ADAPTIVE DFS – das adaptive DEPRAG Fastening System: automat
Optimaler Prozess durch automatische Anpassung an sich ändernde Parameter
CO2-Reduktion und die Verlängerung von Ladezyklen bei der E-Mobilität: beides Ziele, denen man durch leichtere Fahrzeuge näher kommt. Der moderne Fahrzeugbau hat das längst erkannt und setzt auf Leichtbaustoffe anstelle von konventionellem Stahl im Karosseriebau.
Hohe Sicherheitsanforderungen, die Werkstoffverfügbarkeit, eine einfache Reparatur, der leichte Austausch von Karosseriebauteilen bis hin zum Recycling und der Möglichkeit zur Wiederverwertung stellen die Automobilindustrie vor große Herausforderungen. Auch für die Montage bedeutet dies ein Umdenken: Die Wahl der richtigen Verbindungstechnik ist im Leichtbau von entscheidender Bedeutung. Im Karosseriebau der Automobilindustrie hat sich die Fließlochverschraubung etabliert.
Die speziell geformte Spitze der sogenannten Fließloch- oder Fließformschraube generiert durch hohen Anpressdruck und hoher Drehzahl Reibungswärme und erwirkt einen Fließprozess des nicht vorgebohrten Metallbleches. Zu Beginn des Prozesses bildet sich zunächst ein „Krater“, in den nach Durchtritt der Schraube und Formung eines „Durchzugtrichters“ bei reduziertem Anpressdruck das mehrgängige Gewinde gefurcht wird. Ein Maschinengewinde entsteht, das im Reparaturfall auch eine „normale“ Schraube aufnehmen kann. Nach dem Ausformen dieses Fließlochs wird die Drehzahl herabgesetzt, es folgen der Voranzug der Schraube bis zur Kopfauflage und der Endanzug des Verbindungselements auf die zuvor festgelegten Parameter Drehmoment und Drehwinkel.
Der komplette Vorgang dauert in der Regel weniger als 2 Sekunden. Zusätzliche Sicherungselemente wie Muttern oder Bolzen sind nicht erforderlich, da sich bei der Montage Durchzug und Gewinde der Schraube optimal anpassen. Die Schraube „sitzt“. Vorbereitendes Bohren oder Stanzen der Bauteile entfällt.
Dieses Verfahren erlaubt nicht nur das Verbinden von Blechen verschiedener Materialien, sondern bietet auch in Bezug auf Prozesskosten und -zeiten deutliche Vorteile. Doch eignet sich dieses Schraubverfahren auch bei schwankenden Toleranzen und Bauteilvarianten?
Um die Verschraubungsqualität trotz Bauteiltoleranzen wie Lageabweichungen, Blechdickentoleranzen, Schraubenlängentoleranzen oder Gefügeunterschieden sicherzustellen, müssen bei den derzeit am Markt verfügbaren Schraubsystemen für alle Schraubstellen die Schraubparameter aufwändig und separat ermittelt werden. Üblicherweise basieren deren Zustellbewegungen und -kräfte auf Druckluftzylinder mit Proportionalventil. Die notwendige Genauigkeit der Statusänderung von Zustellkräften und -positionen lassen dann unter Umständen zu wünschen übrig. Das Verhalten komprimierter Luft kann verhindern, dass die einzelnen Prozessschritte mit der gewünschten Genauigkeit erfolgen.
