Schwenkbiegemaschinen warten: Genauigkeit und Lebensdauer sichern
Die ersten Blechteile eines Wiederholauftrags bestehen die Prüfung. Nach der Hälfte des Produktionslaufs nimmt der Bediener eine weitere Winkelkorrektur vor,…
In diesem Artikel konzentrieren wir uns auf eine der ältesten Methoden, zwei Teile miteinander zu verbinden: die Niete. Von ägyptischen Speerspitzen über Äxte aus der Bronzezeit bis hin zu modernen Fertigungsmethoden – die Niete hat sich über Jahrtausende bewährt. Mit dem Aufkommen von Pressfit-Befestigungselementen wurde das Konzept der Niete so weit verbessert, dass sie nun entfernbar und wiederverwendbar sein können. Ist eine Niete die richtige Wahl für Ihr Projekt oder gibt es eine bessere Alternative? Welche Materialaspekte gilt es zu beachten? Benötigt Ihr Projekt eine Vollniete, eine Blindniete oder eine Nietmutter? Antworten auf diese und weitere Fragen finden Sie im Folgenden – also lesen Sie weiter!
Nieten gibt es in einer Vielzahl von Größen und Formen, um den unterschiedlichsten Branchen und Anwendungen gerecht zu werden. Die Niete in ihrer einfachsten Form besteht aus einem Kopf und einem Schaft, der etwas länger ist als die Dicke der zu verbindenden Teile. Das Schaftende der „Vollniete“ wird durch vorgebohrte Löcher geführt und anschließend verformt, sodass ein zweiter Kopf entsteht, der die beiden Teile dauerhaft sichert. Nieten bieten hervorragende Scherfestigkeit, gute Zugfestigkeit und sind nahezu unempfindlich gegen das Lösen durch Vibrationen. Im Folgenden finden Sie eine kurze Übersicht der gängigsten Varianten, die Ihnen den Einstieg in eine erfolgreiche Verbindungstechnik erleichtern.
Sie ist der Urvater aller anderen Niettypen und besteht aus einem einfachen Schaft mit einem Kopf an einem Ende. Vollnieten sind in unterschiedlichen Kopfformen erhältlich, darunter Linsenkopf, Halbrundkopf, Pilzkopf mit niedriger Bauhöhe (ja, den gibt es wirklich) und Senkkopf. Die Vollniete ist robust und zuverlässig – kaum ein anderes Befestigungsverfahren hält zwei Materialien so beständig zusammen.
Im Volksmund auch als „Popniete“ bekannt, eignet sich die Blindniete besonders, wenn nur eine Seite des Bauteils zugänglich ist. Diese Niete wird mit einem speziellen Handwerkzeug–oder einer Popnietzange–verarbeitet, die in den meisten Baumärkten oder Kfz-Zubehörgeschäften erhältlich ist. Zum Setzen einer Popniete wird der Körper durch ein vorgebohrtes Loch gesteckt, bis das Material anliegt. Anschließend zieht die Nietzange den Dorn zurück durch den Körper, wodurch das entfernte Ende aufgespreizt und eine neue Schulter gebildet wird, die die beiden Bleche fest zusammenzieht. Es gibt verschiedene Blindniet-Typen, die jeweils für den Einsatz in Metall, GFK, vielen Kunststoffen, Holz und anderen festen Plattenmaterialien ausgelegt sind.
Spreiz- oder Spaltnieten ähneln in ihrer Form den Vollnieten, jedoch ist das Schaftende gespalten. Dadurch kann ein spezielles Werkzeug die beiden „Schenkel“ nach dem Einführen durch die Werkstücke aufspreizen. Spreiznieten erfordern den Zugang zu beiden Seiten des Materials und werden meist in weicheren Kunststoffen, schweren Geweben sowie in der Lederverarbeitung eingesetzt.
Rohr- oder Halbrohrnieten ähneln der Vollniete, besitzen jedoch eine teilweise durchbohrte Bohrung am Schaftende. Die Verarbeitung erfolgt analog zur Vollniete und benötigt ebenfalls den Zugang zu beiden Seiten, allerdings ist nur etwa ein Viertel der Kraft erforderlich, um die Niete zu setzen. Da sich Rohrnieten nur am hohlen Schaftende verformen (und nicht über die gesamte Länge), eignen sie sich auch für drehbare Verbindungen.
Ein aufmerksamer Leser wird vermuten, dass der Senkkopf bündig mit der Oberfläche des Werkstücks abschließt – und das ist richtig. Eine Senkbohrung (typischerweise mit 100° Winkel) wird auf die Größe einer Niete mit passendem 100°-Fasenwinkel am Kopf abgestimmt. Diese Nieten können sowohl als Blind- als auch als Vollnieten ausgeführt sein und bieten Vorteile hinsichtlich der Optik sowie der Reduzierung des Luftwiderstands (denken Sie an weniger Turbulenzen auf Flugzeugflügeln).
Alle genannten Niettypen können aus verschiedenen Metalllegierungen gefertigt werden. Eine der wenigen Einschränkungen ist, dass der Schaft ausreichend duktil sein muss, um ohne Risse verformt werden zu können. Am häufigsten kommen weiche Legierungen wie Aluminium und unlegierter Stahl zum Einsatz, dazu Edelstahl für erhöhte Korrosionsbeständigkeit, Messing und Kupfer für eine ansprechende Optik und – da sie weicher sind – für eine einfache Montage ohne Spezialwerkzeug oder Erwärmung.
Ist besonders hohe Festigkeit gefragt, werden Vollnieten aus hochgekohltem Stahl eingesetzt, die auf „kirschrot“ erhitzt und dann mit einem pneumatischen Nietwerkzeug gesetzt werden müssen.
Nieten sind zwar preiswert und zuverlässig, ihre Montage ist jedoch zeitaufwendig, sie sind dauerhaft und oft schwerer als andere Befestigungsmethoden.
Im Heimwerkerbereich ist die Popniete bei weitem am beliebtesten, vor allem weil sie eingesetzt werden kann, wenn nur eine Seite zugänglich ist. Der größte Nachteil? Diese Niete ist permanent – es sei denn, Sie greifen zur Bohrmaschine und entfernen sie wieder.
Pressmuttern sind vibrationsbeständig und lösen sich nicht wie häufig verschweißte Muttern. Sie können in Metallblechen ab einer Dicke von 0,048 Zoll eingesetzt werden.
Stellen Sie sich Einpressbolzen als das Gegenstück zur Pressmutter vor: Wie eine Mutter erfordert auch ein Einpressbolzen den Zugang zu nur einer Seite des Bauteils. Ein zusätzlicher Vorteil gegenüber der klassischen Schraub-Mutter-Verbindung besteht darin, dass der Bolzen fixiert ist und sich nicht mitdreht – besonders dann hilfreich, wenn Sie unter dem Werkstück liegen und versuchen, eine Mutter ohne Sicht auf das Gewinde aufzuschrauben. Ach, das ist Ihnen noch nie passiert? Glück gehabt …
In den meisten Fällen erfordern Nieten ein exakt vorgebohrtes Set an Löchern, die perfekt übereinanderliegen müssen. Mit unseren Präzisionslasern stellen solche Details kein Problem dar, dennoch muss der passende Niet ausgewählt und oftmals ein spezielles Werkzeug zur Montage angeschafft werden.
Wenn Sie PEM-Befestigungselemente in Ihr Blech bei uns spezifizieren, reduziert sich der Arbeitsaufwand pro Befestiger auf das bloße Einschrauben einer Mutter oder eines Bolzens.
Wer schon einmal mit Popnieten gearbeitet hat, weiß: Egal ob Anwenderfehler, Bauteiltoleranzen oder Ausrichtungsprobleme – die Qualität der einzelnen Nietverbindung kann stark variieren.
Trotz gewisser Einschränkungen gibt es zahlreiche sinnvolle Einsatzbereiche in verschiedenen Branchen: Im Flugzeugbau und bei Blechverarbeitern werden Nietverbindungen nach wie vor häufig verwendet, da sie nahezu unempfindlich gegen das Lösen durch Vibrationen sind. In der Wohnmobilindustrie dienen Nietverfahren zur Verbindung von Materialien wie Kunststoff, Sperrholz und Aluminium – versuchen Sie das mal mit einer Schweißverbindung. Mit den richtigen Vorkehrungen können Nieten zudem wasserdicht sein, weshalb sie in vielen Anwendungen im Schiffbau bevorzugt werden.
Sie haben Ihre Bauteile mit Ihrer bevorzugten CAD-Software konstruiert und haben bereits eine Vorstellung von Details wie Lochdurchmesser, -position und deren Bezug zu Biegekanten – und trotzdem sind Sie sich nicht ganz sicher? Keine Sorge! Neben den bereits erwähnten Hardware-Richtlinien finden Sie bei uns auch material- und dickenspezifische Details für jedes geeignete Material. Angenommen, Sie entscheiden sich für 5052 H32 Aluminium, da es leicht, stabil, korrosionsbeständig und preiswert ist. Im Hardware-Katalog können Sie die verfügbaren Befestigungselemente nach Material filtern und sehen auf einen Blick, welche Muttern, Abstandshalter und Bolzen zur Auswahl stehen. Durch weitere Filter erhalten Sie hilfreiche Informationen wie maximale und minimale Materialdicke, Abstand von der Mittellinie zur Kante und vieles mehr.
Brauche ich eine Niete oder eine Nietmutter?
Soll die Verbindung später wieder gelöst werden, etwa für Transport oder Lagerung? Dann empfiehlt sich ein einsetzbares Befestigungselement. Ist das geringste Gewicht und maximale Vibrationsbeständigkeit gefragt? Dann greifen Sie zur Vollniet.
Was ist der Unterschied zwischen einer Blindniete und einer Popniete?
Eigentlich gibt es keinen! Die erste Blindniete wurde 1916 in Großbritannien entwickelt. Während und nach dem Zweiten Weltkrieg wurde die POP™-Niete aufgrund ihrer leichten Handhabung äußerst populär. Sie ist bis heute der meistverwendete Niettyp; die Marke gehört inzwischen zur Stanley-Gruppe.
Warum nicht einfach schweißen?
Eine Heftschweißung punktet zwar beim Gewicht und der Geschwindigkeit, doch Nieten (und die von uns angebotenen Nietmuttern) bieten deutlich bessere Vibrationsbeständigkeit und Reproduzierbarkeit. Und versuchen Sie mal, eine Holzplatte mit einem Aluminiumblech zu verschweißen!
