Clinchen von Stahl- und Aluminiumfeinblechen mit rotierenden Werkzeugaktivelementen

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Konventionelle Clinchverfahren sind seit längerem am Markt verfügbar und etabliert. Die bisher wissenschaftlich untersuchten Verfahren arbeiten mit einer konventionellen Hubbewegung, die zum Teil mit einer zusätzlichen Kinematik überlagert wird. Dem „Rotationsclinchen“ liegt im Gegensatz dazu ein anderer Ansatz zugrunde. Die neuartige wissenschaftliche Fragestellung liegt in der Anwendung eines rotativen Verfahrensprinzips zur Herstellung einer form- und kraftschlüssigen Fügeverbindung. Aus den Forschungsarbeiten über das Rotationsschneiden sind die Vorteile und Besonderheiten des rotativen Verfahrensprinzips bekannt. Bei den Vorteilen sind insbesondere die hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit, der kontinuierliche Vorschub und die geringen Prozesskräfte anzuführen. Ziel des Forschungsvorhabens ist die Erarbeitung der Verfahrensgrundlagen für den Einsatz des Rotationsclinchens. Basis für die Untersuchungen ist die mathematische Analyse der Bewegungsabläufe sowie die FEM-Analyse des Fügeprozesses. Dabei stehen Verfahrensparameter und Werkzeugauslegung im Mittelpunkt der Forschungsarbeit. Die simulativ gewonnenen Kenntnisse werden anschließend durch praktische Versuche verifiziert und mit dem Hubclinchen verglichen. Als Kriterien für die Qualität der Clinchverbindung werden geometrische und mechanische Kennwerte ermittelt sowie der Bauteilverzug überprüft. Ziel ist die Erzeugung einer form- und kraftschlüssigen Verbindung mittels Rotationsclinchen, die dem konventionellen Clinchen vergleichbar ist.