Fügeverfahren für die Mischbauweise

Dieses Merkblatt soll den in Konstruktion und Fertigung tätigen Ingenieuren und Technikern Hinweise zu Besonderheiten von Mischbaustrukturen (z. B. unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten und elektrochemische Potentiale der Fügeteilwerkstoffe) in der industriellen Praxis geben.

Der Geltungsbereich fokussiert auf das mechanische Fügen und Hybridfügen von artverschiedenen metallischen und nichtmetallischen Blechen, Profilen und Gussteilen, wobei die Mindesthalbzeugdicke 0,2 mm beträgt und meist ein Fügeteilwerkstoff metallisch ist.

Betrachtet werden Fügeverfahren, die eine Vorlochoperation erfordern, wie das Verbinden von Fügeteilen mittels Blindniet und Schließringbolzen, sowie die vorlochfreien Fügeverfahren Stanznieten, Clinchen, Clinchnieten, Direktverschrauben, Bolzensetzen und Kleben. Die Verbindungen können punktförmig, linienförmig oder flächig ausgeführt werden.

Nicht behandelt werden in diesem Merkblatt die Vorteile der Mischbauweise (Gewichtsersparnis, Dämmung, Dämpfung, usw.) und die daraus folgende konstruktive Auslegung von Bauteilen.

Inhalt:
1 Zweck und Geltungsbereich
2 Grundlagen
2.1 Begriffe und Defi nitionen
2.1.1 Mischbauweise
2.1.2 Werkstoffe und Composite-Halbzeuge
2.2 Werkstoffe
2.2.1 Fügepartnerwerkstoffe
2.2.2 Allgemeines zu Faser-Kunststoff-Verbunden
2.2.3 Qualitätssicherung Kunststoffe
2.2.4 Werkstoffe und Beschichtungen mechanischer Fügeelemente
2.2.5 Klebstoffe
2.3 Fügeverfahren
2.3.1 Hybridfügen mit Kleben
3 Konstruktion
3.1 Grundlagen und fügegerechte Konstruktionsmerkmale
3.1.1 Krafteinleitung
3.1.2 Beispiele zur belastungsgerechten Konstruktion von Niet bzw. Schraubverbindungen
3.2 Maßnahmen zur Beherrschung der Wärmeausdehnungseffekte
3.2.1 Fügepunktabstand, Dehnfugen
3.3 Konstruktive Hinweise zu Einflüssen auf das Korrosionsverhalten
3.3.1 Allgemeines
3.3.2 Maßnahmen zur Verminderung von Korrosion
3.4 Verbindungseigenschaften
3.5 Anwendungsbeispiele für Mischbauweisen
4 Fertigung
4.1 Sicherheitshinweise
4.2 Vorbehandlung
4.3 Nachfolgende Bearbeitungsschritte
4.4 Fehler beim Fügen von Mischbauweisen
4.5 Qualitätssicherung
5 Bewertung der Eignung unterschiedlicher Fügeverfahren zur Erstellung von Mischbaustrukturen mit Kunststoffen
5.1 Nieten
5.1.1 Stanznieten mit Halbhohlniet
5.1.2 Stanznieten mit Vollniet
5.1.3 Blindnieten, Vollnieten, Hohlnieten
5.1.4 Clinchnieten
5.2 Direktverschrauben
5.3 Clinchen
5.4 Fügen mit Schließringbolzen
5.5 Bolzensetzen
5.6 Hybridfügen mit Kleben
5.7 Entscheidungsmatrix Fügeverfahren
6 Nacharbeit / Reparatur
7 Schrifttum
7.1 Regelwerk
 7.1.1 Normen
 7.1.2 DVS/EFB Merkblätter
7.1.3 VDI-Richtlinien
7.2 Literatur