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Das Lean Bonding ist eine innovative neue Methode für das Verbinden von Verbundwerkstoffen und dünnen Metallmaterialien.  Entwickelt wurde das Lean Bonding von bigHead® Bonding Fasteners, einem Teil der Bossard Group. Mit dem Verfahren können Verbindungselemente schnell und fest auf Verbundwerkstoffen befestigt werden. Ausserdem sind für diese Lösung keine Bohrlöcher erforderlich, die den Grundverbundwerkstoff schwächen können.

Mit Lean Bonding können Verbindungselemente in nur zehn Sekunden permanent auf einer geeigneten Verbundwerkstoffoberfläche befestigt werden! Für den Prozess wird ein Bonding-Fastener mit einer klebenden Vorbeschichtung verwendet, die dann durch eine schnelle Induktionserwärmung aktiviert wird. Nachdem das Verbindungselement an der gewünschten Oberfläche befestigt wurde, härtet der trockene Klebstofffilm schnell aus und sichert den Befestiger permanent.

Verfügbar sind automatische, halbautomatische oder manuelle Montagemethoden, die keinen Schaden am Grundwerkstoff verursachen. Erfolgreich eingesetzt werden kann das Lean Bonding mit Glasfaser, verstärkten Kunststoffen, Aluminium, Stahl und kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff. Ausserdem ist es für den Einsatz mit einer Vielzahl von Klebstoffen, Beschichtungen und Grössen geeignet. Darüber hinaus gewährleistet ein vorapplizierter Klebstoff eine einheitliche Klebstoffdicke und eine wiederholbare Verbindungsqualität. Das macht sie zur perfekten Lösung für die zahlreichen technischen Herausforderungen bei der Montage von Verbundwerkstoffen, die nicht zum Durchsetzfügen, Nieten oder Schweissen geeignet sind.

Lean Bonding ist ein zuverlässiger Prozess, der eine ausgezeichnete Vielseitigkeit sowohl für einen hohen als auch einen niedrigen Produktionsumfang bietet und tiefgreifende Verbesserungen in Sachen Geschwindigkeit, Qualität und Kosten liefern kann.

Ein paar Fakten zum Lean Bonding:

• Das Verbindungselement verfügt über einen Kopfdurchmesser von 24 mm und ist in den Grössen M5 und M6 sowie in den Längen von 16 oder 20 mm erhältlich
• Mit einer Reihe von OEM-zugelassenen Beschichtungen verfügbar
• Klebstoffoptionen: Polyurethan- und Epoxidklebstoffe

Bossard ist der Branchenführer im Bereich Verbindungsprodukte und -lösungen und Lean Bonding ist nur einer der Gründe, warum marktführende Hersteller Bossard als ihren bevorzugten Lieferanten für innovative Verbindungstechnik wählen.

Wenn Sie mehr über Lean Bonding und weitere effektive industrielle Prozesse von Bossard erfahren möchten, besuchen Sie uns unter www.bossard.com oder wenden Sie sich unter ProvenProductivity@bossard.com an uns.

Das Laserschneiden von Blechen birgt erhebliche Vorteile hinsichtlich Zeiteinsparung und Genauigkeit. Beim Schneiden von Löchern für die direkte Montage von Verbindungselementen kann es jedoch auch zu Problemen führen.

Seit vielen Jahren verwenden Hersteller einsatzgehärtete Gewindeformschrauben mit genormten Schraubengewinden. Diese Schrauben erfordern vorgebohrte Löcher und formen ihr eigenes Gewinde in den Gegenwerkstoff. Dabei bestimmt die Dicke des Werkstoffs in der Regel den Durchmesser der Bohrung, die mit dem kleinsten Eindrehmoment und dem grössten Überdrehmoment für eine optimale Funktion der Verbindung benötigt wird.

Für diese Schrauben können Löcher in Baustahl gebohrt oder gestanzt werden. Dabei gibt es für jede Grösse und Dicke des Werkstoffs entsprechende Lochgrössenempfehlungen. Beim Schneiden der Löcher mit dem Laser können wir allerdings häufig beobachten, dass der Werkstoff bei der Bohrung etwas härter ist. Daher können bei der Montage Probleme auftreten, wenn für das Bohren oder Stanzen der Löcher die standardmässigen Empfehlungen verwendet werden.

Häufige Montageprobleme:

• Zu kleine Anpresskraft – die Schrauben überdrehen
• Hohes Eindrehmoment – die Schrauben können nicht montiert werden
• Die Schrauben brechen während dem Eindrehen

Diese Probleme weisen für gewöhnlich darauf hin, dass der Lochdurchmesser zu klein ist. Bei übergrossen Löchern beobachten wir hingegen häufig, dass die Gewinde überdrehen, anstatt ihr Anziehdrehmoment zu erzielen.

Während es schwierig ist, für alle Werkstoffarten, Dicken und Montagemethoden Empfehlungen für die jeweiligen Lochdurchmesser abzugeben, kann ein Eindreh-/Überdrehversuch in einer kontrollierten Umgebung die beste Möglichkeit sein, um eine optimale Funktion der Verbindung zu gewährleisten. Hier das Beispiel eines Tests, der kürzlich von einem Bossard Techniker durchgeführt wurde:

Vom Kunden geliefertes Stahlblech mit schrittweise grösser werdenden lasergeschnittenen Löchern:

Diagramm mit einer typischen Testanordnung:

Diagramm der Durchschnittswerte für diverse Lochdurchmesser:

Typische Übersichtsdaten eines Lochdurchmessers:

Anhand einer Verbindungsanalyse in unserem Labor können wir den richtigen Lochdurchmesser für Ihre Konstruktion empfehlen, um eine optimale Leistung zu gewährleisten.

Wenn Sie Interesse an einer Verbindungsanalyse haben, schauen Sie sich Bossards neueste Assembly Technology Expert Dienstleistungen näher an, insbesondere die Expert Test Services, oder schreiben Sie uns an: ProvenProductivity@bossard.com.

Doug Jones
Applications Engineer
djones@bossard.com

Ihr Produkt wird bereits seit einiger Zeit hergestellt, und jetzt ist es an der Zeit, sich mit dem Thema Kosteneinsparungen zu beschäftigen. Aber lohnt es sich überhaupt, in diesem Bereich nach Einsparungen zu suchen? Verbindungselemente machen doch nur einen kleinen Bruchteil der Gesamtkosten aus.

Es stimmt natürlich, dass die Kosten für Verbindungselemente eher gering sind, es gibt jedoch viele versteckte Kosten, die beim Einkauf gerne übersehen werden. Wir nennen das Gesamtbetriebskosten oder Total Cost of Ownership (TCO).

Zur besseren Erklärung des TCO-Modells in der Verbindungstechnik verwenden wir das Eisbergmodell.

Gesamtbetriebskosten von Verbindungselementen

Im Durchschnitt macht das Verbindungselement selbst nur etwa 15 % der Gesamtkosten aus. Die restlichen 85 % der Kosten entfallen auf Entwicklung, Beschaffung, Tests, Inventuren, Montage und Logistik. Diese Kette von Tätigkeiten verursachtKosten, welche die Wirtschaftlichkeit der Verbindung beeinflussen.

Betrachten wir ein Beispiel des Bossard Kostenrechners.

Wenn Sie das verborgene Einsparpotenzial bei Ihren Verbindungselementen finden möchten, verwenden Sie die neuesten Informationen dazu bei Bossards Assembly Technology Expert Dienstleistungen. Oder schreiben Sie uns ganz einfach direkt unter ProvenProductivity@bossard.com

Doug Jones
Applications Engineer
djones@bossard.com

Sie nutzen die Vorteile von gewindefurchenden Schrauben nicht für Ihre Konstruktion? Möglicherweise lassen Sie sich so einige Rationalisierungen und Kosteneinsparungen entgehen! Von Stahl, Bunt-und Leichtmetallen bis hin zu Thermoplasten – für Ihre nächste Konstruktion sollten Sie solche multifunktionalen Verbindungselemente in Betracht ziehen.

Was genau sind gewindefurchende Schrauben? Gewindefurchende Schrauben haben die gleiche Gewindesteigung wie standardmässige Maschinenschrauben, verfügen jedoch über oberflächengehärtete Gewinde und eine unterschiedliche Gewindegeometrie, mit der sie sich ihr eigenes Gegengewinde in ein gewindefreies Loch formen. Dadurch entfallen entweder das Gewindeschneiden, zusätzliche Muttern oder Sicherungselemente, die bei herkömmlichen Muttern-Schrauben-Verbindungen erforderlich wären.

Selbsthemmende Wirkung

Einer der grossen Vorteile von gewindefurchenden Schrauben ist die Selbsthemmung. Da sie ihr eigenes Gewinde formen, gibt es kein Spiel zwischen Aussen- und Innengewinde. Dieses Gewindespiel kann unter Vibrationsbelastung zu einem Lösen führen. Allein die selbsthemmende Wirkung kann daher ein guter Grund für einen Wechsel zu gewindefurchenden Schrauben sein.

geschnittenes Gewinde

geformtes Gewinde

Reduzierung der Verbindungselemente

Bei manchen Verbindungen können Kosteneinsparungen erzielt werden, indem Muttern, kostspielige Gewindeschneidvorgänge,Sicherungsscheiben, Klebstoffe oder andere Sicherungselemente entfallen, . Ganz zu schweigen von der Reduktion der benötigten Verbindungselemente und Arbeitsschritte im Vergleich mit einer herkömmliche Montage.

Spezielle Gewindeformer für Leichtmetalle und Kunststoffe

Es gibt viele spezielle Gewindeformen für die Montage in Leichtmetalllegierungen wie beispielsweise Magnesium oder Aluminium. Das Gleiche gilt für verschiedene thermoplastische Kunststoffe. Bei einigen härteren Thermoplasten oder Duroplasten kann zudem eine Schneidfunktion die Belastung des Materials verringern. Auch dabei entstehen Gewinde im Material, das Gewindeschneiden oder teure Gewindeeinsätze entfallen jedoch.

Bossard bietet  Webinare und Seminare an Ihrem Standort an, die speziell auf Ihre Fragen und Anforderungen zugeschnitten sind und in denen Sie mehr über gewindefurchende Schrauben erfahren. Wenn Sie an weiteren Informationen interessiert sind, wenden Sie sich bitte unter ProvenProductivity@bossard.com an uns.

Doug Jones
Applications Engineer
djones@bossard.com

Für die Konstruktion von Schraubenverbindungen benötigen Sie zunächst gute Grundkenntnisse der Verbindungselemente. Viele Ingenieure glauben genug über Verbindungselemente zu wissen, um die richtigen Elemente auszuwählen. Doch wie viel wissen Sie wirklich? Hier finden Sie wichtige Informationen mit Fragen am Ende, mit denen Sie Ihre Kenntnisse testen können:

Antriebsarten

Für die Serienmontage ist es allerdings nicht ideal, da hier Werkzeugverschleiss und – im Falle der serienmässigen Montage per Hand – eine Ermüdung des Bedieners auftreten können.

Was ist der Unterschied zwischen einem Phillips- und einem Pozidriv-Antrieb?

• Wendet man bei einem Phillips-Antrieb ein zu hohes Drehmoment an, kann das Werkzeug herausrutschen. Dadurch wird ein Brechen der Schraube vermieden. Bei bestimmten Fällen der Handmontage durch den Kunden kann dies von Vorteil sein. Für die Serienmontage ist es allerdings nicht ideal, da hier Werkzeugverschleiss und – im Falle der serienmässigen Montage per Hand – eine Ermüdung des Bedieners auftreten können.

• Der Pozidriv verfügt hingegen über eine andere Geometrie, die einen grösseren Teil des Drehmoments bei geringerem Anpressdruck auf die Schraube überträgt. Dadurch haben diese Werkzeuge in einer Produktionsumgebung – sei es bei manueller oder automatisierter Montage – eine längere Lebensdauer. Ausserdem ist es möglich, ein bestimmtes Drehmoment zu erreichen, ohne dass das Werkzeug aus dem Antrieb rutscht.

Woran erkennt man den Unterschied?

Kreuzschlitz (Phillips)

Kreuzschlitz (Pozidriv)

Der Pozidriv verfügt auf der Stirnseite des Antriebs über vier Einkerbungen zur Kennzeichnung.

Kann man den gleichen Schraubendreher für die beiden Antriebe verwenden?

Festigkeits-/Güteklasse

Wie bestimmen Sie anhand des Kopfes die Festigkeit eines Verbindungselements?

Die Güte- oder Festigkeitsklasse wird auf dem Kopf markiert.

• Links – Festigkeitsklasse 8.8, metrisch. „8.8“-Stempelung auf dem Kopf.
• Mitte – drei Schrägstriche im gleichen Abstand zueinander stehen für die Güteklasse 5 bei Zollschrauben, die der metrischen Festigkeitsklasse 8.8 entspricht.
• Rechts – sechs Schrägstriche im gleichen Abstand zueinander stehen für die Güteklasse 8 bei Zollschrauben, die einer höheren Festigkeit als Güteklasse 5 entspricht.

Was bedeuten das Dreieck und „ABCD“ auf dem Kopf? Wofür steht 8.8 auf dem Kopf des metrischen Verbindungselements? Über welche Güteklassen verfügen die folgenden Verbindungselemente?

Schreiben Sie uns unter ProvenProductivity@bossard.com an, um zu sehen, ob Sie die Fragen richtig beantwortet haben. Ausserdem können Sie auf diesem Wege ein Seminar bei Ihnen vor Ort mit uns vereinbaren.

In diesem Seminar wird es nämlich nicht nur um Grundlagen gehen, sondern Sie erhalten auch weiterführende Informationen zu den Grundsätzen der Schraubenverbindung und zur Herstellung von Verbindungselementen.

Doug Jones
Applications Engineer
djones@bossard.com