Korrelation zwischen Form- und Kraftschluss und Bauteileigenschaften an Blindnietverbindungen
Klaus Dehlke, Herbert Zorn
Mit der Blindniettechnik können unterschiedlichste Fügeaufgaben auch an lediglich einseitig zugänglichen Verbindungsstellen gelöst werden. Dem Anwender steht dazu eine breite Palette unterschiedlichster Blindniete zur Verfügung. Mit der Wahl des Blindnietes entscheidet er nicht nur über die Eigenschaften seiner Fügestellen (und damit letztendlich über die Bauteileigenschaften), er bestimmt auch den Aufwand für die Bauteilvorbereitung (Positionierung, Fixierung, Art und Weise des Vorlochens usw.), um die erforderlichen Verbindungseigenschaften zu erreichen.
Mittels der Blindniettechnik können heute einfache Befestigungsaufgaben bis hin zu hochbeanspruchten Fügestellen in Tragwerken und Leichtbaukonstruktionen realisiert werden. In der Regel müssen dafür applikations- und blindnietabhängige Bauteilprüfungen durchgeführt werden, da u.a. das Vielparameterproblem Tragverhalten durch die Vielzahl unterschiedlichster Blindniete mit differenzierten Eigenschaften noch komplexer wird. Eine Aufwandsminimierung könnte durch eine anforderungsbezogene Vorauswahl von Blindnieten erreicht werden. Dazu sind jedoch zunächst die Zusammenhänge zwischen Applikation und Blindnietumformverhalten beim Setzen (applikationsabhängige Eigenschaftsausprägungen) sowie Korrelationen zwischen Eigenschaften gesetzter Blindniete und Bauteilen mit Tragverhaltenskenngrößen zu untersuchen.
Blindnietverbindungen sind form- und kraftschlüssige Verbindungen. Im Rahmen des Forschungsvorhabens „Korrelation zwischen Form- und Kraftschluß und Bauteileigenschaften an Blindnietverbindungen“ wurden daher Korrelationen zwischen Blindnieteigenschaften und Form- und Kraftschluß sowie zwischen Form- und Kraftschluß und Tragverhaltenseigenschaften untersucht mit dem Ziel, Zusammenhänge zwischen Blindniet- und Tragverhaltenseigenschaften abzuleiten.
Die Ableitung von Zusammenhängen zwischen geometrischen Kenngrößen gesetzter Blindniete und Tragverhaltenskenngrößen erfordert detaillierte Kenntnisse über Versagens- bzw. Tragverhaltensmechanismen von Blindnietverbindungen. Durchgeführt wurden theoretische und experimentelle Untersuchungen.
Die Tragverhaltenseigenschaften von Blindnietverbindungen werden durch Form- und Kraftschluß bestimmt. Form- und Kraftschluß treten an Blindnietverbindungen zwischen Niethülse und den Bauteilen sowie zwischen Restdorn und Niethülse auf. Sie müssen stets im Zusammenhang mit der Betriebsbelastung (Belastungsart und -richtung, Belastungsgeschichte, resultierende Beanspruchung) betrachtet werden. Für Form- und Kraftschluß sind sowohl Blindniet als auch Bauteileigenschaften maßgeblich. Anhand von geometrischen Größen an Blindnietverbindungen können Relativaussagen zu ausgewählten Tragverhaltenseigenschaften bei quasistatischer Belastung getroffen werden.
