Nicht standardmäßige, kundenspezifische Nietlösungen: Überwindung der Schwierigkeiten bei der Verarbeitung von Edelstahl- und Aluminiumverbundwerkstoffen

Kunden- und Projektübersicht

Branchenhintergrund und Kundenbedürfnisse

Der Kunde ist ein führendes Unternehmen in Kirgisistan, das sich auf Formenbau und die Fertigung von übergroßen Metallteilen spezialisiert hat und die Bau-, Automobil- und Industrieanlagenbranche beliefert. Angesichts der steigenden Marktnachfrage nach leichten, hochfesten Metallverbindern benötigt der Kunde eine kundenspezifische Verbundniete für hochpräzise Verbindungen von Metallplatten.

Projektziel

 

Entwicklung und Massenproduktion einer Zweikomponenten-Niete, bestehend aus einem Schaftkern aus Edelstahl 304 und einer Hülle aus Aluminium 6061-T6 , mit folgenden Anforderungen:

Gewährleistung einer nahtlosen Montage zweier unterschiedlicher Materialien;

Die Maßtoleranz wird innerhalb von ±0,05 mm kontrolliert;

Die Anforderungen anspruchsvoller Arbeitsbedingungen wie Korrosionsbeständigkeit und Scherfestigkeit erfüllen.

Produktdesign und technische Parameter

Nietkonstruktion und Anwendungsszenarien

• Materialkombination : Edelstahlwellenkern (hohe Härte) + Aluminiumgehäuse (leicht);
• Funktion : speziell entwickelt für die dauerhafte Verbindung von Metallplatten (wie z. B. Stahlplatten und Aluminiumplatten), geeignet für Gebäuderahmen, Montage schwerer Maschinen und andere Bereiche;
• Vorteile : Verbindet die Langlebigkeit von Edelstahl mit der Leichtigkeit von Aluminium und reduziert so das Gesamtgewicht der Konstruktion.

Schrittweise Analyse des Herstellungsprozesses

Bearbeitung des Wellenkerns aus Edelstahl:

• Verwenden Sie automatische Drehmaschinen, um Stangen aus Edelstahl 304 präzise zu drehen und so sicherzustellen, dass die Toleranz des Wellendurchmessers ≤±0,03 mm beträgt.

Aluminium-Gehäuseformteil:

• CNC-Drehmaschinen bearbeiten Aluminium-6061-T6-Rohlinge und fertigen Innengewinde und Außennuten in mehreren Schritten.

Zusammengesetzte Baugruppe:

• Mithilfe eines hydraulischen Pressverfahrens wird die Koaxialität der Edelstahlwelle und des Aluminiumgehäuses durch kundenspezifische Vorrichtungen kalibriert.

Produktionsherausforderungen und innovative Lösungen

Kernproblem: Aluminiumverformung und unkontrollierte Toleranzen

Aluminium 6061-T6 ist ein relativ weiches Material. Bei der CNC-Bearbeitung und beim Pressen kann es aufgrund von Spannungskonzentrationen leicht zu Verformungen des Gehäuses kommen, was folgende Probleme verursacht:

• Der Spalt zwischen dem Innengewinde und der Edelstahlwelle ist ungleichmäßig;
• Der Außendurchmesser des fertigen Produkts überschreitet den Toleranzbereich (±0,05 mm).

Bahnbrechende Lösung der Ingenieure

Mit 22 Jahren Erfahrung in der Metallverarbeitung überwand das Team technische Hürden durch folgende Maßnahmen:

Phasenbasierte Prozessoptimierung:

• Die Bearbeitung des Aluminiumgehäuses erfolgt in zwei Schritten: Grobbearbeitung (mit einer Toleranz von 0,1 mm) und Feinbearbeitung (Kühlung bei niedriger Temperatur), um Verformungen durch thermische Spannungen zu vermeiden;

Kundenspezifische Leuchtenkonstruktion:

• Entwicklung einer hydraulischen dynamischen Auswuchtvorrichtung, um sicherzustellen, dass die Aluminiumhülle während des Pressvorgangs gleichmäßig beansprucht wird;

Vollständiges Prozessdetektionssystem:

• Durch die Einführung eines Laserscanners zur Echtzeitüberwachung wichtiger Abmessungen konnte die Fehlerrate von 12 % auf 0,5 % gesenkt werden.

Projektergebnisse und Kundenfeedback

Probeauftragsprüfung und Massenproduktion

• In der ersten Phase wurden 1.000 Nieten geliefert, die zu 100 % den Salzsprühtest (500 Stunden) und den Zugfestigkeitstest (≥450 MPa) des Kunden bestanden haben;
  

• Kundenrezension: „Es hat das langjährige Problem der Montage heterogener Materialien gelöst, mit dem wir konfrontiert waren, und die Genauigkeit hat unsere Erwartungen weit übertroffen.“
• Auftragsbestätigung: Bedarf von 300.000 Stück, das jährliche Beschaffungsvolumen wird voraussichtlich 2 Millionen Stück übersteigen.

Warum sollten Sie sich für uns entscheiden?

• Fachliche Expertise : Mehr als 10 Jahre Erfahrung in der Anfertigung kundenspezifischer Metallteile, versiert in der Verarbeitung von Verbundwerkstoffen aus verschiedenen Materialien;
• Ausstattungsmerkmale : vollautomatische Drehmaschine + Fünf-Achs-CNC-Zentrum, die die Fertigung komplexer Strukturen in einem Arbeitsgang ermöglicht;
• Qualitätsverpflichtung : ISO 9001-Zertifizierung, lückenlos rückverfolgbar vom Design bis zur Auslieferung.

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