Fertigung von Verbindungselementen und Verbindungstechnologien
Einfache Verbindungselemente aus Metall ohne Gewinde, wie Stifte und Stäbe, gehören zu den ältesten Verbindungstechnologien überhaupt. Gewindenieten, Schrauben und Gewindebolzen wurden viel später entwickelt und zunächst aus Edelmetallen gefertigt.
Eine der größten Entwicklungen der Verbindungstechnologie war die Einführung von duktilen Metallen, die dem Druck beim Pressen und Walzen standhalten konnten. Ab diesem Zeitpunkt wurde die Kaltumformung für die Massenfertigung von Verbindungselementen aus Metall eingesetzt. Heutzutage wird häufig das spanlose Formen (Walzen) verwendet, wobei das Umformen entweder durch Kalt- oder Warmpressen erfolgt.
Kaltumformen von Verbindungselementen aus Metall Kaltpressen ist die bei weitem gängigste Methode zur Herstellung von Verbindungselementen aus Metall. Ein Kabel wird kontinuierlich in eine Extrusionspresse gespeist. Mit einer Matrize wird der Draht dann komprimiert und der Durchmesser verringert, bis die richtige Form entstanden ist. Die Gewinde werden durch Kaltwalzen geformt. In einigen Fällen kann die Oberflächenhärte des Verbindungselements aus Metall mittels Induktionshärten erhöht werden.
- Bei hochwertigen Verbindungselementen aus Stahl werden verschiedene Wärmebehandlungen eingesetzt, um bestimmte Materialeigenschaften zu erreichen.
- Kohlenstoffarme Stähle werden aufgekohlt, um eine harte Oberfläche mit einem weichen, duktilen Zentrum zu schaffen.
- Kohlenstoffstähle sind gehärtet und angelassen.
- Sehr hochwertige Konstruktionsschrauben können nach der ersten Formgebung spanend bearbeitet werden, um bestimmte Formen, Toleranzen und Oberflächen zu erreichen.
Warmumformen von Verbindungselementen aus Metall Das Warmumformen kann weiterhin für sehr große oder komplex geformte Schrauben aus Metall verwendet werden.
Korrosionsschutz von Verbindungselementen aus Metall Zur Verbesserung des Korrosionsschutzes können Verbindungselemente mit Mangan, Zink oder Eisenphosphat beschichtet und anschließend geölt werden. Wenn ein höherer Korrosionsschutz erforderlich ist, können Verbindungselemente aus Metall mit Zink- und Cadmium- oder Chromplattierung galvanisiert oder in einem PVD-Verfahren mit Cadmium und Aluminium beschichtet werden.
Weitere Informationen Eine ausführliche Beschreibung der verschiedenen Prozesse und Technologien, die bei der Herstellung von Verbindungselementen aus Metall zum Einsatz kommen, ist der vollständigen Application Note zu entnehmen, die
hier heruntergeladen wird.
Abb. 3: Das Kaltumformen ist eine grundlegender Vorgang, bei dem das runde Drahtmaterial noch „kalt“ in die gewünschte Form gebracht wird. Bei dem Vorgang muss die Kontinuität des Korns aufrechterhalten werden, um die vollständige Integrität des Befestigungselements aus Metall zu gewährleisten.
Abb. 4: Beim Gewindewalzen wird ein Rohling zwischen zwei Flachmatrizen mit präzisen Parallelrillen gewalzt. Das Walzen kann kalt oder warm durchgeführt werden. Gewalzte Gewinde sind belastbar und glatt und es wird kein Material verschwendet.