Verbinden einzelner Komponenten

Das Verfahren des Fügens findet nicht nur in der Blechbearbeitung Anwendung, aber wird in diesem Bereich sehr häufig genutzt. Fügen bedeutet, dass zwei oder mehr feste Bestandteile verbunden werden, und zwar dauerhaft. Dies kann zum Beispiel durch Schweißen, Löten oder Kleben passieren. Das Fügen ist ein lokaler Prozess, da es direkt an den Fügestellen ansetzt. Zwei getrennte Werkstücke werden zusammengefügt und damit erhöht sich ihr Zusammenhalt. Die Fügung kann fest sein, aber auch beweglich, je nachdem welche Art von Fügen verwendet wurde. Dementsprechend können die Fügungen auch lösbar, teilweise lösbar oder unlösbar sein. Schweißnähte gehören zu den unlösbaren Verbindungen, da man die Werkstücke zerstören muss, um die Naht zu „lösen“. Schraubverbindungen dagegen sind lösbar, da man die Schraube ja einfach wieder herausdrehen kann. Zuletzt gibt es noch die teilweise lösbaren Verbindungen. Dazu zählen zum Beispiel vernietete oder gelötete Bauteile. Nieten müssen zerstört werden, damit man die Teile trennen kann, und gelötete Werkteile können meistens wieder abgelötet werden. Das wichtige hierbei ist, dass nur die Verbindung zerstört wird, nicht aber das Bauteil.

Neben dieser Einteilung gibt es auch noch die Klassifizierung Art und Weise. So wird dann in stoffschlüssige, kraftschlüssige und formschlüssige Verbindungen unterteilt. Erstere erzielen eine Verbindung im Bauteil selbst, also Löt- und Schweißverfahren. Reibungskräfte halten kraftschlüssige Verbindungen zusammen und bei formschlüssigen werden zum Beispiel von Haken und Ösen verbunden. Bei Letzteren wird also die Form der zu verbindenden Werkteile genutzt, um eine dauerhafte Verbindung herzustellen.

Zu den bereits genannten Klassifizierungsmöglichkeiten kommt noch die Gliederung der zuständigen DIN. Diese unterteilt das Fügungsverfahren in ganze neun Untergruppen zu denen das Zusammensetzen, das Füllen, das An- und Einpressen, das Urformen, das Umformen, das Schweißen, das Löten, Das Kleben und das textile Fügen gehört. Ich möchte Ihnen die bekanntesten Verfahren vorstellen und die Vorgehensweise bei jedem davon zeigen. So erhalten Sie einen guten Überblick über die unterschiedlichen Herangehensweisen.

Beginnen wir mit dem Zusammensetzen. Es wird nochmals unterteilt in sechs Unterkategorien. Bei der ersten Kategorie, dem Auflegen und Aufsetzen, geht es im Grunde um das Beschichten. Die beiden Werkteile werden mithilfe der Schwerkraft zu einer formschlüssigen Verbindung gefügt. Beim Einlegen und/oder Einsetzen wird ein Bauteil in einen anderen Teil gelegt, quasi wie ein Reserverad in die Reservemulde. Das Verfahren des Ineinanderschiebens ist relativ selbsterklärend, da man dort ein Bauteil in ein anderes schiebt oder darüber schiebt. Die Kräfte, welche zum Verbinden gebraucht werden, sind hier gering und die Verbindung ist nach Vollendung beweglich. Auch beim Einhängen sind die übertragenden Kräfte beträchtlich und der Montageaufwand hält sich in Grenzen, was dieses Verfahren sehr beliebt macht. Zudem können die Verbindungen beweglich oder fest sein, so dass das Einhängen ein großes Anwendungsgebiet hat. Die letzten zwei Methoden erinnern namentlich etwas an Foltermethoden, werden aber heutzutage nur zum Fügen genutzt. Beim Einrenken werden die Werkteile ineinandergeschoben und mithilfe von Druckkraft verbunden, während beim Federnd Einspreizen das Fügeteil elastisch verbogen wird, um nach dem Einschieben eine biegsame Rückfederung zu geben.

Eine sehr bekannte und populäre Fügungsmethode ist das Schweißen. Schweißen zählt zu den unlösbaren Verbindungen, es kann also nur getrennt werden, wenn die gefügten Bauteile zerstört werden. Man verwendet dazu meistens Wärme, kann aber auch mithilfe von Druck und Schweißzusatzwerkstoffen arbeiten. Die benötigte Energie zum Schweißen wird dabei extern, also von außen, den Bauteilen zugefügt. Es gibt endlos viele unterschiedliche Arten des Schweißens, die unmöglich hier alle aufgezählt werden können. So findet man vom Schmelzschweißverfahren, über das Laserschweißen bis zum Pressschweißverfahren unzählige Verfahren, wie zum Beispiel das Lichtbogenbolzenschweißen oder auch Ultraschallwellenschweißen. Die gängige Form des Schweißens, die den meisten in den Sinn kommt, ist jedoch das sogenannte Schmelzschweißverfahren. Bei diesem Verfahren wird weiter unterschieden in die Art des Energieträgers, die wir aber vernachlässigen können. Das Lichtbogenschmelzschweißen wird den meisten bekannt sein, da es eines der ältesten elektrischen Schweißverfahren ist. Hier wird mithilfe eines elektrischen und sehr heißen Lichtbogens die Schweißstelle aufgeschmolzen und mit dem zweiten Werkteil verbunden. Es findet vor allem im Stahl- und Rohrleitungsbau Anwendung.

Zuletzt gehe ich noch kurz auf das Lötverfahren ein. Dieses Verfahren wurde bereits 5.000 vor Christus angewendet, was es zu einem der ältesten Verbindungsverfahren macht. Beim Löten wird eine Oberflächenlegierung erzeugt, die als Verbindung zwischen den Bauteilen dient. Im Gegensatz zum Schweißen wird das Werkstück hier allerdings nicht bis zum Kern aufgeschmolzen, sondern nur an der Oberfläche. Dadurch entsteht eine stoffschlüssige Verbindung, die sich jedoch wieder lösen lassen kann. Löten kommt hauptsächlich in der Elektronik zum Einsatz, um zum Beispiel Leitungen oder Rohre zu verlöten.

Dies sind also die häufigsten Verfahren zum Fügen von Werkteilen und die Anwendungsgebiete. Natürlich gibt es noch mehr, aber für einen ersten Einblick in die Blechverarbeitung sollte dies vorerst ausreichen.