Clinchen (Durchsetzfügen) für gestanzte Baugruppen: Eine Option ohne Schweißen und ohne Verbindungselemente
Beim Clinchen (auch Durchsetzfügen genannt) entsteht ein mechanischer Formschluss zwischen zwei oder mehr Blechlagen, indem sie mit Stempel und Matrize zusammengepresst und plastisch zu einer knopfförmigen Verbindung umgeformt werden, ohne vollständig zu durchstechen, ein Verbindungselement hinzuzufügen oder Wärme einzubringen.
Kein Zusatzwerkstoff und keine Wärme machen es für bestimmte Werkstoffkombinationen gut geeignet
Da das Clinchen weder den Grundwerkstoff aufschmilzt noch ein Verbindungselement einbringt, kann es unterschiedliche Metalle (zum Beispiel Aluminium mit Stahl) verbinden, die sich wegen unterschiedlicher Schmelzpunkte und galvanischer Korrosion nur schwer oder gar nicht direkt verschweißen ließen. Zudem beschädigt es Beschichtungen oder Galvanikschichten nicht so wie die Schweißwärme.
Die Verbindungsfestigkeit hängt stark von Werkstoffkombination und Dicke ab, es gibt keine allgemeingültige Vorgabe
Die Festigkeit einer Clinchverbindung schwankt erheblich mit den jeweiligen Werkstoffen, Dicken und der Geometrie des Clinchwerkzeugs. Eine für eine Werkstoffkombination und einen Dickenaufbau validierte Verbindung sollte daher nicht als gleichwertig für eine andere Kombination angenommen werden — Festigkeitsprüfungen für die konkrete Anwendung sind Standardpraxis und kein optionaler Schritt.
Sichtbare Verformung auf einer Seite ist ein normales Merkmal, kein Fehler
Das Clinchen hinterlässt auf einer Seite der gefügten Baugruppe eine sichtbare knopfförmige Erhebung. Das ist ein normales Ergebnis des Verfahrens und kein Fehler — es bedeutet aber, dass Clinchen dort nicht geeignet ist, wo auf beiden Seiten der Verbindung eine vollkommen ebene, merkmalsfreie Oberfläche verlangt wird. Das sollte vor der Wahl dieses Fügeverfahrens anhand der optischen Anforderungen geprüft werden.
In großen Stückzahlen ist es pro Verbindung oft schneller und günstiger als Schweißen oder Nieten
Da das Clinchen keine Verbrauchsmaterialien benötigt (kein Zusatzwerkstoff, keine Verbindungselemente) und in einer automatisierten Pressenanordnung typischerweise schnell zykliert, kann es bei der Serienmontage niedrigere Kosten pro Verbindung bieten als Widerstandsschweißen oder Nieten, sofern die geforderte Verbindungsfestigkeit mit dem vereinbar ist, was das Clinchen für die jeweiligen Werkstoffe leisten kann. Unser Leitfaden Nieten vs. Schweißen vs. Clinchen vergleicht die drei Optionen direkt.
Häufig gestellte Fragen
Kann das Clinchen mehr als zwei Materiallagen gleichzeitig verbinden?
Ja, das Clinchen kann mehrere Lagen verbinden, wobei Verbindungsfestigkeit und die praktische Grenze der Lagendicke vom jeweiligen Werkzeug und der Werkstoffkombination abhängen — dies sollte für den tatsächlichen Schichtaufbau validiert und nicht aus einem Zweilagen-Referenzfall abgeleitet werden.
Ist Clinchen bei tragenden Anwendungen fest genug, um das Schweißen zu ersetzen?
Das hängt von den konkreten Lastanforderungen ab — das Clinchen eignet sich gut für viele tragende und teiltragende Verbindungen, besonders bei unterschiedlichen Metallen oder beschichteten Oberflächen, doch für die höchstbelasteten tragenden Verbindungen können Schweißen oder mechanisches Verbinden weiterhin die geeignetere Wahl sein.
Was bedeutet "Press Joining" beim Metallstanzen?
Press Joining ist ein anderer Begriff für Clinchen (Durchsetzfügen) — ein Verfahren, bei dem zwei oder mehr Blechlagen mit Stempel und Matrize zusammengepresst und plastisch zu einer knopfförmigen Verbindung umgeformt werden, ohne das Material vollständig zu durchstechen, ein Verbindungselement hinzuzufügen oder Wärme einzubringen.