der Mercedes-Benz E-Klasse eingesetzt.

 

© Böllhoff Gruppe, Bielefeld 2016

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