— 55 —

Metale & Nowe Technologie

TECHNOLOGIE I URZĄDZENIA

Zaprezentowany poniżej przegląd me-
chanicznych sposobów łączenia materia-
łów może być pomocny przy doborze od-
powiedniej dla danego przedsiębiorstwa
techniki, w zależności od jego aktualnych
potrzeb i możliwości. Szczególną uwagę
poświęcono nowatorskim technologiom
przetłoczeniowym, uwzględniającym dzi-
siejsze tendencje redukcji kosztów.

Wśród mechanicznych sposobów łą-

czenia ze sobą materiałów można wyróż-
nić z jednej strony technologie związane
z koniecznością zastosowania materia-

łu dodatkowego, z drugiej zaś techniki,
w których taki wymóg nie występuje.
Łączenie mechaniczne z udziałem ma-
teriału dodatkowego wymusza wyko-
nanie otworu wstępnego, możliwe jest
też połączenie bez wykonywania takiego
otworu. O ile w pierwszym przypadku
łączenie można określić jako tradycyj-
ne, o tyle w drugim – jako innowacyjne.
Przykłady tradycyjnego sposobu łączenia
to: montaż nitów zrywalnych, nitonakrę-
tek, nitośrub oraz różnego rodzaju śrub
standardowych (wymaganiem jest w tym

wypadku jednostronny dostęp do miejsca
montażu), a także nitowanie, przy którym
konieczny jest dostęp dwustronny – ni-
towanie takie określa się jako nitowanie
pełne, wklęsłe bądź półwklęsłe.

Warto zwrócić uwagę na dwie tra-

dycyjne technologie łączenia: montaż
nitonakrętek i nitośrub oraz nitów zry-
walnych.

Nitonakrętki i nitośruby stanowią roz-

wiązanie różnorodnych problemów umo-
cowania obciążalnych gwintów w postaci
nakrętek lub śrub w cienkościennych de-
talach. Można je łatwo łączyć ze wszystki-
mi metalowymi i ceramicznymi materia-
łami konstrukcyjnymi oraz z tworzywami
sztucznymi. Nitonakrętki i nitośruby
są często jedynym rozwiązaniem w wy-
padku „ślepego montażu” w profilach
zamkniętych, obudowach lub w jedno-
stronnie dostępnych podzespołach. Ich
zastosowanie nie powoduje obciążenia

Mechaniczne
sposoby łączenia materiałów

Silna presja konkurencji oraz kurczenie się marży produktowej wymaga
od producentów zarówno redukcji kosztów, jak i ciągłej optymalizacji
procesów produkcji. Zagadnienie to dotyczy również firm, w których
proces produkcyjny wymaga stosowania różnorodnych technologii łą-
czenia ze sobą materiałów, od tradycyjnego montażu nitów zrywalnych
aż po zaawansowane technologicznie procesy przetłaczania.

reklama





) ; ;     
D    B"I'>?

J

* ;

Technologia RIVTAC® jest odpowiednia do łączenia aluminium,

stali, tworzyw sztucznych, metali nieżelaznych,

a także powstających z tych

materiałów połączeń mieszanych,

wielowarstwowych oraz hybrydowych

Bollhoff Technika Łączenia Sp. z o.o.

51-180 Wrocław, Psary, ul. Główna 60

tel. [phone], fax [phone]

e-mail: biuro@bollhoff.pl

www.bollhoff.com/pl

Zalety:

t
ŒŕD[FOJF
CF[
LPOJFD[OPžDJ
XZLPOZXBOJB

otworów wstępnych, przy jednostronnym dostępie

t
.JOJNBMJ[BDKB
D[BTØX
’ŕD[FOJB
PSB[
DZLMJ
SPCPD[ZDI

t
ŒŕD[FOJF
XZTPLPXZUS[ZNB’ZDI
NBUFSJB’ØX

t
.PƒMJXPžŗ
FMBTUZD[OFHP
TUPTPXBOJB
EP
QP’ŕD[FŴ
NJFT[BOZDI

wielowarstwowych oraz hybrydowych

t
.PƒMJXPžŗ
TUPTPXBOJB
XSB[
[
UFDIOJLŕ
LMFKFOJB

TECHNOLOGIE I URZĄDZENIA

— 56 —

marzec-kwiecień 2010 r.

termicznego części. Ciekawostką jest fakt,
że na rynku dostępne są obecnie nitona-
krętki ze stali nierdzewnej o szerokim za-
kresie zacisku, np. 0,7-3,3 mm, oraz nito-
nakrętki o wzmocnionym pod względem
wytrzymałości gwincie do klasy 10.9.

Nity zrywalne umożliwiają łączenie

ze sobą materiałów w jednostronnie do-
stępnych miejscach. Warto zwrócić uwa-
gę, iż na rynku pojawiły się obecnie nity
zrywalne o dużej wytrzymałości. Ich
zalety to: pewność osadzenia przy róż-
norodnych średnicach otworów, pokry-
cie większych zakresów zacisku (przy-
kładowo przy średnicy 4,8 mm istnieją
dwa nity pokrywające zakresy zacisku
1,6-6,8 mm lub 1,6-11,1 mm), montaż
możliwy pod kontrolą wzrokową, zabez-
pieczenie przed wibracjami oraz brak
wystawania trzpienia z „główki” nita.

Wśród technologii innowacyjnych

można wymienić dwa podstawowe ich
rodzaje: technologię przetłoczenia nitem
oraz technologię przetłoczenia przy użyciu
specjalnego bolca przetłoczeniowego.

T

ECHNOLOGIA

PRZETŁOCZENIA

NITEM

Technologia przetłoczenia nitem wy-
maga dwustronnego dostępu do miejsca
łączenia. Przy jej użyciu można złączyć
ze sobą dwie lub więcej warstwy mate-
riałów z aluminium, stali, stali szlachet-
nej, miedzi, magnezu, folii oraz kom-
binacje tych materiałów. Możliwe jest
również zastosowanie środków klejących
jako międzywarstwy. Przetłoczenie od-
bywa się przy użyciu specjalnych nitów
przetłoczeniowych, o różnorodnej formie
łba i trzonka. Do ich montażu niezbędne
jest zastosowanie specjalnych urządzeń
(ręcznych bądź stacjonarnych), do funk-
cjonowania których niezbędny jest prąd
oraz – opcjonalnie – sprężone powietrze,
w zależności od wybranego sposobu po-
dawania nitów (nit na specjalnej taśmie
magazynowej lub nit dostarczany luzem).
Połączenie poprzez przetłoczenie nitem
charakteryzuje się pewnością i powta-
rzalnością procesu, dużą wytrzymało-
ścią dynamiczną, jest również optymalne
pod względem wytrzymałości i kształtu.
Ponieważ proces przeprowadzany jest
na zimno, nie występuje oddziaływanie
termiczne w strefie połączenia. Wśród
innych zalet wymienić można brak ko-
nieczności wykonania operacji zwią-
zanych z wcześniejszym wykonaniem
otworu, proste pozycjonowanie detalu,

małe wymagania odnośnie do toleran-
cji położenia, brak oparów, niski poziom
hałasu oraz energooszczędność.

T

ECHNOLOGIA

PRZETŁOCZENIA

PRZY

UŻYCIU

BOLCA

W celu rozwiązania problemów związa-
nych z dwustronnym dostępem do miej-
sca przetłoczenia w połowie 2009 roku
pojawiła się na rynku technologia prze-
tłoczenia przy użyciu specjalnego bolca
przetłoczeniowego. Technologia ta jest
odpowiednia do łączenia aluminium,
stali, tworzyw sztucznych, metali nieże-
laznych oraz powstających z tych ma-
teriałów połączeń mieszanych, wielo-
warstwowych i hybrydowych. Tak jak
wspomniano, połączenie odbywa się przy
użyciu specjalnego bolca o jednolitym
kształcie i geometrii, niezależnie od ro-
dzaju i grubości materiału podlegają-
cego przetłoczeniu. Do montażu bol-
ców niezbędne jest użycie specjalnego
narzędzia, wykorzystującego do swoje-
go działania jedynie sprężone powie-
trze. Powietrze to jest również niezbęd-
ne do regulacji siły urządzenia. Warto
zwrócić uwagę na fakt, że łączna grubość
przetłaczanego materiału może wynosić
od 3 mm do 6 mm, przy czym minimalna
grubość dolnej warstwy materiału wyno-
sić powinna 1,5 mm w wypadku stali oraz
2,5 mm przy aluminium. Warto zauwa-
żyć, iż zarówno w wypadku technologii
przetłoczenia nitem, jak i przetłoczenia
bolcem przetłoczeniowym obowiązuje
zasada, że przetłaczamy materiał „cienki
w gruby” oraz „miękki w twardy”.

Podstawowe zalety tej technologii

to możliwość łączenia bez konieczności
wykonywania otworów wstępnych przy
jednostronnym dostępie, minimalizacja
czasów łączenia oraz cykli roboczych,
możliwość łączenia wysokowytrzyma-
łych materiałów, a także możliwość sto-
sowania wraz z techniką klejenia.

T

ECHNOLOGIA

PRZETŁOCZENIA

BEZ

UDZIAŁU

MATERIAŁU

Za innowacyjną technologię należy
uznać również technologię przetło-
czenia bez udziału materiału dodatko-
wego. W tym wypadku podczas prze-
tłoczenia blachy lub profile – poprzez
przeformowanie materiału na zimno –
zostają ze sobą połączone kształtowo
oraz siłowo. Mogą to być zarówno po-
łączenia dwuwarstwowe, jak i wielowar-

stwowe. Oprócz tego mogą zostać po-
łączone – bez uszkodzenia powierzchni
– blachy pokryte lub wstępnie polakie-
rowane. Za pomocą kombinacji stempli
i matryc powstaje trwałe połączenie, po-
dobne do guzikowego przycisku.

Na rynku można spotkać dwa rodzaje

punktów przetłoczeniowych: punkt okrą-
gły oraz punkt prostokątny. W wypadku
punktu okrągłego łączone materiały zo-
stają miejscowo przeformowane. Powstaje
szczelne, optycznie regularne połączenie.
Punkt prostokątny powstaje przez kom-
binację procesu cięcia i przeformowania –
nadaje się przede wszystkim do twardych
materiałów oraz stali szlachetnej. Prze-
tłoczenie odbywa się za pomocą specjal-
nych urządzeń, których działanie opiera
się na wykorzystaniu sprężonego powie-
trza. Do podstawowych zalet tej techno-
logii można zaliczyć: brak dodatkowych
elementów łączących, niskie zużycie ener-
gii, brak obciążenia termicznego w stre-
fie łączenia, brak uszkodzeń powierzch-
ni pokrytych detali, możliwość łączenia
– w większości przypadków – jako mię-
dzywarstwy folii albo materiałów kleją-
cych, brak prac wstępnych oraz wykoń-
czeniowych, bardzo dobrą powtarzalność
połączeń, brak emisji gazów oraz nad-
miernego hałasu czy też wreszcie mi-
nimalne koszty konserwacji. W wypad-
ku tej technologii, w przeciwieństwie
do technologii przetłoczenia przy uży-
ciu nitu bądź bolca przetłoczeniowe-
go obowiązuje zasada, że przetłaczamy
materiał „gruby w cienki” oraz „twardy
w miękki”. Maksymalna grubość łączo-
nych materiałów może wynosić (tak jak
w wypadku technologii przetłoczenia ni-
tem) nawet 12 mm – niezbędne jest jed-
nak za każdym razem przeprowadzenie
odpowiednich badań.

P

ODSUMOWANIE

Na rynku dostępnych jest wiele spo-
sobów łączenia ze sobą różnorodnych
materiałów – od stali aż po substancje
klejące jako międzywarstwy. Wybór od-
powiedniej techniki za każdym razem
zależy od danej aplikacji oraz związa-
nych z nią wymagań i potrzeb klientów.
Nie należy też zapominać o kosztach
i optymalizacji procesów produkcyjnych
– wybór powinien być zawsze świado-
mą decyzją producenta.



Źródło: Bollhoff Technika Łączenia