miniatur|Blindnietmutter bzw. Einnietmutter mit M8 Gewinde aus V2A Edelstahl mini|Blindnietmutter vor dem Setzen im Schnitt mini|BlindnietmutterM: GewindedurchmesserL: Gesamtlängek: Kopfstärked1: Kopfdurchmesserd2: Schaftdurchmesser
Eine Blindnietmutter, auch Einnietmutter oder Nietmutter genannt, ist eine einteilige Gewindehohlniete, die vollständig von einer Seite aus montiert werden kann. Mit Blindnietmuttern kann ein wiederverwendbares Gewinde in dünnwandigen Bauteilen hergestellt werden. Sie dienen in der Regel für reine Schraubverbindungen, können aber auch in Kombination von Vernietung und zusätzlicher Verschraubung angewendet werden. Blindnietmuttern werden im Handwerk und nahezu allen Industriebereichen eingesetzt. Blindnietmuttern können auch hochautomatisiert gesetzt werden, wobei eine vollständige Prozessüberwachung möglich ist, und kommen daher in der Luftfahrt- und der Automobilbranche zum Einsatz.
Funktionsweise
Eine Blindnietmutter ist aufgeteilt in zwei Bereiche, den Kopf und den Schaft. Der Schaft wiederum ist unterteilt in einen Bereich mit Gewinde und einen Bereich zur Deformation, um den Nieteffekt zu erzeugen. Blindnietmutter werden mit Spindel-Hub-Verfahren gesetzt. Dabei wird zuerst die Blindnietmutter auf den Zugdorn aufgespindelt und danach der Zugdorn aus dem Werkstück herausgezogen. Es gibt zwei Arten: Die eine ist so konstruiert, dass sie auf der Rückseite der Platte eine Ausbuchtung bildet, wenn eine Schraube in ihrem Gewinde angezogen wird. Die andere wird ebenfalls mit einer Schraube angezogen, wird aber in die Hülse hineingezogen, anstatt eine Ausbuchtung zu bilden. mini|Verpresste Blindnietmuttere: KlemmdickeL: GesamtlängeS: Setzhubl1: Blindseitiger Überstand vor dem Setzenl2: Blindseitiger Überstand nach dem SetzendS: Spitzendurchmesser nach dem Setzenko: Kopfüberstand nach dem Setzen|300x300px Vorteile
Mit Blindnietmutter lassen sich tragfähige Gewinde in dünnwandigen Bauteilen und Hohlprofilen herstellen Montage bei einseitiger Zugänglichkeit (blinde Montage) Keine Temperaturbelastung des Werkstücks bei der Montage Der Montageprozess von Blindnietmuttern ist voll automatisierbar Beim Setzen von Blindnietmuttern entstehen keine Nebenprodukte die die Umwelt belasten oder zusätzliche Arbeitsschutzmaßnahmen notwendig machen Unvollständig verformte Blindnietmuttern können durch erneutes Anziehen mit dem Setzdrehmoment häufig nachgearbeitet werden
Nachteile
Nach dem Setzen der Blindnietmutter muss das Gewinde nicht konzentrisch zur Bohrung im Werkstück sein. Bei Blindnietmuttern, insbesondere bei solchen mit geschlossenem Schaftende, muss zusätzlicher Bauraum für den blindseitigen Überstand vor dem Setzen vorgesehen werden. Im Hohlraum sollte genug Bauraum für den Spitzendurchmesser nach dem Setzen vorgesehen werden. Beim Setzen kann sich der Kopf aufwölben, sodass der Kopfüberstand nach den Setzen größer ist als vor dem Setzen. In der Regel ist die Aufwölbung aber so gering, dass sie optisch kaum wahrnehmbar ist. Ein verschlissener Zugdorn kann zu einer Beschädigung des Gewindes führen. Eine Prozessüberwachung erkennt einen verschlissenen Zugdorn nicht rechtzeitig. Beim Ausbohren einer Blindnietmutter, die nicht in Ordnung gesetzt wurde, kann die Bohrung im Werkstück beschädigt werden Beim Ausbohren einer Blindnietmutter in geschlossenen Hohlräumen verbleibt der Rest der Blindnietmutter lose in dem Hohlraum. Dieser Rest kann im fertigen Werkstück zu ungewollten Geräuschen führen.
Herstellung
Montageverfahren Blindnietmuttern werden gesetzt, indem sie mit einem Gewindezugdorn plastisch verformt werden. Der Zugdorn muss den gleichen Gewindedurchmesser wie die Blindnietmutter haben und kann bei allen Werkzeugen ausgetauscht werden, entweder um Blindnietmuttern mit unterschiedlichen Gewindedurchmessern zu setzen oder weil der Zugdorn nach vielen Setzvorgängen verschleißt. Die Montageverfahren unterscheiden sich dabei im Automatisierungsgrad und der Mobilität. mini|Setzvorgang einer Blindnietmutter1: Aufspindeln der Blindnietmutter auf den Zugdorn2: Blindnietmutter ins Werkstück einführen3: Vernieten der Blindnietmutter4: Abspindeln des Setzwerkzeugs Blindnietzange/Handsetzgerät Blindnietzangen bzw. Handsetzgeräte werden mit Muskelkraft betätigt. Es gibt verschiedene Wirkprinzipien, je nach Konstruktion des Werkzeugs. Da keine externe Energiequelle benötigt wird, ist dieses Montageverfahren hochmobil und kann auch auf Baustellen eingesetzt werden. Allerdings ist es nicht geeignet für große Stückzahlen. Bei diesen Werkzeugen muss die Blindnietmutter von Hand auf den Zugdorn aufgespindelt werden.
Elektrische Setzpistole Elektrische Setzpistolen sind in der Regel Akkugeräte. Für den Dauerbetrieb werden Austausch-Akkus benötigt. Die Zugkraft kann an diesen Geräten eingestellt werden und wird nicht über eine Hubbewegung des Zugdorns gesteuert, sondern indem der Zugdorn weitergedreht wird. Auch diese Setzgeräte sind hochmobil benötigen aber Strom zum Aufladen der Akkus. Die Blindnietmutter wird durch das Gerät selbst aufgespindelt, nachdem sie auf den Zugdorn aufgesetzt wurde. Elektrische Setzpistolen können Drehmoment- oder Drehwinkel-gesteuert betrieben werden.
Hydraulisch-pneumatische Setzpistole Hydraulisch-pneumatische Setzpistolen arbeiten mit einem Druckluftanschluss und haben intern einen Druckübersetzer zu einer Hydraulik, die die Zugkraft zur Verfügung stellt. Diese Setzpistolen werden in der Regel genutzt, wenn ein fester Druckluftanschluss zur Verfügung steht und an einem Arbeitsplatz viele Blindnietmuttern gesetzt werden. Diese Setzpistolen können Kraft- oder Weg-gesteuert betrieben werden. Die Blindnietmutter wird durch das Gerät selbst aufgespindelt, nachdem sie auf den Zugdorn aufgesetzt wurde.
Halbautomatische Setzpistole mit Prozessüberwachung Halbautomatische Setzpistolen sind mit einem externen Steuergerät ausgestattet, das alleinstehend mit vorprogrammierten Setzparametern arbeiten kann oder als Schnittstelle zu einer SPS oder einem IPC dienen kann. Über diese Schnittstelle können verschiedene Setzparameter für verschiedene Blindnietmutter gewählt werden. Gleichzeitig ermöglichen die Steuerung eine Prozessüberwachung mittels Kraft-Weg-Überwachung. Die Steuergeräte ermöglichen eine direkte Rückmeldung an den Werker, ob die Setzparamter eingehalten wurden. Gleichzeitig können die Steuergeräte zur Datenübertragung der Setzparameter an MES- oder CAQ-Systeme genutzt werden. Die Blindnietmutter wird durch das Gerät selbst aufgespindelt, nachdem sie auf den Zugdorn aufgesetzt wurde.
Setzkopf für Industrieroboter Setzköpfe für Industrieroboter bieten eine vollautomatisierte Montagemöglichkeit für Blindnietmutter mit Taktzeiten von wenigen Sekunden pro Blindnietmutter. Dieses Montageverfahren ist für große Stückzahlen und hohe Wiederholgenauigkeit ausgelegt. Da der Setzkopf an einen Industrieroboter montiert wird, ist dieses Montageverfahren stationär gebunden. Die Blindnietmuttern werden als Schüttgut angedient und vollautomatisiert zum Setzkopf transportiert und aufgespindelt. Häufiges Rüsten für verschiedene Blindnieten würde die Verfügbarkeit des Roboters reduzieren und vollautomatische Zuführsysteme sind in der Regel auf einen Niettyp beschränkt. Daher ist ein Setzkopf optimal für einen einzigen Blindniettyp ausgelegt. Gleichzeitig ist dieses Verfahren daher auch auf prozessfähige Werkstücke angewiesen.
Stationäre Arbeitsplätze Die Stationären sind im Gegensatz zu den anderen Setzverfahren werkstück- und nicht werkzeug-geführt. Dabei kann das Werkstück manuell oder automatisiert (z. B. mit einem Industrieroboter) unter das Setzwerkzeug geführt werden.
Varianten Üblich sind Blindnietmutter mit Gewindegrößen M3 bis M12 und aus Stahl, Edelstahl, Aluminium oder Messing gefertigt.
Flachkopf Eine Blindnietmutter mit Flachkopf bietet die maximale Auflagefläche auf dem Werkstück und lässt sich so leichter senkrecht zur Werkstückoberfläche ausrichten. Außerdem bietet sie große Auspresskräfte.
Kleiner Kopf Blindnietmuttern mit kleinem Kopf haben einen kleinen Kopfüberstand. Die Auspresskraft bis zum Versagen der Blindnietmutter wird dadurch aber geringer.
Senkkopf Blindnietmutter mit einem Senkkopf können bündig zur Oberfläche des Werkstücks gesetzt werden. Auch bei diesen Blindnietmuttertypen ist die Auspresskraft wesentlich geringer als bei der Flachkopf-Variante. mini|Blindnietmutter mit Senkkopf, bündig zur Oberfläche
Rändelschaft mini|Blindnietmutter mit Rändelschaft und Flachkopf mini|Blindnietmutter mit Rändelschaft nach dem Setzen Wenn an die Verdrehfestigkeit spezielle Anforderungen gestellt werden, sind Blindnietmuttern mit Rändelschaft geeignet. Blindnietmuttern mit Rändelschaft sollten jedoch nur in relativ weichem Material wie Aluminium eingesetzt werden.
Außensechskant und Teilsechskant Blindnietmuttern mit Außensechskant oder Teilsechskantform bieten hohe zulässige Drehmomentbelastungen der Blindnietmutter. Allerdings benötigen diese Blindnietmutter auch ein Sechseckloch für die Blindnietmutter, das aufwändiger herzustellen ist.
Spreizblindnietmutter Spreizblindnietmuttern haben einen geschlitzten Schaft und einen längeren Deformationsbereich des Schafts und bilden, ähnlich einem Metallspreizdübel, einen blütenförmigen Wulst. Damit bieten sie hohe Auszugskräfte und einen großen Klemmbereich, aber ein geringeres zulässiges Drehmoment.
Geschlossenes Schaftende und Unterkopfdichtung Bei einer Blindnietmutter mit geschlossenem Schaftende ist das Gewinde ähnlich einem Sackloch geschlossen. Eine Unterkopfdichtung ist ein Dichtungselement (z. B. ein O-Ring) unter dem Kopf der Blindnietmutter, das beim Setzen der Blindnietmutter verpresst wird. Eine Unterkopfdichtung bei einer Blindnietmutter ist in der Regel nur mit einem geschlossenen Schaftende sinnvoll. Mit einer solchen Blindnietmutter können Wasser- und Gas-dichte Verbindungen hergestellt werden. Es gibt Hersteller, die erreichen mit solchen Blindnietmuttern Schutzart IPX7. Eine weitere Voraussetzung für solche Werte ist eine hohe Qualität der Bohrungen im Werkstück.
Korrosionsbeständigkeit Die notwendige Korrosionsbeständigkeit gibt das Material der Blindnietmutter vor. Eine einfache verzinkte Blindnietmutter hält 200 h Salz-Sprüh-Nebel-Test aus. Blindnietmuttern aus Edelstahl, sofern nicht ferritisch kontaminiert, halten über 4000 h Salz-Sprüh-Nebel-Test aus.
Einsatzgebiet Blindnietmuttern werden im Handwerk und nahezu allen Industriebereichen eingesetzt.
Luftfahrt In der Luftfahrt werden Nietmuttern häufig verwendet, um verschiedene Gegenstände wie statische Entladungsvorrichtungen und Inspektionsabdeckungen an der Oberfläche eines Flugzeugs zu befestigen. Nietmuttern sind ein idealer Ersatz für Schweißmuttern, da sie das Grundmaterial nicht verformen, Schweißspritzer vermeiden und in vielen verschiedenen Materialien wie Stahl, Kunststoff, Verbundwerkstoffen und Glasfasern angebracht werden können.
Automobil-Branche Blindnietmuttern kommen in der Automobilbranche zur Befestigung sicherheitsrelevanter Bauteile wie Rückhaltegurte oder Airbags zum Einsatz. Zusätzlich werden Blindnietmuttern im Leichtbau und Karosseriebau verwendet. Blindnietmutter mit geschlossenem Schaft und Unterkopfdichtung kommen in Batteriegehäusen von Elektrofahrzeugen zum Einsatz.
Anforderungen an das Bauteil
Lochgröße und -position