Glühendes Werkzeug: Fließbohren schafft Verbindung in dünnwandigen Werkstoffen

Glowdrill ist auf den Fließbohrprozess spezialisiert, der hochbelastbare Verbindung in dünnwandigen Werkstoffen schafft.

Fließbohren ist die spanlose Methode zur Erzeugung von Durchzügen, wie Glowdrill mitteilt. Diese kommt bereits ab einer Materialstärke von 1 mm zum Einsatz. Dabei wird das Material nicht entfernt, sondern mittels Kraft und Reibungshitze verdrängt, wulstförmig aufgeworfen und zu einer Art Buchse ausgeformt, wie es heißt. Der in Sekundenschnelle entstandene Durchzug könne als Lagestelle, tragfähige Löt- und Schweißverbindung oder als Kernlochbuchse für Schraubverbindungen genutzt werden.

• Aufsetzten: Die Spitze des Fließbohrers wird auf das Material aufgesetzt.
• Formen: Das Werkzeug wird mit relativ hoher Axialkraft und Drehzahl auf das Material gedrückt, wodurch die notwendige Reibungswärme erzeugt und das Material aufgeheizt wird. Der Fließbohrer beginnt zu glühen und kann nun in das Material eindringen und den Durchzug ausformen.
• Ausformen: Der Fließbohrer verdrängt das Material anfänglich entgegen der Vorschubrichtung nach oben. Mit zunehmender Eindringtiefe wird dann der Durchzug in Vorschubrichtung erzeugt. Das Verhältnis zwischen dem nach oben und nach unten fließendem Material beträgt ca. 1/3 zu 2/3
• Durchzug: Der fließgeformte Durchzug ist fertig. Je nach Fließbohrer wurde das nach oben geflossene Material zu einem homogenen Kragen bzw. Wulst umgeformt (Typ Form) oder direkt wieder abgetragen (Typ Cut).
• Gewinden: Der Gewindeformer drückt das Material der Buchse in die Gewindeflanken und bewirkt durch eine spanlose Kaltumformung eine Gefügeverdichtung. Dadurch wird eine sehr hohe Festigkeit des Gewindes, sowie eine exakte Gewindeführung erreicht.
• Je nach Art und Form des Fließbohrers lassen sich unterschiedliche Lochgeometrien verwirklichen.
• Resultat: Durch den ununterbrochenen Verlauf der Materialfaser und das Kaltwalzen des Gewindeformens ist eine hoch belastbare Verbindung entstanden. Aufgrund der exakten Gewindeführung besteht keine Gefahr des Verschneidens.

Beim Fließbohren und anschließendem Gewindeformen ergeben sich vielseitige Vorteile

Im Gegensatz zu anderen Verfahren tritt beim Fließbohren aufgrund homogener Verformung eine Materialverfestigung auf, die hohe Anzugskräfte bei Gewinden und Tragfähigkeiten bei Lagerbuchsen ermöglicht. Das Verfahren ist vor allem von Vorteil bei geschlossenen Bauteilen (beispielsweise in der Rohrbearbeitung), bei denen kein zweites Werkzeugteil (Matrize) eingebracht werden kann. Ebenso bei sehr dünnwandigen Materialien, um eine ausreichende Buchsenhöhe zu erzielen.

In Verbindung mit dem Fließbohren hat das Gewindeformen gegenüber dem Schneiden eine höhere Ausreiß- und Dauerfestigkeit. Durch das kalt eingewalzte Gewinde wird der Faserverlauf zusätzlich verstärkt, wodurch sich eine höhere Belastbarkeit des Gewindes im Vergleich zu herkömmlich geschnittenen Gewinden ergibt. Das Gewindeformen erzeugt eine exakte Gewindeführung. Somit besteht keine Gefahr des Verschneidens.

Hochbelastbare Gewinde in nur wenigen Schritten

Aufgrund langjähriger Erfahrung und des Know-hows im Bereich des Fließbohrens können die Werkzeughersteller Produktionsparameter so optimieren, dass sich mit diesem Verfahren wesentlich kostengünstiger fertigen lässt als mit herkömmlichen Fertigungsmethoden, so Glowdrill weiter.

So können beispielsweise Verbindungssysteme wie aufwendige Niet-, Schweiß- oder Pressmutterverbindungen ersetzt werden. Diese seien vergleichsweise teuer und zeitaufwendig. Gerade bei dünnwandigen Werkmaterialien, in welche nur ein bis zwei Gewindegänge eingebracht werden können, biete das Fließbohrverfahren eine echte Alternative und schafft hochbelastbare Gewinde in nur wenigen Schritten.