Anwendungsuntersuchung zum Impulsfügen mit Halbhohlstanzniet

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Ziel der vorliegenden Arbeit war die Bewertung der Substitutionsfähigkeit des konventionellen Stanznietens mit Halbhohlniet durch das Impulsfügen mit Halbhohlniet. Am Fraunhofer IWU wurde eine druckluftbetriebene Fügeeinrichtung für Setzgeschwindigkeiten von etwa 10 m/s verwendet, während am LWF eine treibladungsbetriebene Einrichtung für Geschwindigkeiten über 100 m/s zum Einsatz kam. Die Fügeversuche konzentrierten sich auf den Einsatz einer Formmatrize und die Verwendung eines flachen Ambosses als Gegenwerkzeug. Die Materialkombinationen umfassten vorwiegend reine Stahl- oder Aluminiumverbindungen sowie Mischverbindungen. Die Bewertung der Verbindung erfolgte durch Schliffbildanalysen und Scherzugprüfungen unter quasistatischer Last. Die Untersuchungen zeigten, dass für das Impulsfügen gegen Flachmatrizen und einen flachen Amboss mit Halbhohlnieten stabile Prozessfenster existieren. Bei Verwendung eines flachen Ambosses steigt jedoch die Gefahr von Rissbildungen im Niet, was einen erhöhten Prüfungsaufwand erfordert. Zudem sollte die Nietgeometrie angepasst werden, um das Nietspreizverhalten zu optimieren und den Widerstand gegen Risse zu verbessern. Das Impulsfügen gegen einen flachen Amboss eignet sich besonders für Verbindungen zweier Aluminiumbleche, während Stahlverbindungen und Mischverbindungen mit Stahl weniger geeignet sind, aufgrund der starken Belastung des Niets im Setzprozess.