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DER KONSTRUKTEUR 5/2018

DER KONSTRUKTEUR 5/2018

WERKSTOFF- &

WERKSTOFF- & VERBINDUNGSTECHNIK GEWICHT UND KOSTEN OPTIMIERT PRODUKTE UND ANWENDUNGEN Im Leichtbau mit Kunststoffbauteilen zählt jedes Gramm und meist auch jeder Cent – natürlich auch jene Cent und Gramm, die durch Verbindungselemente in die Waagschale geworfen werden. Ob Pumpengehäuse, Saugmodule, Verkleidungen, Sicherungskästen oder Elektronikkomponenten – meist basieren Verbindungslösung für Kunststoffkomponenten auf Messinginserts. Diese dienen als Stützhülsen z. B. zur Versteifung von Bauteilkomponenten oder als Gewindeinserts. Als Alternative zu den herkömmlichen Messinginserts hat die Arnold Umformtechnik GmbH & Co. KG das Eco-Sert-Produktprogramm mit Inserts aus Aluminium entwickelt. Fest steht: Messing hat eine Dichte von 8,4 g/cm³, Aluminium dagegen von 2,7 g/cm³. Zudem enthalten gängige Messinglegierungen wie beispielsweise CuZn38Pb2 2 bis 3 % Blei. Bisher sind die ALUMINIUMINSERTS SIND EINE ECHTE ALTERNATIVE ZU VER- GLEICHBAREN MESSINGELEMENTEN Einpresselemente aus Messing bei Kunststoffverbindungen weit verbreitet. Doch die Automobilhersteller und Komponentenfertiger möchten weg vom Warmeinbetten und Ultraschalleinbetten – Verfahren, die für das Einbringen der Messinginserts notwendig sind. Die dabei erforderlichen Kosten für Energie, Anlagentechnik und Personal sind hoch. Zudem spielt natürlich der Leichtbau eine wichtige Rolle. Hier kann das neue Verbindungselement deutlich punkten, denn es ist um bis zu 30 % leichter als vergleichbare Messingelemente. Auch hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit spricht einiges für Eco- Sert: Messingteile werden wegen der Verarbeitungseigenschaften meist als Drehteile hergestellt. Die Eco-Sert-Elemente dagegen können als Massenteile aus Aluminium umformtechnisch gefertigt werden. WEITES ANWENDUNGSFELD Prädestiniert ist ihr Einsatz für Kunststoffbauteile, denkbar ist jedoch auch die Verwendung bei Hybridverbindungen, beispielsweise mit Aluminiumdruckguss oder faserverstärkten Kunststoffen. Temperaturbelastete Verschraubungen aus Aluminium sind auch im Automobilbereich bei Motorenverschraubungen Stand der Technik. Arnold möchte hier mit dem Aluminiuminsert anknüpfen, denn auch hinsichtlich der Festigkeit ist das neue Verbindungselement für diese Anwendungsbereiche geeignet. Das trilobulare Verbindungselement wird eingepresst. Die Längsrändelung stellt bei der anschließenden Verschraubung ein Verdrehmoment sicher und der Bund nimmt die in axialer Richtung eingeleiteten Kräfte auf. Hergestellt werden die Teile maschinenfallend in einem sechsstufigen Fließpressverfahren. Um die gewünschten Eigenschaften wie z. B. Korrosionsbeständigkeit und Festigkeit einzustellen, kann anschließend eine Oberflächenbeschichtung oder Wärmebehandlung durchgeführt werden. INDIVIDUELLE VERBINDUNGSLÖSUNGEN Die Inserts gibt es in verschiedenen Ausführungen, sodass passgenau zur umzusetzenden Verbindungsstelle eine kundenindividuelle Lösung entwickelt werden kann. Basis dafür sind die Module des Eco-Sert-Baukastens, die dann mit den Verbindungselementen aus dem Arnold-Sortiment kombiniert werden können, beispielsweise als Direktverschraubung in Inserts. Alle Inserts sind mit Sackloch oder Durchgangsloch erhältlich. Daher können die Elemente universell eingesetzt werden. Ferner haben Kunden die Wahl zwischen einem Element mit Innengewinde und einer Kombination aus Insert und gewindefurchender Schraube zur Direktverschraubung. www.arnold-fastening.com 26 DER KONSTRUKTEUR 5/2018

HOCHTEMPERATURLOT UND FUNKTIONS- WERKSTOFF IN EINEM Kupfermangan-Legierungen, die als Funktionswerkstoff und als Hochtemperaturlot eingesetzt werden können, bietet Isabellenhütte mit Isa-Braze 970, Isa-Braze 970Si und Isa-Braze 980 an. Diese eignen sich zum Fügen und Beschichten von Stählen aller Art, Nickellegierungen, Chrom, Molybdän, Wolfram und Hartmetallen. Die Lote können z. B. eingesetzt werden, um Komponenten für die Energietechnik, Elektrotechnik und Elektronik miteinander zu verbinden, bei denen ein guter Stromfluss garantiert sein muss. In der Werkzeugindustrie kann man mit ihnen an Trägerwerkstoffen Schneiden oder andere Funktionselemente aus Hartmetall befestigen. Mit ihnen lassen sich auch aus den genannten Werkstoffen gefertigte, hochbeanspruchte Komponenten für die Motorentechnik, die Heizungs- und Kühlungstechnik, für Industriearmaturen und Rohrleitungssysteme oder für den Fahrzeugbau herstellen. Zudem können sie als Funktionswerkstoff für Beschichtungen eingesetzt werden. www.isabellenhuette.de VERBINDUNGSTECHNIK FÜR LEICHTBAUMATERIALIEN KVT-Fastening schlägt mit der MultiMaterial-Welding-Technologie (MM-W-Technologie) ein neues Kapitel in der dauerhaften, kraft- und formschlüssigen Verbindung von Leichtbauund Sandwichmaterialien auf. Das Befestigungsverfahren nutzt Ultraschallenergie, um thermoplastische Verbindungselemente fest mit dem Trägermaterial zu verbinden. Der thermoplastische Befestiger wird in Phase 1 über die Kombination von Ultraschallbewegung und Druck durch die Deckschicht „gestoßen“. Durch die Reibung zwischen Verbinder- Oberfläche und Bauteil wird die Oberfläche des Verbinders selbst zum Verbindungsmaterial. Dank seiner Materialhärte bleibt der Verbinder an sich formbeständig. Das MM-W-Verfahren nutzt die Kombination von Ultraschallenergie, Materialhärte und Design des Verbinders aus, um den Verbinder in das Bauteil einzutreiben sowie den angeschmolzenen Kunststoff als Verbindungsmasse zu nutzen. Über die Kapillare der Schmelze wird der poröse Werkstoff des Bauteils ideal gefüllt, was zu einer größervolumigen und größerflächigen Halteverankerung führt. VIELSEITIGES UND RESSOURCENSCHONENDES COMPOUND LIMBACH.indd 1 22.11.2017 08:28:39 Der Werkstoff Fluoroxprene von Freudenberg wurde ursprünglich entwickelt, um die Permeation von Kraftstoffdämpfen durch die Wandung der Zuleitungen zu reduzieren. Das Compound reduziert entweichende Kraftstoffdämpfe in die Atmosphäre durch die Wandung der Kraftstoffschläuche auf einen Bruchteil der üblichen Mengen. Zudem optimiert es die Sicherheit in Kraftstoffsystemen. Die elektrische Leitfähigkeit des Werkstoffs kann Fahrzeugherstellern helfen, das Kraftstoffsystem gegen statische Entladung abzusichern. Das Compound hat aber auch das Potenzial für andere Anwendungen: Durch veränderte Anteile der Bestandteile lassen sich die Produkteigenschaften anpassen. Der Werkstoff kann in einem Fertigungsverfahren zum Einsatz kommen, das Freudenberg entwickelt hat, und das Spritzgießtechnik mit einer aus Einzelkavitäten bestehenden Werkzeugkonstruktion kombiniert. Das spart Material und Energie und hilft, Abfall zu reduzieren. www.kvt-fastening.de www.fst.com KUNSTSTOFF IN HÖCHSTFORM Für unsere anspruchsvollen Kunden erweitern wir in unseren hochmodernen Produktionsstätten Illertissen (D) und Györ (HU) immer wieder die Grenzen des Machbaren. Wir beraten Sie in der Werkstoffauswahl und der Optimierung Ihrer Konstruktionen. Fordern Sie uns! www.weiss-kunststoff.de Weiss.indd 1 20.04.2018 10:59:07 DER KONSTRUKTEUR 5/2018 27

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