Nietverbindungen

Definition einer Nietverbindung

Das Nieten gehört zum Festigkeitsverfahren Fügen nach DIN 8593-0, wobei der Formschluss durch Umformen erreicht wird.

Allgemeines

Nietverbindungen erfordern einen hohen maschinellen Aufwand bei erheblichen Personalkosten. Daher werden diese wenn möglich durch Schweißverbindungen abgelöst, wie z.B. beim Druckbehälterbau. Eine Sonderstellung haben Nietverbindungen im Flugzeugbau und Leichtbau, hier werden hoch automatisierte Nietverfahren praktiziert. Es gibt warm- und kaltgefügte Nieten. Warmnietung bei Stahlnieten ab Ø 10 mm. Diese werden in hellrotem Zustand geschlagen oder gepresst. Kaltvernietung bis Ø 8 mm sowie Niete aus Kupfer, Aluminium und deren Legierungen werden in kaltem Zustand bearbeitet. Durch das Stauchen des Nietschaftes in Achsrichtung füllt dieser das Nietloch vollständig aus und wird so radial gegen die Lochwandung gepresst. Nietverbindungen sind nicht lösbare Verbindungen, welche nur durch Beschädigung oder Zerstörung der gefügten Teile gelöst werden können.

Vor- und Nachteile einer Nietverbindung

Vorteile:

• Keine ungünstigen Werkstoffbeeinflussungen (Gefügeumwandlung beim Schweißen).
• Kein verziehen der Bauteile.
• Ungleichartige Werkstoffe lassen sich verbinden.
• Nietverbindungen sind leicht und sicher Kontrollierbar und zu Not auch lösbar.
• Nietverbindungen versagen nicht bei Überlastung schlagartig.
• Blindnietsysteme sind sehr schnell und günstig herstellbar.

Nachteile:

• Bauteile werden durch die Bohrungen geschwächt.
• Es resultieren dadurch größere Querschnitte und ein höheres Gewicht.
• Stumpfstöße lassen sich nicht ausführen.
• Bauteile müssen Überlappt oder mit Laschen verbunden sein.
• In der Fertigung kostenintensiver als das Schweißen.

Nietarten und Formen

Halbrundniete Senkniete Hohlniete Blindniete Schließringbolzen

Nietverfahren

Halbrundniete: werden durch Stauchen eines bolzenförmigen Hilfsfügeteiles hergestellt.

Hohlnieten: durch Umlegen überstehender Teile eines Hohlniets.

Zapfennieten: durch Stauchen des zapfenförmigen Endes an einem der beiden Fügeteile.

Hohlzapfennieten: durch Umlegen überstehender Teile des hohlzapfenförmigen Endes an einem der beiden Fügeteile.

Verbindungsart und Verwendung

Feste Verbindungen (Kraftverbindungen) kommen im Stahlbau, Kranbau und Brückenbau zum tragen.

Feste und dichte Verbindungen im Kesselbau und Druckbehälterbau.

Vorwiegend dichte Verbindungen im Behälterbau.

Haftverbindungen (Heftnietung) werden für Blechverkleidungen im Karosserie, Waggon und Flugzeugbau verwendet.

Werkstoffe

Da der Befestigungsvorgang der Nietverbindungen mit einer Verformung der Niete verbunden ist, kommen nur duktile Werkstoffe in Frage, wie z.B. Stahl USt 36 ( S235 JRG1 ), Kupfer, Messing, Aluminiumlegierungen. Grundsätzlich sollte das Niet aus dem selben oder aus einem gleichartigen Werkstoff bestehen um elektrochemische Korrosion zu vermeiden.

Werkzeuge

Schnellspanner Bohrer und Bohrmaschine Hammer Durchschlag Popzug Einzieher Abzieher Quetsche Einsätze Niethammer Vorhalteeisen Nietzange Nietlehre Döpper Senker

Korrosionsschutz

Spaltkorrosion entsteht in engen Spalten( 0,05…0,4 )sowie an Überlappungs- und Verbindungsstellen. Diese wird verursacht durch Feuchtigkeit innerhalb des Spaltes. Schwitzwasserkorrosion entsteht durch Kondensation von Wasser. Konstruktionsregel:Unvermeidbare Hohlräume und Hohlprofile verschließen und so "Wassersäcke" vermeiden.Kontaktkorrosion tritt durch Verbund von Metallen mit unterschiedlichem Potenzial bei Einwirkung eines geeigneten Elektrolyten ( Feuchtigkeit )auf. Als mögliche Schutzmaßnahmen bei Spalt- und Kontaktkorrosion dienen Gesamtanstriche.

Arbeits- und Gesundheitsschutz

• Drucklufthämmer dürfen nie ohne Rückholfeder benutzt und nur betätigt werden, wenn sie auf dem Niet aufliegen.
• Beim Nieten und gegenhalten in Hohlräumen schalldichte Ohrenklappen tragen.
• Bevor man den Abzug des Niethammers betätigt ist darauf zuachten, dass der Partner mit dem Gegenhalter gegen das Niet hält.
• An schwer zugänglichen Stellen Gegenhalter durch Schnur oder Riemen mit dem Handgelenk verbinden.
• Schwingungsarme Nietwerkzeuge sind bevorzugt einzusetzen.
• Zur Lärmreduzierung zunächst versuchen Nietquetsche zu verwenden, anderenfalls schweren Gegenhalter oder stark eingestellten Niethammer benutzen.

Quellen

Dieses sind die Werke welche als Vorlage gedient haben.

1. Tabellenbuch Metall, 43. Auflage. Europa Verlag, ISBN 3-8085-1673-9, €21,50
2. Roloff/Matek: Maschinenelemente-Tabellenbuch, Vieweg Verlag, 18. Aufl. 2007, ISBN 3-834-80262-X, €36,90.
3. Roloff/Matek: Maschinenelemente-Formelsammlung, Vieweg Verlag, 8. Aufl. 2006. ISBN 3-834-80119-4, €20,90.
4. Allgemeine Internetnutzung, wie z.B. wikipedia