DE10341134A1 - Nietverbindung auf Kunststoffbasis sowie Verfahren zur Herstellung einer derartigen Nietverbindung - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Nietverbindung auf Kunststoffbasis zur Verbindung von Bauteilen (1, 2; 1, 1', 2) über mindestens ein Nietloch (3) in mindestens einem der Bauteile (1, 2; 1, 1', 2) und einem darin befestigten Niet (4) aus verformbarem Kunststoff. Der Niet (4) und mindestens eines der zu verbindenden Bauteile (2) bestehen aus einem thermoplastischen Kunststoff. Hierbei ist vorgesehen, dass der Niet (4) direkt in dem Nietloch (3) mittels Spritzgießen oder mittels Spritzprägen mit einem am Nietloch (3) ausgebildeten Nietkopf (5) angeformt und eingespritzt ist.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Nietverbindung auf Kunststoffbasis zur Verbindung von Bauteilen gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Nieten von Bauteilen gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 10.
- Das Fügen mittels nietartiger Kunststoffelemente hat Vorteile gegenüber den herkömmlichen Metallnietverfahren und anderen Fügetechniken, da Kunststoff und Metallteile gleichermaßen miteinander verbunden werden können. Das Verwenden von kunststoffbasierten Nieten erfordert zudem kein separates Hilfsfügeteil und kann auch bei unterschiedlichen Bauteildicken eingesetzt werden. Bei den heute bekannten Kunststoffnietverfahren wird ein thermoplastisches Bauteil mit einer Mehrzahl von vorstehenden Zapfen ausgebildet, die in entsprechende Nietlöcher an dem zweiten Bauteil eingeführt werden. Anschließend wird über eine Wärmezufuhr der vorstehende Zapfen aus thermoplastischem Material durch äußere Wärmezufuhr verformt und über einen Nietstempel oder ein Nietwerkzeug ein Nietkopf ausgebildet.
- Ein derartiges, bekanntes Kunststoffnietverfahren ist aus dem deutschen Gebrauchsmuster
DE 295 07 066 U1 bekannt. Dieses Verfahren erfordert jedoch einerseits thermoplastische Werkstoffe bei mindestens einem der Teile. Außerdem ist das thermoplastische Bauteil besonders auszubilden und mit vorragen den Nietzapfen zu versehen. Die Lage der Nietzapfen muss zudem entsprechend den Nietlöchern des zweiten Bauteils vorgesehen werden, damit ein Durchführen der Zapfen in entsprechende Nietlöcher ermöglicht wird. - Die vorliegende Erfindung hat demgegenüber zur Aufgabe, eine alternative Nietverbindung auf Kunststoffbasis sowie ein entsprechendes Verfahren zur Herstellung einer derartigen Nietverbindung bereitzustellen.
- Diese Aufgabe wird durch eine Nietverbindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Nietverfahren mit den Schritten gemäß Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen abhängigen Ansprüche.
- Die erfindungsgemäße Nietverbindung auf Kunststoffbasis zeichnet sich dadurch aus, dass der Niet direkt in dem Nietloch mittels Spritzgießen oder mittels Spritzprägen mit einem am Nietloch ausgebildeten Nietkopf angeformt und eingespritzt ist. Der Niet im eigentlichen Sinne, das heißt ein schaftartiges Teil mit mindestens einem Nietkopf, wird somit erfindungsgemäß direkt in einem Nietloch eingespritzt und ausgebildet. Es ist nun nicht mehr wie im Stand der Technik erforderlich, ein Kunststoffteil mit speziell angeformten Nietzapfen vorzusehen. Die Nietverbindung kann einfach zwischen einem Kunststoffteil und einem mit den Nietlöchern versehenen zweiten Bauteil direkt eingespritzt und ausgeformt werden. Das Bauteil, welches das Nietloch aufweist, kann aus einem beliebigen Material bestehen und zum Beispiel aus einem Metall oder ebenfalls aus einem Kunststoff. Mit der erfindungsgemäßen Nietverbindung können auch beschichtete oder lackierte Bauteile leicht verbunden werden, die lediglich mit entsprechenden Nietlöchern versehen sein müssen. Insbesondere ist mit der Erfindung ein Zusammenfügen von Kunststoff- und Metall-Bauteilen auf einfache Weise möglich. Die herkömmlicherweise hierfür erforderlichen Fügetechniken eines Stanznie tens oder Clinchens von Metallbereichen in Öffnungen oder Hinterschneidungen an dem Kunststoffteil werden so vermieden. Das Fügen von thermoplastischen Kunststoff-Bauteilen mit beliebigen anderen Werkstoffen wird so ermöglicht. Da das Kunststoffteil ein thermoplastisches Teil ist, können auch blindnietenartige Nietverbindungen hergestellt werden. Der in das Nietloch direkt eingespritzte Kunststoff geht eine plastische Verbindung oder Verschmelzung mit dem thermoplastischen Bauteil ein, sodass die Festigkeit der Verbindung gewährleistet ist. Ein Vorsehen von doppelseitigen Nietköpfen an den Bauteilen ist nicht zwingend erforderlich. Die erfindungsgemäße Nietverbindung hat auch den Vorteil, dass die Fügerichtung keinen Einfluss auf die Qualität der Verbindung hat. Unabhängig von der Fügerichtung ist ein sicherer Halt der Kunststoff-Nietverbindung gewährleistet. Auch können unterschiedlich dicke Materiallagen ohne Zusatzaufwand miteinander verbunden werden.
- Mit Vorteil ist der Niet stoffschlüssig mit dem thermoplastischen Kunststoffbauteil verbunden ist. Hierdurch wird unabhängig von einer ggf. zusätzlichen, formschlüssigen Verbindung zwischen dem Niet und dem Kunststoffbauteil eine zuverlässige Nietverbindung an den entsprechenden Bauteilen realisiert.
- Der Stoffschluss kann an einer Nietstirnfläche und/oder an einer Nietschaftfläche ausgebildet sein. Hierdurch wird es möglich, eine besonders stabile Nietverbindung zu realisieren, indem insbesondere alle Kontaktflächen zwischen dem Niet und dem Kunststoffbauteil zur Herstellung einer stoffschlüssigen Verbindung genutzt werden. Der Niet und das Kunststoffbauteil bilden somit eine stabile, stoffschlüssige Einheit.
- Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht das Bauteil, welches das mindestens eine Nietloch aufweist, aus einem Nicht-Kunststoffmaterial, insbesondere einem beschichteten oder lackierten Metallwerkstoff. Es können somit auch materialunterschiedliche Bauteile miteinander verbunden werden, beispielsweise oberflächenbehandelte Metallbleche mit Kunststoffteilen aus einem thermoplastischen Kunststoff. Gegebenenfalls kann das Bauteil statt aus einem Metallwerkstoff auch aus einem anderen, zu einer stoffschlüssigen Verbindung mit dem Niet nicht geeigneten Material, beispielsweise aus einem duroplastischen Kunststoff, hergestellt sein. Mit der erfindungsgemäßen Nietverbindung können den Anforderungen moderner, automatisierter Herstellungsprozesse angepasste Bauteilgruppen realisiert werden.
- Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die zu verbindenden Bauteile mit entsprechenden Nietlöchern versehen und ist der Niet beidseitig mit einem abschließenden Nietkopf angeformt. Somit ist es beispielsweise möglich, mindestens zwei zu verbindende Bauteile und mindestens ein zwischenangeordnetes Kunststoffbauteil jeweils mit einem Nietdurchgangsloch zu versehen, wobei der Niet, der durch Spritzgießen in den Nietlöchern ausgeformt wird, beidseitig mit einem abschließenden Nietkopf angeformt sein kann. Bei Fügesituationen, in denen die zu verbindenden Bauteile beidseitig zugänglich sind, kann so ein doppelköpfiger Niet mittels Spritzgießen in zwei gelochten, äußeren Fügeteilen befestigt werden. In diesem Fall wird die Nietverbindung mittels einer beidseitig der äußeren Nietlöcher angeordneten Spritzgießeinheit und entsprechender Kopfformwerkzeuge oder Nietstempel das Kunststoffmaterial zum Bilden des Nietes eingespritzt und ausgeformt. Der Niet bildet dabei mit dem inneren Kunststoffbauteil eine stoffschlüssige Einheit, so dass eine äußere und innere Verklammerung der zwei äußeren Bauteile mit dem Niet bzw. mit dem Kunststoffbauteil erhalten wird.
- Die Nietlöcher können zueinander fluchtend ausgerichtet oder versetzt angeordnet sein. Hierdurch kann auf eine relativ aufwendige Feinpositionierung bzw. -ausrichtung der miteinander zu verbindenden Bauteile verzichtet werden, ohne dass hierdurch die erzielbare Qualität einer herzustellenden Nietverbindung entscheidend negativ beeinflusst werden würde.
- Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Niet ein einseitig montierbarer Blindniet, welcher in einem sacklochartigen Nietloch in einem der Bauteile stoffschlüssig mit dem angrenzenden thermoplastischen Bauteil verbunden ist. Die erfindungsgemäße Nietverbindung kann so bei nur einseitig zugänglichen Fügesituationen eingesetzt. werden. Der eingespritzte Kunststoffnietschaft kommt mit dem thermoplastischen angrenzenden Bauteil in Kontakt und geht mit diesem eine stoffschlüssige Verbindung durch Verschmelzen ein.
- Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht der Niet aus einem faserverstärkten thermoplastischen Kunststoff. Die Zugfestigkeit des Nietes und die maximalen Belastungskräfte der Nietverbindung werden so erhöht. Der eingespritzte und ausgeformte Niet kann beispielsweise durch Untermischen von Glasfasern verstärkt sein.
- Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Nietkopf ein Senkkopf, der in eine entsprechende Senkbohrung am Nietloch eingespritzt ist. Die erfindungsgemäße Nietverbindung ist somit im Wesentlichen plan an der Außenseite, und es entstehen keine vorragenden, eventuell störenden Nietköpfe.
- Das erfindungsgemäße Verfahren zum Nieten von Bauteilen gemäß Anspruch 10 besteht darin, dass mindestens eines der zu verbindenden Bauteile und der Niet aus einem thermoplastischen Kunststoff besteht und der Niet in einem dafür vorgesehenen Nietloch mindestens eines der Bauteile befestigt wird, wobei erfindungsgemäß der Niet durch direktes Einspritzen und Anformen mittels Spritzgießen oder mittels Spritzprägen an der Fügestelle der zu verbindenden Bauteile gebildet wird. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können auch gemischte Bauteile aus thermoplastischem Kunststoff und Metallwerkstoffen auf einfache Weise verbunden werden. Die Fügerichtung hat keinen Einfluss auf die Qualität der Nietverbindung, da das Kunststoffmaterial des Niets unabhängig von der Einspritzrichtung sich innerhalb des Nietlochs an dem thermoplastischen Bauteilstoff- und an dem weiteren Bauteil bzw. Bauteilen auch formschlüssig ausbreiten kann. Das Verbinden von Kunststoff- und Metallteilen in einer Mischbauweise hat nicht nur technische Vorteile in der Auswahlmöglichkeit unterschiedlicher Materialien, sondern. auch wirtschaftliche Vorteile, da ein Anspritzen mittels Spritzgießen der Kunststoffnieten weniger Teile erfordert und kostengünstiger ist. Das Anspritzen der Kunststoffnieten in der Fügeöffnung erfolgt beispielsweise über herkömmliche Spritzgusseinheiten für Kunststoff mittels Extruder oder dergleichen. Das Ausformen der Nietgeometrie erfolgt über ein an der Nietöffnung angesetztes Formwerkzeug, das mit der Spritzeinheit verbunden ist. Auf diese Weise ist für eine Verbindung mittels des Kunststoffniets kein besonderes Ausgestalten von zu verbindenden Bauteilen erforderlich. Lediglich eines der Bauteile ist insbesondere mit einer Reihe von Nietlöchern auszubilden, die beispielsweise in einem Blechteil mittels Stanzen oder Bohren herstellbar sind. Das andere Bauteil, welches ein thermoplastisches Kunststoffteil ist, kann einfach flächig an das mit Nietlöchern versehene Teil angelegt werden, und über eine Spritzgusseinheit kann Kunststoff in jeweilige Nietlöcher eingespritzt und ausgeformt werden. Die bei herkömmlichen Kunststoffnietverfahren erforderlichen, vorstehenden Nietzapfen müssen nun nicht mehr extra an dem zu verbindenden Kunststoffteil ausgeformt werden. Die Herstellung dieser Verbindung ist damit einfacher als bisher und auch automatisierbar für die Serienfertigung. Erfindungsgemäß wird so eine Art Spritznietverfahren mit verformbarem Kunststoffniet bereitgestellt, der unabhängig von den zu verbindenden Materialdicken und der jeweiligen Geometrie von Nietlöchern oder Befestigungsbereichen einsetzbar ist.
- Gemäß einem vorteilhaften Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein gelochtes metallisches Bauteil mit einem zweiten Bauteil aus thermoplastischem Kunststoff verbunden. Hierbei kann das thermoplastische Kunststoffteil ohne Vorsehen von Nietlöchern direkt an das Metallteil angelegt werden. Das eingespritzte, ebenfalls thermoplastische Kunststoffmaterial des Niets geht eine stoffschlüssige Verbindung mit dem anliegenden Kunststoffteil ein. Auf diese Weise kann eine Art Blindnietverbindung hergestellt werden.
- Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung wird das Kunststoffmaterial für den Niet in einem gemeinsamen Schritt des Spritzgießens erwärmt zum Einspritzen von flüssigem Kunststoff. Alternativ kann die Erwärmung des Kunststoffmaterials auch in einem separaten, vorgeschalteten Schritt vor dem Spritzgießen mittels externer Wärmeeinbringung erfolgen. Die Wärmeeinbringung von außen kann erfindungsgemäß über Warmluft, Infrarotwärme oder eine Wärmestrahlung erfolgen. Die Spritzgusseinheit und das an ihr befestigte Formwerkzeug für den auszubildenden Nietkopf an der Oberfläche der Nietöffnung werden gemäß den dem Fachmann bekannten Kunststoff-Spritzgusstechniken realisiert. Erfindungsgemäß kann jeder mittels Spritzgießen verarbeitbare thermoplastische Kunststoff verwendet werden. Bevorzugt wird jedoch ein faserverstärktes thermoplastisches Kunststoffmaterial. Mittels einer beispielsweise Glasfaserverstärkung des Kunststoffmaterials können die Zugfestigkeit und Streckgrenze der Nietverbindung erhöht werden.
- Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind der nachfolgenden detaillierten Beschreibung zu entnehmen, in welcher die Erfindung mehr im Detail in Bezug auf die in den beigefügten Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele beschrieben wird.
- In der Zeichnung zeigen:
-
1a eine schematische Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Nietverbindung an einem Kunststoffbauteil und einem weiteren Bauteil gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel mit aufgesetztem Spritzguss- und Formwerkzeug; -
1b eine Schnittansicht des Ausführungsbeispiels einer Nietverbindung auf Kunststoffbasis gemäß1a nach ihrer Fertigstellung, mit einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen dem Niet und dem Kunststoffbauteil; -
2 eine Schnittdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Nietverbindung mit stoffschlüssiger Verbindung zwischen dem Niet und dem Kunststoffbauteil sowie mit formschlüssiger Verbindung zwischen dem Niet und den beiden anderen Bauteilen, und -
3 eine Schnittdarstellung eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Nietverbindung gemäß2 , wobei die Bauteile zueinander hinsichtlich ihrer Nietlöcher nicht exakt fluchtend angeordnet sind. - In
1a ist eine Schnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Nietverbindung auf Kunststoffbasis im Zustand ihrer Herstellung wiedergegeben. Ein erstes Fügebauteil1 wird mit einem zweiten Fügebauteil2 aus thermoplastischem Kunststoff verbunden. Hierzu ist das erste Bauteil1 , welches beispielsweise ein Metallblech ist, mit einem Nietloch3 oder einer Mehrzahl von derartigen Nietlöchern versehen. Die Fügebauteile1 und2 werden zumindest im Bereich des Nietlochs3 flächig aneinander angelegt. Anschließend wird über eine Spritzgießeinheit7 ein flüssiger Kunststoff8 zur Bildung eines Kunststoffniets direkt eingespritzt und ausgeformt. Hierzu ist ein Spritzgussformwerkzeug6 mit der Spritzgießeinheit7 verbunden, welches eine der Geometrie des Nietkopfes5 des Kunststoffniets entsprechende Form aufweist. Nach einem Aufsetzen der Spritzeinheit7 und des Formwerkzeugs6 (in1a durch den Pfeil gekennzeichnet) wird über einen herkömmlichen Spritzgussvorgang flüssiges Kunststoffmaterial8 in das Nietloch3 eingespritzt zur Ausbildung des Nietschaftes9 und des Nietkopfes5 des erfindungsgemäßen Kunststoffniets4 . - Die Menge und Konsistenz des eingespritzten Kunststoffs
8 ist entsprechend den beim Spritzgießverfahren herkömmlichen Methoden eingestellt. Nach einem Abkühlen des Materials werden das Spritzgusswerkzeug6 und die Spritzgießeinheit7 nach dem Erstarren des Kunststoffmaterials8 wieder angehoben. Beim Einspritzen des flüssigen Kunststoffmaterials8 entsteht an dem unteren Bereich des Nietlochs zwischen dem flüssigen Kunststoffmaterial8 und dem thermoplastischen Fügebauteil2 eine Materialverbindung bzw. -verschmelzung. Hierdurch wird nach einem Erstarren des geformten Kunststoffniets4 dieser fest an dem Bauteil1 gehalten. Das Bauteil1 kann beispielsweise ein Lochblech aus Metall sein, welches oberflächenbeschichtet oder lackiert ist. Das den Niet4 bildende Kunststoffmaterial8 kann mit oder ohne einer Faserverstärkung vorgesehen werden. Durch mehrmaliges Wiederholen des beschriebenen Nietvorgangs kann so eine Mehrzahl von einfach zu montierenden Kunststoffnieten4 an zu verbindenden Bauteilen1 ,2 angebracht werden. Die erfindungsgemäße Nietverbindung erfordert keine spezifische Ausgestaltung an dem Kunststoff teil2 und auch keine zusätzlichen Hilfsfügeteile, wie zum Beispiel bei herkömmlichen Blindnietverfahren mit Metallnieten. - Eine derart hergestellte Nietverbindung ist in der
1b in einer schematischen Schnittansicht wiedergegeben. In dem Nietloch3 des gelochten Fügebauteils1 ist direkt ein Kunststoffniet durch Spritzgießen eingefügt und angeformt. An dem unteren Ende des Nietschafts9 entsteht ein Verbindungs- bzw. Verschmelzungsabschnitt10 , an welchem das zweite Bauteil2 aus thermoplastischem Material fest mit dem Niet4 verbunden ist bzw. mit selbigem eine stoffschlüssige Einheit bildet. An der Oberseite des Niets4 ist ein Nietkopf5 vorgesehen, der in diesem Ausführungsbeispiel eine abgeschrägte Spitzenform aufweist. Der Nietkopf5 kann selbstverständlich jede andere Form aufweisen und beispielsweise die Form eines Senkniets, eines Linsensenkniets oder Halbrundniets aufweisen. Die Form und Geometrie des Nietlochs3 in dem ersten Fügebauteil1 kann zylindrisch sein oder auch eine andere Querschnittsform aufweisen. Beispielsweise kann über eine entsprechende Form der Nietbohrung auch eine drehfeste Verbindung zwischen den Fügebauteilen1 ,2 hergestellt werden. Erfindungsgemäß können auch unabhängig von der Materialdicke und der Anzahl von zu verbindenden Bauteilen1 ,2 relativ dicke Nietverbindungen mit dem Kunststoffniet hergestellt werden. Es sind lediglich ein abschließendes Kunststoffbauteil2 aus thermoplastischem Material erforderlich sowie ein Bauteil aus einem Metall oder aus einem anderen Werkstoff, das mit Nietlöchern3 versehen ist. - In der
2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Nietverbindung wiedergegeben. Im Unterschied zu den zuvorigen Beispielen ist hier der Niet4 beidseitig der zu verbindenden Fügebauteile1 ,1' ,2 mit einem je weiligen Nietkopf5 versehen. Diese Nietverbindung auf Kunststoffbasis kann realisiert werden, wenn die Werkstücke beidseitig zugänglich sind. Hierfür werden jeweils entsprechende Spritzgussformwerkzeuge mit den Nietkopfgeometrien beidseitig der Werkstücke1 ,1' an dem Nietloch3 angesetzt, und über ein vorzugsweise einseitig angesetztes Spritzgießwerkzeug7 (vgl.1a ) wird der flüssige Kunststoff zur Bildung des Nietschaftes9 und der Nietköpfe5 ,5' eingespritzt. Bei diesem in2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Metallbleche1 ,1' und ein dazwischenliegendes Kunststoffteil2 aus thermoplastischem Material mittels der Nietverbindung miteinander verbunden. An dem Kunststoffteil2 bildet der Kunststoff des Nietschaftes9 eine Verbindungs- oder Verschmelzstelle10 jeweils mit dem angrenzenden Bereich des ebenfalls aus thermoplastischem Material bestehenden Niets4 . Hierdurch wird ein zusätzlicher Halt in der Nietverbindung geschaffen. Der erfindungsgemäße Niet4 ist vorzugsweise mit Glasfasern verstärkt und weist einen ausreichend großen, das heißt auskragenden Kopf5 ,5' auf, entsprechend den jeweils geforderten Festigkeiten und Beanspruchungen an den Teilen1 ,2 . Die erfindungsgemäße Nietverbindung auf Kunststoffbasis eignet sich besonders bei modernen Bauteilkonstruktionen auf Mischbasis bzw. mittels Verbundwerkstoffen, da mit ihr auch Metallteile auf einfache Weise mit thermoplastischen Kunststoffteilen verbunden werden können. Die erfindungsgemäße Nietverbindung ist für eine automatisierte Fertigung und Montage von Teilen besonders geeignet aufgrund der Spritzgießtechnik zum Befestigen bzw. Ausformen der nietartigen Verbindungselemente. -
3 zeigt schematisch eine Nietverbindung entsprechend2 , bestehend aus einem Niet4 aus thermoplastischem Kunststoff, zwei Blechen1 ,1' beispielsweise aus einem Metall sowie einem zwischenangeordneten Kunststoffbauteil2 aus thermoplastischem Material. Die miteinander verbundenden Bauteile1 ,1' ,2 weisen jeweils ein Nietloch3 auf zur Aufnahme des Niets4 , der an seinen beiden Enden jeweils mit einem Nietkopf5 ,5' versehen ist. Im Unterschied zur Nietverbindung der2 sind die Nietlöcher3 der Bauteile1 ,1' ,2 nicht exakt fluchtend zueinander ausgerichtet, sondern sind zueinander lageversetzt angeordnet. Trotz dieser dezentrierten Nietlochanordnung der Bauteile1 ,1' ,2 ist es mittels des Spritznietens bzw. des Spritzprägens möglich, eine hinreichend stabile Nietverbindung an diesen Bauteilen1 ,1' ,2 herzustellen, da der Niet4 hinsichtlich der zwei äußeren Bauteile1 ,1' eine formschlüssige Verbindung und zusätzlich in Bezug auf das Kunststoffbauteil2 eine stoffschlüssige Verbindung in Form der Materialverbindung10 bildet. Eine aufwendige Feinausrichtung der Bauteile1 ,1' ,2 zueinander zur Vorpositionierung der Nietlöcher3 in eine exakt zueinander fluchtende Fügestellung ist somit nicht mehr zwingend erforderlich zur Erzielung einer korrekten Nietverbindung. - Sämtliche in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen sowie in der Zeichnung dargestellten Merkmale und Elemente können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.
Claims (15)
- Nietverbindung auf Kunststoffbasis zur Verbindung von Bauteilen (
1 ,2 ;1 ,1' ,2 ) über mindestens ein Nietloch (3 ) in mindestens einem der Bauteile (1 ,2 ;1 ,1' ,2 ) und einem darin befestigten Niet (4 ) aus verformbarem Kunststoff, wobei der Niet (4 ) und mindestens eines der zu verbindenden Bauteile (2 ) aus einem thermoplastischen Kunststoff besteht, dadurch gekennzeichnet, dass der Niet (4 ) direkt in dem Nietloch (3 ) mittels Spritzgießen oder mittels Spritzprägen mit einem am Nietloch (3 ) ausgebildeten Nietkopf (5 ) angeformt und eingespritzt ist. - Nietverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Niet (
4 ) stoffschlüssig mit dem thermoplastischen Kunststoffbauteil (2 ) verbunden ist. - Nietverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoffschluss an einer Nietstirnfläche und/oder an einer Nietschaftfläche ausgebildet ist.
- Nietverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (
1 ), welches das mindestens eine Nietloch (3 ) aufweist, aus einem Nicht-Kunststoffmaterial, insbesondere einem beschichteten oder lackierten Metallwerkstoff, besteht. - Nietverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zu verbindenden Bauteile (
1 ,2 ;1 ,1' 2 ) mit entsprechenden Nietlöchern (3 ) versehen sind und dass der Niet (4 ) beidseitig mit einem abschließenden Nietkopf (5 ) angeformt ist. - Nietverbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Nietlöcher (
3 ) zueinander fluchtend ausgerichtet oder versetzt angeordnet sind. - Nietverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Niet (
4 ) ein einseitig montierbarer Blindniet ist, welcher in einem sacklochartigen Nietloch (3 ) stoffschlüssig mit dem angrenzenden thermoplastischen Kunststoffbauteil (2 ) verbunden ist. - Nietverbindung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Niet (
4 ) aus einem faserverstärkten thermoplastischen Kunststoff besteht. - Nietverbindung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Nietkopf (
5 ) ein Senkkopf ist, der in eine entsprechende Senkbohrung am Nietloch (3 ) eingespritzt ist. - Verfahren zum Nieten von Bauteilen (
1 ,2 ;1 ,1' ,2 ), insbesondere Verfahren zur Herstellung einer Nietverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei mindestens eines der zu verbindenden Bauteile (2 ) und der Niet (4 ) aus einem thermoplastischen Kunststoff besteht und der Niet (4 ) in einem dafür vorgesehenen Nietloch (3 ) mindestens eines der Bauteile (1 ;1 ,1' ,2 ) befestigt wird, gekennzeichnet durch direktes Einspritzen und Anformen des Niets (4 ) mittels Spritzgießen oder mittels Spritzprägen an der Fügestelle der zu verbindenden Bauteile (1 ,2 ;1 ,1' ,2 ). - Verfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch Anformen von Nietköpfen (
5 ) mittels eines Spritzgussformwerkzeugs (6 ) mit einer entsprechenden Nietkopfgeometrie. - Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, gekennzeichnet durch Fügen von mindestens einem gelochten Bauteil (
1 ;1 ,1' ) aus einem Metall mit einem zweiten Bauteil (2 ) aus einem thermoplastischen Kunststoff. - Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, gekennzeichnet durch Erwärmen des Kunststoffs für den Niet (
4 ) in einem Schritt gleichzeitig mit dem Spritzgießen. - Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, gekennzeichnet durch Erwärmen des Kunststoffs für den Niet (
4 ) vor einem Spritzgießen mittels externer Wärmeeinbringung über Warmluft, Infrarot oder Wärmestrahlung. - Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, gekennzeichnet durch Verwenden von einem faserverstärkten Kunststoff für den Niet (
4 ).
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