Die Automobilindustrie setzt bekanntlich auf die Gewichtsreduzierung: Zunehmend werden dünnere und festere Stähle oder Aluminium verwendet, zugleich nimmt der Mischbau zu. Vor diesem Hintergrund müssen neue Verbindungselemente eine verlässliche Fügestelle gewährleisten.

Mit der fließloch- und gewindeformenden Schraube Flowform Plus erweitert Arnold Umformtechnik die Anwendungsgrenze für das Fügen von Blechen mit einer Dicke von 1,5 mm, die bei der Flowform im Stahlbereich bisher bei maximal 600 MPa lag, auf nunmehr 1000 MPa. Gegenüber der herkömmlichen Flowform änderte der Hersteller zudem die Abmessungen von 5 mm Durchmesser auf jetzt 4 mm. In Abhängigkeit von Kopf und Länge wiegt die herkömmliche Flowform 5,0 etwa 4,0 g, die neue Flowform Plus 4,0 kommt auf circa 3,0 g. Das entspricht einer Gewichtseinsparung von 25 %. Darüber hinaus wurde die Geometrie der Fließlochformspitze optimiert und das Wärmebehandlungsverfahren angepasst, sodass eine vergleichbare Performance entsteht.

Vielfältige Einsparmöglichkeiten

Grundsätzlich ist die Flowform Plus für höherfeste Stahlbleche und dickere Blechkombinationen konzipiert. Durch den Einsatz von Aluminiumbauteilen können auch dickere Fügekombinationen mit mehreren Lagen aufgebaut werden. In der Vergangenheit hat das bei dreilagigen Verbindungen dazu geführt, dass die Deck- und Mittellagen vorgelocht wurden.

Durch den Einsatz der Flowform Plus können laut Arnold Umformtechnik nun in Abhängigkeit von Fügewerkstoff Materialkombinationen bis zu 7,5 mm ohne Vorloch gefügt werden. Begründet ist dies in der geringeren Materialverdrängung durch die Durchmesserreduzierung. So entstehen eine kleinere Spaltbildung zwischen den Blechen sowie weniger Reibung aufgrund der kleineren Abmessung. Das Furchmoment fällt damit geringer aus als bei der herkömmlichen Flowform 5. Weil das Niveau des Drehmomentes generell niedriger ist, kann die Verbindung auch mit einem geringeren Anzugsdrehmoment aufgebaut werden. Die Verbindungsfestigkeit ist laut Arnold Umformtechnik etwas schlechter als bei Flowform 5, jedoch gut genug für die Anwendung.

Durch den kleineren Kopfdurchmesser der Flowform Plus kann schon die konstruktive Auslegung der Baugruppe beim Kunden angepasst werden. So lassen sich zum Beispiel Flansche schmaler und damit gewichtsoptimierter gestalten. Aufgrund der geringeren Materialverdrängung der Schraube sind in einer vergleichbaren Materialkombination zudem weniger Axialkräfte als bei einer herkömmlichen Flowform erforderlich, sodass die Prozessbelastung reduziert werden kann. Dadurch lässt sich gegebenenfalls der ausführende Roboter kleiner dimensionieren. Bei unverändertem Roboter kommt es zu einer geringeren Belastung der Schraube während des Fügens. Ein Vorteil ist nicht zuletzt, dass Anwender bestehende Anlagen für die Verschraubung ohne größere Umbauten weiter einsetzen können.

Annedore Bose-Munde, freie Fachjournalistin

Arnold Umformtechnik GmbH & Co. KG
Carl-Arnold-Straße 25
74670 Forchtenberg-Ernsbach
Tel.: +49 7947 8210
info@arnold-fastening.com
www.arnold-fastening.com