TOX PRESSOTECHNIK
DE: +49 751 50070

TOX®-Clinchen im Vergleich zum Punktschweißen

TOX®-Clinchen versus Punktschweißen

Höhere dynamische Festigkeit als beim Punktschweißen!

In Dauerschwingtests wurden der TOX®-Rund-Punkt und Schweißpunkte miteinander verglichen. Dabei wurden die Verbindungen einer Vorlast von 1 kN und einer Frequenz von etwa 35 Hz ausgesetzt. Ermittelt wurden dabei die Lastspiele bis zum Lösen der Verbindung. Schlussendlich konnte der TOX®-Rund-Punkt eine längere Lebensdauer als ein Schweißpunkt aufgrund seiner höheren dynamischen Festigkeit ohne physikalische Kerbwirkung im Punkt erzielen. Die höhere dynamische Festigkeit des TOX®-Rund-Punkts kommt durch den Kaltumformprozess zu Stande. Beim Punktschweißen hingegen verändert die im Punkt eingebrachte Hitze das Materialgefüge, was sich nachteilig auf die Festigkeit des Schweißpunkts auswirkt. Aus diesem Grund sind dynamisch belastete Schweißpunkte den TOX®-Rund-Punkten hinsichtlich Punktfestigkeit unterlegen.

Kostenersparnis gegenüber dem Punktschweißen!

Mit der TOX®-Verbindungstechnologie können Sie Ihre Fertigungskosten im Gegensatz zum Punktschweißen senken. Außerdem ist die Wirtschaftlichkeit des Systems eng mit der Standzeit der Werkzeuge verbunden.

In der Grafik links ist der Kostenvergleich beim Einzelpunktverfahren zwischen Punktschweißen und der TOX®-Verbindung einer Baustahlanwendung dargestellt. Dadurch, dass mit der TOX®-Verbindungstechnologie auch Mehrpunktanwendungen realisiert werden können, ließe sich die Kostendifferenz zum Punktschweißen nochmals vergrößern.

Elektrische Leitfähigkeit im TOX®-Clinch-Punkt

Das Verhalten des elektrischen Widerstands ist besonders wichtig beim Einsatz in Elektrogeräten und in elektrischen Leitern. Vorteilhaft dabei ist ein möglichst geringer Übergangswiderstand. Dabei gilt, je niedriger der Übergangswiderstand, desto höher die elektrische Leitfähigkeit.

 

Aus den bisher realisierten Anwendungen sowie den umfangreichen Labor- und Feldversuchen ergeben sich folgende Erkenntnisse hinsichtlich der elektrischen Eigenschaften der TOX®-Verbindung:

  • Die unter hohem Druck aneinander gepressten und miteinander zum TOX®-Punkt verformten Blech-/ Folien-Oberflächen im Fügepunkt sind günstig für die elektrische Leitfähigkeit.
  • Beschichtete Oberflächen fließen mit in den Punkt und verringern den Übergangswiderstand. Der größte Teil des Stroms fließt über den Fügepunkt. Die umgebende Fläche trägt nur geringfügig zur Leitung des Stroms bei (10%). Entscheidend ist also der Fügepunkt!
  • Beölte, verzinkte und verklebte Oberflächen wirken sich bei Stahlblechen nur wenig auf den Übergangswiderstand aus. Ein Vergleich zwischen Schweißpunkten und Clinch-Punkten ist abhängig von den kombinierten Materialien.
  • Für das Fügen von kleinsten Elektronik-Bauteilen wird der TOX®-MICROpoint ab ø 1,5 mm zur idealen Lösung. Hierbei ist das kalte Fügen von dünnsten Blechen bei kleinsten Flanschmaßen gewährleistet. Außerdem gibt es keine thermische Veränderung des Materials und nur minimalen Verzug im Bauteil.
  • Kunststofffolie zwischen den Blechen, die beim Fügevorgang durchstoßen wird und mitfließt, bewirkt eine Erhöhung des Übergangswiderstandes um ca. das 10-fache.
  • Die Kombination aus Stahl und Aluminium führt zu praktisch den gleichen Ergebnissen wie die Kombination von Stahl und Stahl.

TU Dresden weist elektrische Leitfähigkeit des TOX®-Rund-Punkts nach

Die hervorragende elektrische Leitfähigkeit von TOX®-Rund-Punkten und TOX®-SKB-Punkten zum Verbinden von Blechen aus gleichen oder unterschiedlichen Materialien mit gleichen oder verschiedenen Dicken wurde in einem umfangreichen Test der Technischen Universität Dresden nachgewiesen! Die intensive Untersuchung zum Thema "Elektrisches Eigenschaftsprofil umformtechnischer Fügeverbindungen" wurde vom Institut für Oberflächen- und Fertigungstechnik gemeinsam mit dem Institut für Elektrische Energieversorgung und Hochspannungstechnik der TU Dresden durchgeführt. An den im Vorfeld vom Arbeitskreis "Fügen" durchgeführten Sitzungen des PbA (Projektbegleitender Ausschuss) nahmen führende Vertreter der Automobilindustrie und deren Zulieferer sowie mehrere Hersteller von Füge- und Verbindungstechnikprodukten teil. Dabei wurden unter anderem ein Anforderungsprofil und ein Versuchsplan entwickelt. Der Versuchsplan kam dabei in der praktischen Durchführung dann in vollem Umfang zur Anwendung. Grundsätzlich wurde zwischen dem mechanischen Verbinden (z. B. Druckfügen/Clinchen), der Bauteil-Anbindung (z. B. Setzen von Bolzen, Setzmuttern) und dem mechanischen Verbinden mit Bauteil-Anbindung (z. B. Stanzmuttern) unterschieden. Definiert wurde der Versuch zum "langzeitstabilen, mechanischen Verbinden von Bauteilen bei zum Teil vorhandener Funktionsintegration durch Befestigen von Anbauteilen (Funktionselemente)". Dabei floss, unter Berücksichtigung des Stands der Technik, die mechanische Festigkeit (Abscher-, Zug- und Abdrehfestigkeit) genauso ein, wie die bis dato geringe bis gar nicht vorhandene Forderung an die elektrischen Eigenschaften solcher Verbindungen. Der praktische Hintergrund hierzu ist die Suche nach energie- und materialsparenden Füge- und Verbindungslösungen, die sich nunmehr auf elektrische Bauteile und Baugruppen ausweitet. Gerade um von den material- und energieintensiven Verfahren wie Punktschweißen, Löten oder Laserschweißen loszukommen und den neuen, wirtschaftlicheren Fertigungsprozessen Raum zu geben.

Adresse

TOX® PRESSOTECHNIK GmbH & Co. KG
Riedstraße 4
88250 Weingarten
Tel: +49 751 50070
Fax: +49 751 52391
Kontakt
DE: +49 751 50070 Kontaktformular
 
Cookie Information

Um die Inhalte unseres Webauftritts für Sie bestmöglich darzustellen, setzen wir Cookies ein. Sie können die Cookies durch Einstellungen in Ihrem Browser verhindern oder regulieren.