Mechanisch gefügte Stahlstrukturen in Fahrzeugbau und Bauwesen

Abstract

Das Umformfügeverfahren Clinchen hat sich zur Verbindung von Feinblechen mit Dicken < 3 mm seit langem etabliert. Im Bauwesen ist diese Fügetechnik selbst im Stahl(leicht)bau bislang wenig verbreitet, da weder normative Bemessungsverfahren noch allgemeine bauaufsichtliche Verwendungsnachweise zur Verfügung stehen. Mit dem werksseitigen, serienmäßigen (Dick)blechclinchen (D)BC lassen sich jedoch für Systembauten im Stahlbau im Vergleich zu bautypischen (Bohr)-Schraubverbindungen neben der Materialeinsparung auch schnellere Fertigungs- und Montagezeiten erzielen.Eine besondere Herausforderung stellt das Clinchen stückverzinkter Halbzeuge dar, da der Zinküberzug – im Gegensatz zu bandverzinkten Halbzeugen – zu einem Großteil spröde Eisen-Zink-Phasen mit geringer Duktilität aufweist. Durch den hohen Umformgrad beim Clinchen können sich Bereiche des Überzugs vom Grundwerkstoff ablösen bzw. Risse im Überzug auftreten. Diese Schädigung der Zinkschicht lässt sich zum einen durch die Optimierung der Clinchpunktgeometrie minimieren, zum anderen kann bei Verwendung einer hochaluminiumhaltigen Zinkschmelze das Entstehen der spröden Eisen-Zink-Phasen verhindert werden