DE102014203757A1

DE102014203757A1 - Verfahren zum Verbinden wenigstens zweier Bauteile im Stanznietverfahren, Vorrichtung zum Durchführung des Verfahrens, Fertigungseinrichtung und Verwendung des Verfahrens

Info

Publication number: DE102014203757A1
Application number: DE102014203757.3A
Authority: DE
Inventors: Sebastian Engler; Florian Woelke; Harald Lukosz; Jens Koenig
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2014-02-28
Filing date: 2014-02-28
Publication date: 2015-09-03
Anticipated expiration: 2034-03-01
Also published as: SE540747C2; GB2524654A; SE1550163A1; GB2524654B; GB201503009D0; DE102014203757B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden wenigstens zweier Bauteile (11, 12) im Stanznietverfahren, bei dem die wenigstens zwei Bauteile (11, 12) zwischen einem Stempel (15) und einem Gegenhalter (18) angeordnet werden, worauf ein Niet (20) durch den Stempel (15) in die wenigstens zwei Bauteile (11, 12) eingedrückt wird und dabei die wenigstens zwei Bauteile (11, 12) miteinander kraft- und formschlüssig verbunden werden. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass während des Eindrückens der Niet (20) der Niet (20) und/oder die wenigstens zwei Bauteile (11, 12) mittels einer Einrichtung (30) in Schwingungen versetzt werden.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden wenigstens zweier Bauteile im Stanznietverfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Durchführen des Stanznietverfahrens, eine Fertigungseinrichtung mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie die Verwendung eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
Ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der Praxis bereits bekannt und dient zum Verbinden mindestens zweier in einem Verbindungsbereich insbesondere eben ausgebildeter Bauteile. Das Stanznietverfahren zeichnet sich dadurch aus, dass es nicht erforderlich ist, die miteinander zu verbindenden Bauteile vorzulochen. Vielmehr wird ein Niet mittels eines Stempelwerkzeugs in die wenigstens zwei Bauteile eingedrückt, wobei durch einen entsprechend geformten Gegenhalter in Form einer Matrize, der mit dem Stempelwerkzeug zusammenwirkt, sichergestellt ist, dass der Niet sich in einer bestimmten Art und Weise innerhalb der miteinander zu verbindenden Bauteile verformt, um eine kraft- und formschlüssige Verbindung zwischen den Bauteilen herzustellen und gleichzeitig ein Durchdringen des der Niet abgewandten Bauteils zu vermeiden. Das Stanznietverfahren hat beispielsweise gegenüber einem Schweißverfahren den Vorteil, dass artfremde Materialien miteinander verbunden werden können und dass die Verbindung relativ korrosionsunempfindlich ist, weil sie einen dichten Bauteileverbund ermöglicht. Typische Anwendungsfälle des Stanznietverfahrens finden sich beispielsweise im Karosseriebau, wobei eine Vorrichtung zum Durchführen des Stanznietverfahrens beispielsweise an einem beweglich ausgebildeten Roboterarm befestigt ist. Dadurch, dass kein Vorlochen der Bauteile erforderlich ist, sind relativ hohe Eindrückkräfte für den Niet erforderlich, und der Niet muss aus speziellen, insbesondere relativ hohe Festigkeitswerte aufweisenden Werkstoffen bestehen. Weiterhin lassen sich zwar grundsätzlich artfremde Bauteile miteinander verbinden, insbesondere die Anwendung bei faserverstärkten, relativ spröden Bauteilen ist mit dem bekannten Stanznietverfahren jedoch problematisch, da diese beim Eindrücken der Niet zum Ein- bzw. Ausreißen tendieren. Weiterhin ist als nachteilhaft anzusehen, dass aufgrund der relativ großen benötigten Eindrückkräfte die Antriebe für das Stempelwerkzeug relativ groß und aufwändig ausgebildet sind und daher tendenziell auch ein relativ hohes Gewicht aufweisen. Dies führt zu Nachteilen hinsichtlich der Struktur, an der eine Vorrichtung zum Durchführen des Stanznietverfahrens angeordnet ist, beispielsweise einem Roboterarm. Dieser muss dann entsprechend stabil bzw. aufwändig ausgebildet sein, um die relativ schwere Vorrichtung tragen zu können. Das relativ hohe Gewicht der Struktur hat wiederum zur Folge, dass auch ein relativ aufwändiger Antrieb zum Bewegen des Roboterarms benötigt wird. Insgesamt resultieren daher relativ hohe Investitionskosten für eine entsprechende Fertigungseinrichtung.
Darüber hinaus ist aus dem Stand der Technik das sogenannte Ultraschallschweißverfahren bekannt, bei dem aus thermoplastischen Kunststoffen oder metallischen Werkstoffen bestehende Bauteile miteinander verbunden werden. Bei metallischen Werkstoffen kommt es vor allem bei Aluminium, Kupfer und deren Legierungen zum Einsatz. Die benötigte Wärme beim Ultraschallschweißen wird durch eine hochfrequente mechanische Schwingung erzeugt, welche zwischen den Bauteilen durch Molekular- und Grenzflächenreibung entsteht.
Offenbarung der Erfindung
Ausgehend von dem dargestellten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Verbinden wenigstens zweier Bauteile im Stanznietverfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, dass die oben genannten Nachteile zumindest teilweise überwunden werden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass während des Eindrückens der Niet der Niet und/oder die wenigstens zwei Bauteile mittels einer (Vibrations-)Einrichtung, vorzugsweise in Form eines Leistungsultraschallsystems, in Schwingungen versetzt werden. Ein derartiges erfindungsgemäßes Verfahren führt zu einer Vielzahl von Vorteilen. Insbesondere werden dadurch die erforderlichen Eindrück- bzw. Setzkräfte für den Niet reduziert. Wie oben erläutert, resultiert daraus eine Reihe von Vorteilen, insbesondere ein in der Baugröße bzw. im Gewicht reduzierter Antrieb für das Stempelwerkzeug. Dieser hat wiederum, bei der Verwendung an einem Industrieroboter, zur Folge, dass der Industrieroboter bzw. dessen Tragstruktur einfacher und somit leichter und mit geringem antriebsseitigem Aufwand ausgestattet sein kann. Der einfachere und beispielsweise einen kleineren Querschnitt aufweisende Arm des Industrieroboters hat dann wiederum zur Folge, dass bisher mit konventionellen Industrierobotern dem Stanznietverfahren nicht zugängliche Bereiche der Bauteile ebenfalls mit dem Stanznietverfahren miteinander verbunden werden können. Hinsichtlich der eigentlichen Verbindung hat die Verwendung einer Vibrationseinrichtung, in Abhängigkeit von der Amplitude und deren Frequenz zur Folge, dass zusätzlich zu der die Verbindung ausbildenden kraft- und formschlüssigen Verbindung ggf. eine stoffschlüssige Verbindung in Art einer Ultraschallschweißverbindung zwischen der Niet und den Fügepartnern ausgebildet werden kann. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, dass beispielsweise ein zu Schwingungen angeregter Niet zu einer verbesserten und reibungsreduzierten Materialtrennung beiträgt. Vorteilhaft ist dies in der Schnitt- bzw. Scherphase des Stanznietprozesses, insbesondere bei spröden Leichtmetallen, Faserverbundkunststoffen, aber auch bei klassischen Stahl- oder Aluminiumwerkstoffen. Zusätzlich ist es bekannt, dass bei einer Ultraschallüberlagerung, welche bevorzugt als Vibrationsschwingungen eingesetzt wird, eine Reduzierung der Fließspannungen beim Umformen führt. Auch dieser Effekt führt zu einer Reduzierung der Setz- bzw. Eindrückkräfte der Niet und ggf. zu einem verbesserten Spreizverhalten der Niet. Zusätzlich lassen sich auch beispielsweise spröde, schwer nietbare Werkstoffe mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens miteinander verbinden. Hier kann durch die Schwingungen eine Vermeidung von möglichen Rissen im stempel- oder matrizenseitigen Fügepartner (Bauteil) der Nietverbindung infolge Erhöhung des plastischen Formveränderungsvermögens der Werkstoffe erfolgen. Eine Reduktion der erforderlichen Eindrückkraft für den Niet hat darüber hinaus zur Folge, dass neue Nietwerkstoffe verwendet werden können, die geringere Festigkeiten und/oder neuartige Nietgeometrien aufweisen können. Dadurch ist beispielsweise die Verwendung von korrosionsbeständigen Edelstahl-Stanznieten, welche im Vergleich zum wärmebehandelten Vergütungsstahl deutlich niedrigere Fließgrenzen besitzen, möglich.
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
Als besonders bevorzugt hat es sich erwiesen, wenn die Schwingungen eine Schwingweite (darunter wird die Summe der Höhe der Amplitude in positiver und negativer Schwingungsrichtung verstanden) zwischen 10µm und 100µm aufweisen, bei einer Frequenz der Schwingungen zwischen 15kHz und 40kHz. Es handelt sich damit um einen Frequenzbereich, der typischerweise Ultraschallschwingungen entspricht.
Hinsichtlich der Einkoppelrichtung derartiger (Ultraschall-)Schwingungen in den Niet bzw. die Bauteile sind unterschiedliche Variationen denkbar: In einer ersten Ausgestaltung des Verfahrens ist es vorgesehen, dass die Schwingungen, zumindest im Wesentlichen, parallel zur Fügerichtung der Niet in den Niet und/oder die wenigstens zwei Bauteile eingekoppelt werden. In diesem Fall werden besonders geringe Eindrück- bzw. Einpresskräfte für den Niet benötigt.
Je nach verwendeten Bauteilen bzw. Nietgeometrie kann es jedoch auch vorteilhaft sein, wenn die Schwingungen, zumindest im Wesentlichen, senkrecht zur Fügerichtung der Niet in den Niet und/oder die wenigstens zwei Bauteile eingekoppelt werden.
In alternativer Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass die Schwingungen in einem schrägen Winkel zur Fügerichtung der Niet in den Niet und/oder die wenigstens zwei Bauteile eingekoppelt werden.
In nochmals alternativer Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass die Schwingungen zumindest im Wesentlichen in Umfangsrichtung der Niet in den Niet und/oder die wenigstens zwei Bauteile eingekoppelt werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass der Hub und/oder die Frequenz der Schwingungen während des Fügeprozesses verändert werden/wird. Beispielsweise kann zu Beginn des Fügeprozesses ein relativ großer Hub vorgesehen sein, der sich mit zunehmender Eindrück- bzw. Einpresstiefe der Niet reduziert.
Die Erfindung umfasst auch eine Vorrichtung zum Verbinden wenigstens zweier Bauteile im Stanznietverfahren, insbesondere mittels des vorhergehend beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens. Dabei umfasst die Vorrichtung ein Stempelelement zum Eindrücken einer Niet in wenigstens zwei Bauteile und einen mit dem Stempelelement unter Zwischenlage der wenigstens zwei Bauteile anordnenbaren Gegenhalter. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass die Vorrichtung eine Einrichtung zur Erzeugung von Schwingungen aufweist, die in Wirkverbindung mit dem Stempel und/oder den wenigstens zwei Bauteilen angeordnet ist.
In bevorzugter Ausgestaltung der Vorrichtung, die auf den vorgesehenen Schwingweiten- bzw. Frequenzbereich der Vibrationen abzielt, ist es vorgesehen, dass die Vibrationseinrichtung als Ultraschallschwingungserzeuger ausgebildet ist.
Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die Vibrationseinrichtung auf der der Niet abgewandten Seite des Stempels angeordnet ist. Eine derartige Anordnung der Vibrationseinrichtung an dem Stempel hat insbesondere den Vorteil, dass die Vibrationen unmittelbar über den Niet in den Verbindungsbereich der Bauteile eingebracht werden können, und dass die Vorrichtung besonders einfach ausgestaltet werden kann.
Weiterhin umfasst die Erfindung eine Fertigungseinrichtung, umfassend eine Trägerstruktur mit einer an der Trägerstruktur angeordneten erfindungsgemäßen Vorrichtung. Unter einer Fertigungseinrichtung im Sinne der Erfindung wird dabei beispielhaft, und nicht einschränkend, ein Industrieroboter mit einem Roboterarm verstanden, der die Trägerstruktur ausbildet, an der die erfindungsgemäße Vorrichtung angeordnet ist. In Folge der Verwendung der Vibrationseinrichtung wird es dabei ermöglicht, dass infolge reduzierter Setz- bzw. Eindrückkräfte für den Niet der erforderliche Antrieb für den Stempel eine relativ geringe Masse aufweist, sodass auch die Trägerstruktur strukturell gesehen relativ einfach bzw. mit geringen Querschnitten ausgebildet werden kann. Dadurch ergeben sich insbesondere relativ geringe Investitions- bzw. Herstellkosten für die Fertigungseinrichtung. Im Falle eines Roboters können dadurch zum Beispiel Konstruktionen mit geringeren Traglasten verwendet werden, auch weil geringere Fügekräfte übertragen bzw. aufgenommen werden müssen.
Zuletzt umfasst die Erfindung die Verwendung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Verbindung von aus sprödem Material bestehenden Bauteilen, insbesondere Leichtmetallen oder Faserverbundwerkstoffen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung.
Diese zeigt in:
1 eine vereinfachte Darstellung eines Industrieroboters mit einer an einem Trägerarm angeordneten erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verbinden wenigstens zweier Bauteile im Stanznietverfahren und
2 bis 5 einen Teilbereich der erfindungsgemäßen Vorrichtung während unterschiedlicher, zeitlich aufeinander folgender Schritte beim Stanznieten zweier Bauteile, jeweils im Längsschnitt.
Gleiche Elemente bzw. Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
In der 1 ist stark vereinfacht eine Fertigungseinrichtung 100 in Form eines Industrieroboters 1 dargestellt. Der Industrieroboter 1 umfasst eine Trägerstruktur 2 mit einer Säule 3 und zwei gelenkig miteinander verbundenen Armen 4, 5, wobei auf der dem Arm 4 abgewandten Seite des Arms 5 eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10 zum Verbinden wenigstens zweier Bauteile 11, 12 im Stanznietverfahren angeordnet ist. Durch die gelenkige Anordnung der Arme 4, 5 an der Säule 3 wird es in üblicher Art und Weise ermöglicht, dass die Fertigungseinrichtung 100 bzw. der Industrieroboter 1 im Wesentlichen jeden, innerhalb der Reichweite der Arme 4, 5 befindlichen Punkt im Raum mit der Vorrichtung 10 erreichen kann.
Bei den beiden in den 2 bis 5 erkennbaren Bauteilen 11, 12 handelt es sich insbesondere, jedoch nicht einschränkend, um Bauteile, wie sie im automobilen Karosseriebau verwendet werden. Als Materialien für die Bauteile 11, 12 kommen dabei insbesondere metallische Bauteile bzw. Bleche oder aber Faserverbundwerkstoffe in Frage.
Die Vorrichtung 10 weist einen Stempel 15 auf, der im dargestellten Ausführungsbeispiel einen runden Querschnitt hat. Der Stempel 15 ist von einem hülsenförmigen Niederhalter 16 radial umgeben und relativ zu diesem in Längsrichtung beweglich angeordnet. Insbesondere ist der Stempel 15 mit einem nicht dargestellten Antrieb, vorzugsweise einem hydraulischen oder pneumatischen Antrieb gekoppelt, der dazu dient, eine zum Eindrücken einer Niet 20 in die beiden Bauteile 11, 12 benötigte Einpresskraft F aufzubringen. Ebenfalls ist der Niederhalter 16 mit einem (ebenfalls nicht dargestellten) Antrieb gekoppelt, der dazu dient, den Niederhalter 16 gegen die Oberfläche des dem Stempel 15 zugewandten Bauteils 11 mit einer Niederhaltekraft zu drücken. Alternativ ist es auch denkbar, die Funktion des Niederhalters 16 durch eine mechanische Feder zu realisieren. Dabei wird die Niederhaltekraft von der Stempelkraft des Stempels 15 abgezweigt. Dadurch ist kein separater Antrieb für den Niederhalter 16 erforderlich.
Auf der dem Stempel 15 und dem Niederhalter 16 gegenüberliegenden Seite der beiden Bauteile 11, 12 ist eine als Gegenhalter wirkende Matrize 18 angeordnet. Die Matrize 18 ist ebenfalls in Richtung einer Längsachse 19, in deren Richtung auch der Stempel 15 und der Niederhalter 16 beweglich angeordnet sind, heb- und senkbar. Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass der Antrieb des Niederhalters 16 und der Matrize 18 miteinander gekoppelt sind. Der Niederhalter 16 und die Matrize 18 dienen dazu, die beiden Bauteile 11, 12 zwischen dem Niederhalter 16 und der Matrize 18 während der Bearbeitung durch den Stempel 15 einzuspannen bzw. zusammenzudrücken.
Die Matrize 18 weist auf der dem Bauteil 12 zugewandten Seite eine ebene Oberseite 21 auf, von der zwei mulden- bzw. kuhlenförmige Ausnehmungen 22, 23 ausgehen. Insbesondere sind die Ausnehmungen 22, 23 fluchtend zu an der Niet 20 angeordneten, im dargestellten Ausführungsbeispiel stiftförmigen Vorsprüngen 24, 25 angeordnet.
Es kann auch vorgesehen sein, dass eine einzige, ringförmige Ausnehmung von der Oberseite 21 der Matrize 18 ausgeht, und dass mehrere, in gleichmäßigen Winkelabständen zueinander angeordnete Vorsprünge an der Niet 20 ausgebildet sind, die mit der entsprechenden Ausnehmung fluchten.
Der Niet 20 besteht aus einem gegenüber den Werkstoffen der beiden Bauteile 11, 12 härteren Material, zumindest im Bereich der Vorsprünge 24, 25. Die dem Bauteil 11 abgewandte, ebene Oberseite 26 ist in Wirkverbindung mit dem Stempel 15 angeordnet, der an der Oberseite 26 der Niet 20 flächig anliegt.
Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass der Stempel 15 mit einer Einrichtung 30 zur Erzeugung von Schwingungen bzw. Vibrationen wirkverbunden angeordnet ist. Insbesondere werden mittels der Vorrichtung 30 Ultraschallschwingungen mit einer Schwingweite (Abstand zwischen maximaler positiver und negativer Amplitude einer Schwingung) zwischen 10µm und 100µm und einer Frequenz zwischen 15kHz und 40kHz erzeugt. Diese Schwingungen werden von der Einrichtung 30 über den Stempel 15 in den Niet 20 eingekoppelt. Die Einkoppelrichtung der Vibrationen der Einrichtung 30 kann entweder parallel zur Längsachse 19, das heißt parallel zur Fügerichtung der Niet 20 in die Bauteile 11, 12, senkrecht zur Längsachse 19 in Umfangsrichtung der Längsachse 19, oder aber in einem schrägen Winkel zur Längsachse 19 erfolgen.
Ergänzend wird erwähnt, dass es in einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein kann, dass die Einrichtung 30 (oder eine zusätzliche Einrichtung 30) entweder mit den beiden Bauteilen 11, 12 zusätzlich wirkverbunden angeordnet ist, um entsprechende Schwingungen vorzugsweise lediglich im Verbindungsbereich der beiden Bauteile 11, 12 in diese einzuleiten, oder aber dass die Einrichtung 30 ausschließlich entsprechende Schwingungen in die Bauteile 11, 12 einkoppelt.
2 zeigt den Beginn des Stanznietverfahrens, bei dem die Vorsprünge 24, 25 in Wirkverbindung mit der Oberseite des Bauteils 11 gelangen. Dabei wird der Stempel 15 mit der Einpresskraft F gegen das dem Stempel 15 zugewandte Bauteil 11 gedrückt. Im weiteren Verlauf und unter Unterstützung der in die Bauteile 11, 12 eingekoppelten Schwingungen schneiden bzw. stanzen die Vorsprünge 24, 25 sich zunächst in das Bauteil 11 ein. Dabei werden die beiden Bauteile 11, 12 plastisch verformt, wobei das den Ausnehmungen 22, 23 zugewandte Bauteil 12 in den entsprechenden Bereichen in die Ausnehmungen 22, 23 eingedrückt wird. Während des weiteren Bewegungswegs bzw. der weiteren Abwärtsbewegung der Niet 20 entsprechend der 4 werden die Vorsprünge 24, 25 im Bereich der Ausnehmungen 22, 23 nach außen gespreizt, wodurch die beiden Bauteile 11, 12 in Axialrichtung sicher kraftschlüssig miteinander verbunden werden. Wesentlich dabei ist, dass entsprechend der 5, die die Endposition der Niet 20 zeigt, die Vorsprünge 24, 25 nicht aus dem Bauteil 12 herausragen bzw. dieses nicht vollständig durchdringen.
Nachdem der Niet 20 die in der 5 dargestellte (axiale) Endposition erreicht hat, bei der die Oberseite 26 der Niet 20 zumindest in etwa bündig mit der Oberseite des Bauteils 11 abschließt, wird anschließend der Stempel 15 wieder von den Bauteilen 11, 12 in entgegengesetzte Richtung nach oben bewegt. Weiterhin werden der Niederhalter 16 und die Matrize 18 voneinander entfernt, um die beiden miteinander verbundenen Bauteile 11, 12 freizugeben.
Das soweit beschriebene Verfahren zum Stanznieten wenigstens zweier Bauteile 11, 12 sowie die Fertigungseinrichtung 100 können in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen.

Claims

Verfahren zum Verbinden wenigstens zweier Bauteile (11, 12) im Stanznietverfahren, bei dem die wenigstens zwei Bauteile (11, 12) zwischen einem Stempel (15) und einem Gegenhalter (18) angeordnet werden, worauf ein Niet (20) durch den Stempel (15) in die wenigstens zwei Bauteile (11, 12) eingedrückt wird und die wenigstens zwei Bauteile (11, 12) miteinander kraft- und formschlüssig verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, dass während des Eindrückens der Niet (20) der Niet (20) und/oder die wenigstens zwei Bauteile (11, 12) mittels einer Einrichtung (30) in Schwingungen versetzt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingweite der Schwingungen zwischen 10µm und 100µm und die Frequenz der Schwingungen zwischen 15kHz und 40kHz beträgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingungen zumindest im Wesentlichen parallel zur Fügerichtung der Niet (20) in den Niet (20) und/oder die wenigstens zwei Bauteile (11, 12) eingekoppelt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingungen zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Fügerichtung der Niet (20) in den Niet (20) und/oder die wenigstens zwei Bauteile (11, 12) eingekoppelt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingungen zumindest im Wesentlichen in Umfangsrichtung der Niet (20) in den Niet (20) und/oder die wenigstens zwei Bauteile (11, 12) eingekoppelt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingungen in einem schrägen Winkel zur Fügerichtung der Niet (20) in den Niet (20) und/oder die wenigstens zwei Bauteile (11, 12) eingekoppelt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingweite und/oder die Frequenz der Schwingungen während des Fügeprozesses verändert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Niet (20) aus korrosionsbeständigem Edelstahl besteht.
Vorrichtung (10) zum Verbinden wenigstens zweier Bauteile (11, 12) im Stanznietverfahren, insbesondere mittels eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit einem Stempel (15) zum Eindrücken einer Niet (20) in die wenigstens zwei Bauteile (11, 12) und einem mit dem Stempel (15) unter Zwischenlage der wenigstens zwei Bauteile (11, 12) anordenbaren Gegenhalter (18), dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung (30) zur Erzeugung von Schwingungen vorgesehen ist, die in Wirkverbindung mit dem Stempel (15) und/oder den wenigstens zwei Bauteilen (11, 12) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (30) als Ultraschallschwingungserzeuger ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (30) auf der der Niet (20) abgewandten Seite des Stempels (15) angeordnet ist.
Fertigungseinrichtung (100), umfassend eine Trägerstruktur (2) mit einer an der Trägerstruktur (2) angeordneten Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 9 bis 11.
Fertigungseinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerstruktur (2) dazu ausgebildet ist, die Vorrichtung (10) im Raum zu bewegen.
Verwendung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zur Verbindung von aus sprödem Material bestehenden Bauteilen (11, 12), insbesondere Leichtmetallen oder Faserverbundwerkstoffen.