Nr. 547 - Nietelemente prozesssicher setzen
Das Nieten gilt als eine der ältesten Verbindungsmethoden. Seit der Frühgeschichte bekannt, hat sich die Technik bis ins digitale Zeitalter gehalten.
Nicht ohne Grund werden Nietverbindungen noch heute oft genutzt, beispielsweise im Leichtbau. Denn sie gelten als vergleichsweise einfache und kostengünstige Alternative zum Schweissen oder Fügen unterschiedlicher Materialien. In Fertigungsbetrieben finden sich heute zahlreiche einfache und robuste Druckluft-Nietgeräte für unterschiedlichste Anwendungen. Galt die Alternative «Akku-Nietgerät» bisher als zu langsam, bieten heute moderne elektrische Modelle die gleichen Setzgeschwindigkeiten – jedoch mit viel mehr Funktionalität, gerade bei der Überwachung. Werden bei anderen Fügeverfahren Parameter schon gezielt auf den Prozess abgestimmt und überwacht, bleibt das kontrollierte Nieten immer noch die Ausnahme. Dabei wäre die Überwachung von Kraft, Weg und Setzgeschwindigkeit bei der Verarbeitung einer Blindniete, eines Lockbolts oder einer Blindnietmutter durchaus wünschenswert. Sind diese Parameter nicht optimal auf die Nietstelle abgestimmt, kann es zu fehlerhaften Verbindungen kommen, die zu teuren Nacharbeiten oder sogar zu Produktausfällen führen.
Beispiel 1: Blindnietmutter
Die Blindnietmutter wird meistens dort eingesetzt, wo ein normales Gewinde unbrauchbar ist. Entweder wegen einer fehlenden Materialstärke oder eines vorhandenen Materialmix, der für ein Gewinde ungeeignet ist, wie zum Beispiel ein Kohlefaser-Verbundwerkstoff. Ist die Setzkraft beim Nieten zu gross oder wird der Weg nicht überwacht, kann sich das Gewinde stauchen und die Schraubverbindung beeinträchtigt werden. Umgekehrt führt ein zu niedrigerer Krafteintrag zu einem allfälligen Versagen der Nietverbindung. In der Folge erreicht die Schraubverbindung später entweder die notwendige Vorspannkraft nicht oder der Schraubvorgang wird infolge eines nicht korrekten Anzugswinkels als fehlerhaft gemeldet.
Beispiel 2: Blindniet oder Lockbolt
Auch beim Blindniet oder Lockbolt ist die Steuerung und Überwachung der Kraft (kN) und des Weges (mm) erforderlich. Reisst der Dorn ab ohne die Klemmkraft zu erreichen, wird eine fehlerhafte Nietverbindung erkannt. Ein falsch oder locker gesetzter Niet neigt zu Klappergeräuschen und wird die ihm zugedachte Aufgabe nicht erfüllen. Sofern die Nietverbindung im «Betrieb des Endproduktes» Kräften ausgesetzt ist, ist umso mehr ein Versagen des Nietelementes zu erwarten. Auch der Weg sollte idealerweise überwacht werden: insbesondere, um das Fügen falscher/unvollständiger Bauteile zu verhindern. Bei sicherheitskritischen Verbindungen sollten die Nietergebnisse durch das Werkzeug dokumentiert werden.
Niettechnik 4.0
Es ist kein Wunder, dass auch kleinere Betriebe das Potenzial überwachter Nietprozesse entdecken und herkömmliche Druckluftgeräte durch moderne Akku-Nietsysteme ersetzen. Die neuen Dokumentierungsmöglichkeiten führen zu einem Qualitäts- und Sicherheitsgewinn – bei Prozessen und Endprodukten. Zudem rücken Anbindungen an MES- oder ERP-Lösungen stärker in den Anwenderfokus.Nicht zuletzt sorgt die einfachere Handhabung von Akku-Geräten für Vorteile: Das mühsame Herumführen von meterlangen Pneumatik-Schläuchen über Kanten und Ecken bis in den hintersten Winkel einer Blechkonstruktion ist damit passé. Auch Druckluftanschlüsse werden hinfällig – bei aufrecht erhaltener Motivation und Produktivität.
