Clinchen oder Reibpunktschweißen?

Dipl.-Ing. Hubert Jütte, Projektmanager Mechan. Fügetechnik, Böllhoff Systemtechnik „weder Vor- noch Nachbearbeiten“ und Christoph Schilling, Erfinder des Reibpunktschweißverfahrens und techn. Geschäftsführer von RIFTEC „blechebene, stoffschlüssige Verbindung“in bbr.

19. Dezember 2005
Hubert Jütte
Bild 1: Clinchen oder Reibpunktschweißen? (Hubert Jütte)

(Plus) Zukunftsweisende Produkte lassen sich in der Automobilindustrie wie auch in vielen anderen Industriezweigen nur durch den Einsatz von neuen, innovativen Werkstoffen realisieren. Das Fügeverfahren Clinchen bietet hier nicht nur eine Alternative zu den traditionellen Fügeverfahren wie Punktschweißen, Blindnieten oder Schrauben, sondern ist für viele Fügeanwendungen das zielführende Verfahren.

Hierbei drückt ein Stempel die zu verbindenden Werkstoffe in eine Matrize. Der Werkstoff wird dabei soweit komprimiert, bis ein seitlicher Fließvorgang in der aus beweglichen Segmenten bestehenden Matrize erzeugt wird. Das Ergebnis ist eine form- und kraftschlüssige Verbindung. Das Verfahren zeichnet sich durch seine Wirtschaftlichkeit aus. Denn das Clinchen kommt zum einen ohne Hilfsfügeteil aus, zum anderen sind weder Vor- noch Nacharbeiten notwendig. Besondere Vorteile: Das Clinchen lässt einen variablen Materialmix mit unterschiedlichen Materialdicken und Festigkeiten zu. Ohne thermische Belastung können auch bereits beschichtete und vorlackierte Bauteile verbunden werden. Das Einsatzspektrum der Clinchwerkzeuge reicht von der Hand­anwendung bis hin zur automatisierten Serienfertigung, mit kurzen Taktzeiten und sicherer Prozessüberwachung durch Kraft-Weg-Kontrolle. Die Systeme arbeiten leise und umweltfreundlich, ohne Gasemissionen.

Hubert Jütte

(Minus) Reibpunktschweißen schafft eine punktförm­ige, stoffschlüssige Schweißverbindung zwischen überlappenden Blechen. Selbst beliebig viele Bleche unterschiedlicher Dicke können mit definiertem Punktdurchmesser ohne Werkzeugwechsel verbunden werden. Das Fügen unterhalb der Schmelztemperatur bedingt einen geringen Wärmeeintrag und führt zu exzellenten Verbindungseigenschaften.

Ein rotierendes Werkzeug erzeugt die Reibungswärme, um den Werkstoff zu plastifizieren. Ein Stift dringt bis zur vorgesehenen Einschweißtiefe in die Werkstücke ein und verdrängt zunächst den plastischen Werkstoff. Beim Zurückziehen des Stiftes wird dieser in die Verbindung zurückgedrückt und bildet dabei den Schweißpunkt aus. Reibpunktschweißen eignet sich insbesondere für das Fügen von Leichtmetallen. Auch Mischverbindungen unterschiedlicher Werkstoffe (z.B. Aluminium und Stahl) oder unterschiedlicher Herstellungsarten (z.B. Aluminiumblech und Aluminiumguss) sind möglich. Vor dem Fügen ist keine Vorbehandlung der Oberflächen erforderlich. Nach dem Schweißen verbleibt auf der Oberseite der Verbindung ein blechebener Abdruck des Werkzeugs, die Unterseite ist unbeeinflusst. Hilfsfügeteile und Schutzgase werden nicht benötigt. Ein geringer Energieverbrauch bei hoher Schweißgeschwindigkeit sorgt für Wirtschaftlichkeit bei breitem Anwendungsspektrum.

Christoph Schilling

Erschienen in Ausgabe: 12/2005