Blechverbindungen erklärt: Ein praktischer Leitfaden

Einführung

Bleche sind die Grundlage für zahlreiche Gegenstände des täglichen Lebens, vom Alltag bis zur Luft- und Raumfahrt. Der Zusammenbau dieser dünnen Bleche ist daher einer der wichtigsten Aspekte des Ingenieurwesens und der Fertigung. Blechverbindungen sind die besonderen Anordnungen und Techniken zur Verbindung von zwei oder mehr Blechen, um nützliche Strukturen und Verbindungen zu schaffen. Die Qualität, die Kosten und die Funktion des Endprodukts hängen von der Gestaltung und der Konstruktion dieser besonderen Verbindungen ab.

Dieser Leitfaden bietet Ingenieuren, Konstrukteuren und Verarbeitern ein Arbeitsinstrument. In diesem Artikel werden die am häufigsten verwendeten Verbindungsarten, Verbindungstechniken, Konstruktionsfaktoren, Verwendungszwecke und künftige Entwicklungen behandelt. Er ist ein wertvolles Nachschlagewerk für alle, die an der Spezifikation, Konstruktion oder Herstellung von Blechteilen und -baugruppen beteiligt sind, und bietet zusätzliche Informationen über die besten Praktiken in der Branche.

Häufige Arten von Bleche Gelenke

Die Art und Weise, in der die Kanten der Blechteile angeordnet sind, bestimmt die grundlegende Art der Verbindung. Die Wahl der Verbindungsart wird in der Regel in der Anfangsphase des Entwurfsprozesses getroffen und hängt von der Belastungsrichtung, dem verfügbaren Platz und dem Aussehen ab. Nachstehend sind einige der typischsten Konfigurationen aufgeführt:

Überlappungsverbindung

Eine Überlappungsverbindung ist eine Art von Verbindung, bei der zwei Blechteile über eine gewisse Länge übereinander gelegt werden. Der Verbindungsvorgang, der Schweißen, Nieten, Kleben usw. umfassen kann, erfolgt innerhalb dieses Überlappungsbereichs. Überlappungsverbindungen sind einfach vorzubereiten und zu montieren und bieten eine gute Festigkeit, insbesondere in der Richtung parallel zu den überlappenden Flächen. Sie sind einfach zu handhaben und werden daher häufig verwendet, aber sie ergeben eine versetzte Oberfläche.

Stumpfes Gelenk

Bei einer Stumpfnaht werden die Kanten zweier Blechteile in derselben Ebene ausgerichtet, wobei ein Teil Ende an Ende oder Kante an Kante mit dem anderen Teil verbunden wird, ohne dass es zu Überlappungen kommt. Geschweißt wird normalerweise entlang der Naht, an der die Kanten der Bleche zusammengefügt werden. Stumpfnähte bieten eine bessere Oberflächenbeschaffenheit und sind nicht so dick, was für die Ästhetik und den Luftstrom ideal ist. Sie erfordern jedoch in der Regel eine genaue Vorbereitung der Kanten und deren Ausrichtung und können bei bestimmten Belastungen weniger stabil sein als Überlappungsverbindungen, wenn sie nicht unterstützt oder mit Durchschweißungen ausgeführt werden.

Eckverbindung

Eine Eckverbindung ist eine Verbindung, bei der zwei Kanten zweier Bleche in einem rechten Winkel zueinander verbunden werden. Die Teile können Kante an Kante verbunden werden, oder ein Teil kann über die Kante des anderen Teils gelegt werden. Eckverbindungen sind eine Grundvoraussetzung für die Konstruktion von Kisten, Gehäusen und Rahmen. Sie können auf verschiedene Weise verbunden werden, z. B. durch Schweißen entlang der Innen- oder Außenecke oder durch die Verwendung von Verbindungselementen. Die spezifische Konfiguration hängt von der erforderlichen Festigkeit und der leichten Zugänglichkeit für den Verbindungsvorgang ab.

T-Gelenk

Eine T-Verbindung, auch T-Stück genannt, ist eine Verbindung, bei der die Kante oder das Ende eines Blechteils mit der Oberfläche eines anderen Blechteils in einem rechten Winkel in Form des Buchstabens "T" verbunden ist. Dies ist häufig der Fall, wenn Innenversteifungen, Halterungen oder Trennwände an eine größere Platte geschweißt werden. T-Verbindungen werden oft mit Kehlnähten hergestellt, die an der Verbindungsstelle Halt bieten. Es ist wichtig, dass die Verbindung so fest wie möglich ist, um jegliches Verrutschen zu vermeiden.

Randfuge

Eine Kantenverbindung ist ein Verfahren zur Verbindung der gebogenen Kanten oder Flansche zweier benachbarter Blechteile, die nahezu parallel zueinander verlaufen. Die Kanten selbst werden durch Schweißen oder Hartlöten verbunden. Diese Art der Verbindung wird häufig verwendet, um die Steifigkeit zu erhöhen, eine fertige Kante zu schaffen oder zwei benachbarte Bleche nebeneinander zu verbinden, wenn eine ebene Fläche erforderlich ist.

Naht/Hüftgelenk

Nahtverbindungen werden durch Biegen oder Überlappen der Kanten der Blechteile hergestellt. Ein Saum ist ein Verfahren, bei dem eine Kante auf das Blech selbst zurückgefaltet wird, hauptsächlich um eine glatte und sichere Kante zu erhalten oder um die Steifigkeit zu erhöhen. Falznähte, wie z. B. der Pittsburgh-Falz, der Rillenfalz oder der Stehfalz, werden durch das Ineinandergreifen der gefalzten Kanten von zwei verschiedenen Metallteilen gebildet, um eine durchgehende Naht zu erzeugen, die in der Regel mechanisch befestigt wird. Sie werden häufig in Lüftungs- und Klimakanälen, Dächern und Behältern verwendet und können bei einigen Konstruktionen Dichtungsfunktionen übernehmen, ohne dass zusätzliche Befestigungs- oder Dichtungsmittel erforderlich sind.

Bleche Umformung und Verarbeitung für Fugen

Um die Blechbauteile zu verbinden, können die Bauteile mehreren Umform- und Bearbeitungsvorgängen unterzogen werden, um die Kanten und Oberflächen für die Verbindung vorzubereiten. Diese Verfahren sind wichtig, um die Qualität, Festigkeit und Haltbarkeit der Verbindung zu gewährleisten.

Das Biegen ist der erste Prozess der Blechumformung, bei dem das Material auf die gewünschte Größe und Form zugeschnitten wird. Zu den gebräuchlichen Techniken gehören Scheren, Laserschneiden, Plasmaschneiden und Wasserstrahlschneiden, die alle einen unterschiedlichen Grad an Genauigkeit und Anwendbarkeit je nach Art und Dicke des Materials aufweisen. Der Schneidprozess ist entscheidend für die richtige Passform während des Fügeprozesses.

Ein weiterer wichtiger Formgebungsvorgang ist das Biegen oder Falten, das zur Herstellung von Flanschen, Säumen und anderen Merkmalen verwendet wird, die eine Verbindung ermöglichen. Überlappende Verbindungen, Eckverbindungen und Kantenverbindungen können durch Biegen hergestellt werden, um sicherzustellen, dass eine Überlappung oder eine passende Oberfläche für die Verbindung vorhanden ist. Der Biegewinkel und der Radius der Biegung sind entscheidend für die Geometrie und die Festigkeit der Verbindung.

Lochen und Bohren werden verwendet, um Löcher in das Blech für die Befestigung mit Nieten und Bolzen zu machen. Der Durchmesser, die Position und der Abstand dieser Löcher sollten genau festgelegt werden, um eine korrekte Ausrichtung und Verteilung der Lasten in der Verbindung zu ermöglichen.

Ausklinken und Schlitzen sind Verfahren, bei denen kleine Teile an den Kanten des Blechs ausgeschnitten werden. Diese Merkmale können verwendet werden, um mit anderen Teilen ineinanderzugreifen, um das Teil mit anderen Teilen während der Montage auszurichten oder um Platz für andere Teile zu schaffen.

Für einige Verbindungstechniken, insbesondere das Schweißen, ist eine Vorbereitung der Kanten erforderlich. Dazu kann es erforderlich sein, die Kanten des Blechs anzufasen, um das Eindringen der Schweißnaht und die Festigkeit der Schweißverbindung zu verbessern. Es ist auch notwendig, die Kanten zu entgraten, um jede Rauheit zu vermeiden, die zu einem losen Sitz führen könnte.

Techniken wie Tiefziehen, Stanzen und Walzprofilieren sind einige der Verfahren, mit denen sich komplexe Formen in Blechteile einbringen lassen.

Der Grad der Genauigkeit, der während dieser Formungs- und Bearbeitungsphasen erreicht wird, bestimmt die Leichtigkeit des Zusammenbaus, die Qualität der Verbindung und ihre Leistungsfähigkeit. Wenn keine ordnungsgemäße Vorbereitung erfolgt, wird die Passung nicht gut sein, die Verbindungen werden schwach sein und es wird Bruchstellen geben.

Wichtige Methoden für den Zusammenschluss Bleche Gemeinsam

Sobald das Blech geformt und vorbereitet ist, können verschiedene Methoden angewendet werden, um die eigentliche Verbindung herzustellen. Die Wahl der Methode hängt stark vom Material, der Dicke, der erforderlichen Festigkeit, dem Produktionsvolumen, den Kostenbeschränkungen und dem gewünschten Aussehen ab.

Hinweis: Alle Werte sind Näherungswerte und können je nach den verwendeten Materialien, Bedingungen und Geräten variieren.

Schweißen

Beim Schweißen werden die Blechteile unter Anwendung von Hitze, Druck und/oder Zusatzwerkstoff an der Verbindungsstelle zusammengefügt, so dass eine dauerhafte, feste Verbindung entsteht, wenn die Hitze entfernt wird. Einige der gängigen Verfahren zum Schweißen von Blechen sind: MIG (Metall-Inertgas), WIG (Wolfram-Inertgas), Punktschweißen und Laserschweißen.

Widerstand Punktschweißen (RSW): Bei diesem Verfahren fließt ein hoher Strom durch die Bleche, die sich überlappen und zwischen zwei Elektroden eingeklemmt werden, wobei an der Schnittstelle Wärme erzeugt wird, die einen Nugget bildet. Schnell und wirtschaftlich für Überlappungsverbindungen in der Massenproduktion (z. B. in der Automobilindustrie).

Widerstandsnahtschweißung: Ähnlich wie beim Punktschweißen, aber die Elektroden haben die Form von Rädern, die sich drehen, um eine Reihe von sich überlappenden Schweißpunkten zu erzeugen, die eine durchgehende, dichte Naht bilden.

Gas-Metall-Lichtbogenschweißen (GMAW /) MIG): Es wird eine Massivdrahtelektrode verwendet und ein Schutzgas eingesetzt. Vielseitig für verschiedene Verbindungsarten und -stärken.

Gas-Wolfram Bogen Schweißen (WIG / WTAW) und Wolfram-Inertgas-Schweißen (WIG): Bei diesem Verfahren werden eine nicht verbrauchbare Wolframelektrode und Schutzgas verwendet, und der Zusatzwerkstoff wird manuell zugeführt. Es bietet hohe Genauigkeit und gute Oberflächengüte für dünne Materialien und Anwendungen mit engen Toleranzen, z. B. in der Luft- und Raumfahrt und bei Edelstahl.

Laserstrahlschweißen (LBW): Es verwendet einen fokussierten Hochenergie-Laserstrahl. Er bietet einen geringen Wärmeeintrag, geringe Verformung, hohe Geschwindigkeit und eignet sich für feine und ungleiche Materialien.

Nieten

Das Nieten ist ein mechanisches Befestigungsverfahren, bei dem ein zylindrisches, verformbares Element, der sogenannte Niet, verwendet wird, der an einem Ende einen Kopf hat. Die Niete wird durch die ausgerichteten Löcher in den Blechen geführt und das Ende der Niete wird dann abgeflacht, um die beiden Teile miteinander zu verbinden. Blindnieten sind eine Variante, die nur von einer Seite des zu verbindenden Materials eingesetzt werden kann. Das Nieten ist präzise, erfordert keine Erwärmung des Materials und eignet sich zum Verbinden unterschiedlicher Materialien oder beschichteter Bleche. Es wird häufig in der Luftfahrt-, Transport- und Bauindustrie verwendet.

Schrauben und Verschraubungen

Hierbei handelt es sich um ein Befestigungsverfahren, bei dem Bolzen oder Schrauben durch Löcher geführt werden, die in die zu verbindenden Bleche gebohrt oder gestanzt wurden. Schrauben werden normalerweise zusammen mit Muttern verwendet. Selbstschneidende Schrauben sind Schrauben, die ihr eigenes Gewinde in den Löchern der erforderlichen Größe erzeugen können. Dies macht sie ideal für Zugangspaneele, Wartungspunkte und modulare Konstruktionen, da sie leicht montiert und demontiert werden können. Die Löcher können jedoch als Spannungserhöhungen betrachtet werden, weshalb das Anziehen (Drehmoment) überprüft werden muss.

Verkleben

Konstruktionsklebstoffe sind für die Verbindung von Blechen weit verbreitet und können in Kombination mit anderen Verbindungstechniken (Mehrprozessverbindungen) verwendet werden. Klebstoffe tragen die Last über einen größeren Bereich als Punktbefestigungen, können verschiedene Materialien verbinden, abdichten, Vibrationen reduzieren und eine glatte Außenfläche erzeugen. Es ist wichtig, die Oberfläche gut vorzubereiten, um eine gute Klebekraft zu erreichen. Es ist wichtig, die Aushärtungszeiten und die Beständigkeit gegenüber Umwelteinflüssen wie Temperatur und Chemikalien zu berücksichtigen. Häufig in der Automobilindustrie (Karosserieteile), Luft- und Raumfahrt und Elektronik.

Clinchen

Beim Clinchen handelt es sich um ein Kaltumformungsverfahren, bei dem zwei oder mehr Blechschichten durch Druck miteinander verbunden werden, ohne dass andere Befestigungsmittel oder Wärme zum Einsatz kommen. Diese werden verwendet, um die Metallschichten zu ziehen und zu formen und um das Metall lokal zu verdünnen und eine knopfartige Verriegelung zu erzeugen. Es handelt sich um ein schnelles Verfahren, bei dem keine Verbrauchsmaterialien verwendet werden, keine Dämpfe oder Funken entstehen und das bei vorbeschichteten oder ungleichen Metallen angewendet werden kann. Es ist in der Regel weniger aufwendig als Schweißen oder Nieten, reicht aber für die meisten statisch tragenden Zwecke aus.

Hartlöten und Löten

Bei diesen Verfahren wird ein Zusatzwerkstoff verwendet, dessen Schmelzpunkt niedriger ist als der des Grundblechs. Der Schweißzusatz wird erhitzt und fließt durch Kapillarwirkung in den eng anliegenden Fugenspalt; beim Abkühlen erstarrt der Schweißzusatz und verbindet die Teile. Beim Hartlöten werden Temperaturen über 450°C / 840°F verwendet, während das Löten bei Temperaturen unter 450°C / 840°F erfolgt. Beide Verfahren eignen sich zur Herstellung von dichten Verbindungen, zum Verbinden von Metallen unterschiedlicher Art und in Fällen, in denen der Einsatz von Wärme wie beim Schweißen nicht erwünscht ist. Die Sauberkeit der Oberfläche ist von größter Bedeutung.

Kritische Design-Faktoren für RobusteBleche Gelenke

Der Entwurf einer erfolgreichen Blechverbindung geht über die bloße Auswahl eines Typs und einer Methode hinaus. Mehrere kritische Faktoren müssen sorgfältig berücksichtigt werden, um sicherzustellen, dass die Verbindung stabil, dauerhaft, kosteneffektiv und für die vorgesehene Anwendung geeignet ist.

Überlegungen zur Materialauswahl

Die Art des Blechs (Stahl, Aluminium, Edelstahl, Kupfer usw.) ist die wichtigste Determinante für die Gestaltung der Verbindung. Dazu gehören die Festigkeit, die Verformbarkeit, die Schweißbarkeit, die Korrosionsbeständigkeit, insbesondere die galvanische Korrosion beim Verbinden verschiedener Metalle, die Wärmeausdehnung und -kontraktion sowie die Kompatibilität mit den gewählten Fügeverfahren, z. B. sind einige Aluminiumlegierungen schwer zu schweißen. Die Art des Werkstoffs und die Dicke des Materials bestimmen auch die möglichen Verbindungstechniken und die für den Prozess erforderlichen Parameter.

Die Wahl des richtigen Gelenktyps für die Festigkeit

Die Art der zu erwartenden Belastung der Verbindung (Zug, Druck, Scherung, Biegung, Ermüdung) muss bestimmt werden. Es ist wichtig zu verstehen, dass verschiedene Verbindungen unterschiedliche Eigenschaften haben, wenn sie Belastungen ausgesetzt sind. Überlappungsverbindungen sind in der Regel über die gesamte Länge der Überlappung schubfest, und Stumpfschweißnähte sind bei ordnungsgemäßer Ausführung zugfest. Eck- und T-Verbindungen werden durch Biegemomente belastet. Sie müssen außerdem in der Lage sein, die Lasten zwischen den verbundenen Teilen wirksam zu verteilen.

Auswahl der geeigneten Verbindungsmethode

Je nach Werkstoff, Art der Verbindung, erforderlicher Festigkeit, Produktionsgeschwindigkeit, Kostenbeschränkungen, Aussehen und Umgebung, in der das Produkt verwendet werden soll, muss die am besten geeignete Verbindungstechnik gewählt werden. Schweißen bietet in der Regel die höchste statische Festigkeit, ist aber mit Wärme verbunden. Beim Nieten gibt es keine Wärmeverformung, aber es sind Löcher erforderlich. Klebstoffe bieten glatte Oberflächen, erfordern jedoch eine Oberflächenvorbereitung und eine gewisse Aushärtungszeit. Durchsetzfügen ist schneller als andere Verbindungsmethoden, bietet aber weniger Festigkeit. Jede der Methoden hat ihre Vor- und Nachteile, und obwohl das Schweißen oft in Betracht gezogen wird, ist es wichtig zu erkennen, dass dies nicht die einzigen Möglichkeiten sind, eine sichere Verbindung zu erzielen.

Abmessungen und Abstände für die Integrität der Verbindungen

Die genaue Bemessung ist entscheidend. Im Falle von Überlappungsverbindungen ist der Überlappungsabstand erforderlich. Bei Schraub- oder Nietverbindungen müssen der Lochdurchmesser, der Randabstand (Abstand von der Mitte des Lochs zum Rand des Teils) und der Abstand zwischen zwei Verbindungselementen richtig gewählt werden, um ein Ausreißen, ein Versagen des Lagers oder ein Ausknicken zu vermeiden. Die Größe der Kehlnaht (z. B. die Länge des Kehlnahtschenkels) muss ausreichend sein, um die Last zu tragen. Die Maßtoleranzen müssen in der Produktion realisierbar sein.

Sicherstellung der Herstellbarkeit von Bleche Gelenke

Das Verbindungsdesign muss mit den derzeit auf dem Markt verfügbaren Werkzeugen und Techniken herstellbar sein. Dazu gehören der Zugang zu Schweißbrennern, Nietwerkzeugen oder Klebstoffapplikatoren, die Möglichkeit, die Teile während der Montage auszurichten, die Vermeidung komplexer Vorrichtungen und die Auslegung auf erreichbare Fertigungstoleranzen. Komplexe oder eng tolerierte Konstruktionen sind kostspielig und können zu mehr Fehlern führen.

Planung für Wartung und Demontage

Wenn die Baugruppe inspiziert, gewartet, repariert oder eventuell demontiert werden muss, muss die Konstruktion der Verbindung dies zulassen. Geschraubte oder verschraubte Verbindungen sind von Natur aus für die Demontage geeignet. Geschweißte oder geklebte Verbindungen sind im Allgemeinen dauerhaft, was eine Reparatur erschwert. Die Zugänglichkeit für Inspektionen (z. B. Sichtprüfung von Schweißnähten, Überprüfung der Unversehrtheit von Nieten) sollte ebenfalls berücksichtigt werden.

Umsetzung von Korrosionsschutzmaßnahmen

Blechverbindungen können korrosionsanfällig sein, insbesondere in rauen Umgebungen oder wenn ungleiche Metalle miteinander verbunden werden (galvanische Korrosion). Zu den Konstruktionsstrategien gehören die Auswahl korrosionsbeständiger Werkstoffe, das Aufbringen von Schutzbeschichtungen (Farbe, Pulverbeschichtung, Plattierung) vor oder nach der Verbindung, die Verwendung von Dichtungsmitteln, um Feuchtigkeit aus Spalten auszuschließen (häufig bei Überlappungsverbindungen), und die Verwendung einer elektrischen Isolierung (z. B. nicht leitende Unterlegscheiben) zwischen ungleichen Metallen.

Vielfältige Anwendungen von Bleche Branchenübergreifende Gelenke

Die Vielseitigkeit von Blechen und die Vielzahl der verfügbaren Verbindungstechniken führen dazu, dass sie in zahlreichen Branchen allgegenwärtig sind:

Automobilindustrie

Bei Fahrzeugkarosserien werden in großem Umfang Widerstandspunktschweißen, Laserschweißen und Kleben für Fahrgestelle, Karosserieteile und Strukturbauteile eingesetzt. Nieten und Schrauben werden für bestimmte Anbauteile verwendet.

Luft- und Raumfahrt

Flugzeugstrukturen sind in hohem Maße auf Nieten (insbesondere bündiges Nieten für die Aerodynamik) und Hochpräzisionsschweißen (WIG, Laser) angewiesen, um Aluminiumlegierungen, Titan und Verbundwerkstoffe zu verbinden. Auch das Kleben ist entscheidend.

HVAC (Heizung, Lüftung, Klimatisierung)

Für die Montage von Rohrleitungen werden häufig Schließnähte (z. B. Pittsburgh Lock) und Nieten verwendet. Bei schwereren Bauteilen oder speziellen Formteilen kann auch geschweißt werden.

Bauwesen

Stehende Fugen oder Überlappungsverbindungen sind bei Metalldächern und -verkleidungen üblich und werden mit Schrauben/Bolzen hergestellt. Verbindungen im Stahlbau werden durch Verschrauben oder Schweißen hergestellt.

Geräte

Bei Waschmaschinen, Kühlschränken, Backöfen usw. werden Gehäuse, Rahmen und Innenteile punktgeschweißt, geclincht, geschraubt und gesäumt/genäht.

Elektronik

Computer- und Serverschränke sowie andere Gerätegehäuse werden mit Schrauben oder Klammern oder in geringem Umfang durch Schweißen und Löten befestigt.

Möbel

Metallschränke, Regale und Rahmen können punktgeschweißt, geschraubt oder geclincht werden.

Jede Anwendung hat ihre eigenen Anforderungen in Bezug auf Festigkeit, Gewicht, Kosten, Haltbarkeit, Umweltverträglichkeit und Aussehen, die die Wahl der Verbindungen und Technologien bestimmen.

TZR: Ihr kompetenter Partner für Präzisions-Blechverbindungen

Um die beste Qualität von Blechverbindungen zu erhalten, braucht man die richtigen Fähigkeiten, die richtige Verarbeitung und eine Qualitätssicherung. TZR bietet einen kompletten Service für die Blechverarbeitung, der uns zu Ihrem One-Stop-Fertigungsgeschäft macht. Unsere Dienstleistungen konzentrieren sich auf die Bereiche Automobil, Medizin, 3D-Drucker und erneuerbare Energien. Wir verfügen über umfassende Blechverarbeitungskapazitäten für das Schneiden, Biegen und Formen, um sicherzustellen, dass die Teile vor dem Schweißen präzise gefertigt werden. Wir verfügen über ein breites Spektrum an Fügeverfahren und beherrschen die moderne Laserschweißtechnik.

Bei TZR ist es unsere Aufgabe, die Bedürfnisse jedes einzelnen Kunden genau zu verstehen. Die Konstruktions- und Fertigungsabteilungen sind von der Entwurfs- bis zur Produktionsphase in die Zusammenarbeit mit den Kunden eingebunden, und wir bieten verschiedene Materialoptionen wie Stahl, Edelstahl, Aluminium, Kupfer und Messing an. Wir achten besonders auf die Herstellbarkeit und führen professionelle DFM-Prüfungen durch, um eine hohe Qualität und Herstellbarkeit der Produkte zu gewährleisten. Unsere Qualitätssicherung, die Einhaltung der ISO 9000-Normen und die 98%-Produktqualitätssicherung garantieren, dass die von uns hergestellten Blechverbindungen von hoher Qualität sind und dem Standard des internationalen Marktes entsprechen.

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Blick in die Zukunft: Trends und Innovationen in der Bleche Gelenke

Der Bereich des Blechfügens entwickelt sich aufgrund der steigenden Anforderungen an Gewichtsreduzierung, höhere Festigkeit, bessere Produktivität und die Fähigkeit, neue und andere Materialien zu verbinden, ständig weiter. Zu den wichtigsten Trends gehören:

Fügen fortgeschrittener Materialien: Die Herausforderungen und Möglichkeiten für die Entwicklung zuverlässiger Verfahren zum Fügen von hochfesten Stählen (AHSS), Aluminiumlegierungen, Magnesiumlegierungen, Titan und Metallverbundstrukturen sind nach wie vor vorhanden. Auch neuere Verfahren wie das Reibrührschweißen (FSW), verschiedene Laserschweißtechnologien und Klebstoffe der neuen Generation werden eingesetzt.

Hybride Verbindungstechniken: Die Verwendung von zwei oder mehr Fügeverfahren in einem einzigen Prozess (z. B. Punktschweißen und Kleben, wobei beide Verfahren als Schweißen und Kleben bezeichnet werden) kann in Bezug auf Festigkeit, Ermüdungsfestigkeit und Dichtheit Vorteile gegenüber der Verwendung eines einzigen Fügeverfahrens bieten.

Automatisierung und Robotik: Der Einsatz von Robotersystemen beim Schweißen, Nieten, Durchsetzfügen und Klebstoffauftrag erhöht die Effizienz, Genauigkeit und Wiederholbarkeit, insbesondere in der Massenproduktion wie in der Automobilindustrie. Bildverarbeitungssysteme und adaptive Steuerungen verbessern die Genauigkeit.

Simulation und digitale Werkzeuge: Ein Beispiel dafür ist die fortschrittliche FEA-Software, die in der Lage ist, die Verbindungsmechanik unter Belastung zu simulieren, Spannungskonzentrationen vorherzusagen, das Design zu optimieren und sogar den Fügeprozess (z. B. Schweißsimulation) in einer virtuellen Umgebung zu modellieren, was den Zeit- und Kostenaufwand für die Entwicklung verringert.

Zerstörungsfreie Prüfung (NDT): Neuere Methoden der zerstörungsfreien Prüfung (z. B. Ultraschallprüfung, Wärmebildtechnik) können eingesetzt werden, um die Qualität der Verbindungen zu prüfen, ohne das Teil zu beschädigen, was für sicherheitskritische Anwendungen sehr wichtig ist.

Diese Innovationen deuten auf eine weitere Verbesserung der Funktionalität, Effektivität und Vielseitigkeit von Blechverbindungen hin, was ihre Bedeutung für die Fertigung in den kommenden Jahren garantiert. Für Konstrukteure und Hersteller ist es wichtig, diese Entwicklungen im Auge zu behalten, um sich einen Wettbewerbsvorteil zu verschaffen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Blechverbindungen wichtige Bestandteile verschiedener Produkte und Konstruktionen sind. Es ist wichtig, die verschiedenen Arten von Verbindungen, die Verfahren zu ihrer Herstellung und die Konstruktionsparameter zu kennen, die für den Erfolg der Verbindung wichtig sind. Mit dem technologischen Fortschritt wird es weitere Entwicklungen bei den Blechverbindungsmethoden geben, wodurch sich Effizienz, Kosten und Leistung verbessern.