Mit einer patentierten Technik, die vom Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) in den USA entwickelt wurde, lässt sich Magnesium leichter zu Nieten formen und ihr Fügeprozess beschleunigen. Die auf Reibung basierende Niettechnologie, das so genannte Rotating Hammer Riveting (RHR), macht das Vorwärmen des Metalls zur Bildung des Niets überflüssig und sorgt für eine höhere Qualität der Verbindungsstelle.
Während eine Magnesiumlegierung bei geringem Gewicht eine hohe Festigkeit aufweist, ist Magnesium selbst bei Raumtemperatur eher spröde. Daher werden Nieten aus einer Magnesiumlegierung in der Regel erhitzt. Denn wenn sie weich genug sind, können sie gehämmert und gebogen werden ohne zu brechen. Das Erhitzen jeder einzelnen Niete aber ist langwierig und teuer. Nieten aus Magnesium werden daher nur selten verwendet, obwohl sie 30 Prozent leichter sind als die Aluminiumnieten, die zum Verbinden von Magnesiumblechen eingesetzt werden.
Bei der vom PNNL entwickelten RHR-Technologie müssen die Magnesiumnieten nicht vorgewärmt werden. Das Verfahren ist daher vier- bis 12-mal schneller und spart gleichzeitig die Zeit, die beim herkömmlichen Schlagnieten zum Vorwärmen der Nieten benötigt wird, und bietet zusätzliche Vorteile wie höhere Festigkeit und Korrosionsschutz.
Das Verfahren funktioniert den Forschenden zufolge nicht nur bei Magnesiumnieten, sondern auch bei Aluminiumnieten, wie sie beispielsweise im Flugzeugbau verwendet werden. Bei Hunderttausenden von Nieten in jedem Verkehrsflugzeug, die meist aus der Aluminiumlegierung 2024 bestehen, könnte das Verfahren die Kosten senken und die Effizienz der Produktionslinie steigern. Denn mit der neuen Technologie RHR können auch Aluminiumnieten des Typs 2024 vernieten werden, selbst nachdem sie vollständig ausgehärtet sind. Ihre Vorbehandlung über Glühen und Lagerung ist daher nicht mehr notwendig.
Die RHR-Verarbeitung von Aluminium ist laut PNNL schnell. Konventionelle Nietverfahren benötigen zwischen 1 und 3 Sekunden pro Niet, während RHR nur 0,25 Sekunden benötigt. Hochgerechnet entspricht dies einer merklichen Zeitersparnis von 40 Stunden pro 100.000 Nietvorgängen.
Bild oben: Durch die RHR-Technologie zum Nieten mit rotierendem Hammer können leichte Magnesiumnieten ohne Vorwärmen genietet werden. (Quelle: Andrea Starr/Pacific Northwest National Laboratory)
Quelle und weitere Infos: Pressemitteilung, New Atlas