Beim Clinchen entfallen prozessbedingt Hilfsfügeelemente, woraus eine einfachere Prozessführung, günstigere Anlagentechnik, leichtere Baugruppen, sowie der Entfall eines ggf. dritten Werkstoffs innerhalb der Verbindung folgen. Ferner bleiben beim Clinchen ohne Schneidanteil Kerbwirkungen, wie sie beim Stanznieten auftreten, aus. Durch den Einsatz von Hybridverbindungen können gemäß der DVS-Richtlinien darüber hinaus die Eigenschaften Festigkeit, Steifigkeit, Korrosionsschutz, Dichtung, Dämpfung und das Versagensverhalten gegenüber den reinen Einzelverfahren verbessert werden. Die fügetechnische Verarbeitung von Aluminium-Druckguss und Stahlblechen durch das Clinchen ist derzeit jedoch bei der Fahrzeugherstellung nicht Stand der Technik. Die Clincheignung von Aluminiumdruckguss wurde in vorangegangen Forschungsvorhaben anhand der Legierung EN AC-AlSi10MnMg im Wärmebehandlungszustand T7 nachgewiesen. Dabei konnten, in Abhängigkeit der Werkstofftopografie, nach einer Werkzeugoptimierung fehlerfreie Verbindungen mit hohen Verbindungsfestigkeitswerten hergestellt werden. Das Forschungsprojekt hat jedoch auch gezeigt, dass noch weitere Forschungsanstrengungen unternommen werden müssen, um das Fügeverfahren vor-wettbewerblich für Großserienanwendungen weiter zu qualifizieren.
Ziel des Projektes ist das Clinchen von Druckgussbauteilen dahingehend zu erweitern, dass vergleichsweise spröde Werkstoffzustände unter Berücksichtigung immanenter Materialfehler (z. B. Gasporosität) prozesssicher und schädigungsfrei geclincht werden können. Dabei ist die Clincheignung einer für Strukturbauteile häufig eingesetzten Aluminium-Druckgusslegierung (EN AC-AlSi10MnMg) im Gusszustand als auch in diversen Wärmebehandlungs-zuständen zu untersuchen. Es ist die Annahme einer nachvollziehbaren Korrelation von Bauteilporosität sowie mechanischen Eigenschaften der Druckgusslegierung, den Gießprozessparametern und der Clincheignung zu herzuleiten. Aufgrund der hohen Anwendungsrelevanz sind Hybridclinchversuche unter Verwendung von Strukturklebstoffen sowie abschließende Validierungsversuche an realen Strukturbauteilen, wie sie derzeit am Markt Verwendung finden, zum Ende des Projekts vorgesehen. Mit den Projektergebnissen kann den Clinchsystemherstellern ein komplett neuer Markt im Bereich Leichtmetallguss eröffnet.
EFB – Europäische Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung e.V.
IFUM - Institut für Umformtechnik und Umformmaschinen - Leibniz Universität Hannover
