Als wichtiges Befestigungselement in der modernen Industrie ist der Herstellungsprozess vonEinnietmutternintegriert eine Reihe präziser Prozesstechnologien. Dieses spezielle Befestigungselement mit Innengewinde findet breite Anwendung im Automobilbau, in der Elektronikindustrie, im Schienenverkehr und anderen Bereichen und eignet sich besonders für dünne Plattenverbindungen und für Arbeitsbedingungen, bei denen kein Gewindeschneiden möglich ist. Im Folgenden wird die gesamte Fertigungskette vom Rohstoff bis zum fertigen Produkt systematisch dargestellt.
Der Herstellungsprozess beginnt mit der Materialauswahl. Kohlenstoffstahl, Edelstahl und Aluminiumlegierungen sind die wichtigsten Basismaterialien. Kohlenstoffstahl wird durch kohlenstoffarme Stähle wie 1015 und 1022 sowie legierten Stahl SCM435 repräsentiert. Ersterer eignet sich für konventionelle Festigkeitsanforderungen, während letzterer in hochbelasteten Bereichen wie Schwermaschinen eingesetzt wird. Als Edelstahlmaterialien werden hauptsächlich Stähle der A2/A4-Serie verwendet, die sich in korrosiven Umgebungen wie Lebensmittelmaschinen und Schiffsausrüstungen gut bewähren. Aluminiumlegierungen wie 5052 und 6061 haben sich aufgrund ihres geringen Gewichts zur ersten Wahl für Gehäuse in der Luft- und Raumfahrt sowie für elektronische Produkte entwickelt.
Rohstoffe müssen vor dem Kaltstauchprozess vorbehandelt werden. Kohlenstoffstahlwerkstoffe müssen kugelgeglüht werden. Durch Erhitzen des Stahls auf den Temperaturbereich Ac1 und anschließendes langsames Abkühlen wandelt sich der geschichtete Zementit im Perlit in eine kugelförmige Struktur um. Dieser Prozess kann die Plastizität und die Verarbeitungseigenschaften des Materials deutlich verbessern. Bei Aluminiumlegierungen ist Spannungsarmglühen erforderlich, um die Eigenspannungen im Material zu beseitigen und Verformungen oder Risse bei der Weiterverarbeitung zu vermeiden.
Die Umformungsphase nutzt ein mehrstufiges Kaltstauchverfahren, um das Material kontinuierlich durch eine Präzisionsform zu extrudieren. Der Standardprozess umfasst wichtige Schritte wie Bodenpositionierung, Stauchformung, Kantenfasen und Mittellochung. Bei geschlossenen Nietmuttern mit komplexen Strukturen oder Sonderspezifikationen ist nach dem Kaltstauchverfahren eine Nachbearbeitung mit CNC-Drehmaschinen erforderlich, um sicherzustellen, dass die wichtigsten Abmessungen den Anforderungen an die Präzision im Mikrometerbereich entsprechen.
Die Innengewindebearbeitung ist das zentrale Element und bestimmt die Produktleistung. Sie erfolgt hauptsächlich durch Gewindeschneiden und Walzen. Das Walzformverfahren hat sich aufgrund seiner Vorteile hinsichtlich der Erhaltung der Metallströmungslinien und der Verbesserung der Gewindeoberflächendichte zum bevorzugten Verarbeitungsverfahren für hochfeste Nietmuttern entwickelt. Bei diesem Verfahren wird durch ein schnell rotierendes Walzrad hoher Druck auf das Werkstück ausgeübt, wodurch das Material plastisch verformt wird und ein präzises Gewindeprofil entsteht. Dadurch kann die Gewindefestigkeit im Vergleich zu herkömmlichen Schneidverfahren um mehr als 30 % gesteigert werden.
Der Wärmebehandlungsprozess unterscheidet sich je nach Material. Produkte aus mittelhartem Kohlenstoffstahl und legiertem Stahl müssen abgeschreckt und angelassen werden. Am Beispiel des Werkstoffs SCM435 lässt sich nach Abschrecken bei 850 °C und Anlassen bei 500 °C eine ideale Härte von 28–36 HRC erreichen, wodurch das optimale Verhältnis zwischen Festigkeit und Zähigkeit erreicht wird. Edelstahl weist eine gute Korrosionsbeständigkeit auf und erfordert in der Regel keine zusätzliche Wärmebehandlung.
Die Oberflächenbehandlung ist ein wichtiger Schritt zur Verbesserung der Produkthaltbarkeit. Gängige Verfahren sind beispielsweise galvanische Verzinkung, Dacromet-Beschichtung und Phosphatierung. Eine Dacromet-Beschichtung mit dreiwertigem Chrom bietet beispielsweise mehr als 500 Stunden Schutz vor Salzsprühnebel. Bei Bedarf an leitfähigen Eigenschaften wird vernickelt oder eloxiert. Die Oberflächenhärte der Aluminiumlegierung 6061 kann nach Harteloxierung über HV400 liegen.
Die Qualitätskontrolle durchläuft den gesamten Produktionsprozess. Neben herkömmlichen Maßtoleranzprüfungen sind auch Gewindelehrenprüfungen, axiale Zugprüfungen und die Überprüfung der Verdrehsicherheit erforderlich. Gemäß DIN 7337 müssen M6-Stahlnietmuttern einer axialen Zugkraft von mindestens 12 kN standhalten. Edelstahlprodukte müssen einen 96-stündigen neutralen Salzsprühtest bestehen, ohne dass sich Rotrost auf der Oberfläche bildet. Häufige Probleme wie Gewindeexzentrizität und unvollständige Zahnprofile während der Produktion werden hauptsächlich durch die Wartung der Formpräzision und die Optimierung der Verarbeitungsparameter kontrolliert.
Vom Weichglühen bis zur Endkontrolle sorgt die präzise Steuerung jedes einzelnen Prozesses für hervorragende mechanische Eigenschaften der Blindnietmuttern. Dieses scheinbar einfache Befestigungselement ist in Wirklichkeit das Ergebnis von Werkstofftechnik und Präzisionsfertigungstechnologie. Seine zuverlässige Verbindungsleistung treibt die Weiterentwicklung der modernen industriellen Montagetechnik kontinuierlich voran.
Veröffentlichungszeit: 11. April 2025