background image

— 55 —

Metale & Nowe Technologie

TECHNOLOGIE I URZĄDZENIA

Zaprezentowany poniżej przegląd me-
chanicznych sposobów łączenia materia-
łów może być pomocny przy doborze od-
powiedniej dla danego przedsiębiorstwa 
techniki, w zależności od jego aktualnych 
potrzeb i możliwości. Szczególną uwagę 
poświęcono nowatorskim technologiom 
przetłoczeniowym, uwzględniającym dzi-
siejsze tendencje redukcji kosztów. 

Wśród mechanicznych sposobów łą-

czenia ze sobą materiałów można wyróż-
nić z jednej strony technologie związane 
z koniecznością zastosowania materia-

łu dodatkowego, z drugiej zaś techniki, 
w których taki wymóg nie występuje. 
Łączenie mechaniczne z udziałem ma-
teriału dodatkowego wymusza wyko-
nanie otworu wstępnego, możliwe jest 
też połączenie bez wykonywania takiego 
otworu. O ile w pierwszym przypadku 
łączenie można określić jako tradycyj-
ne, o tyle w drugim – jako innowacyjne. 
Przykłady tradycyjnego sposobu łączenia 
to: montaż nitów zrywalnych, nitonakrę-
tek, nitośrub oraz różnego rodzaju śrub 
standardowych (wymaganiem jest w tym 

wypadku jednostronny dostęp do miejsca 
montażu), a także nitowanie, przy którym 
konieczny jest dostęp dwustronny – ni-
towanie takie określa się jako nitowanie 
pełne, wklęsłe bądź półwklęsłe. 

Warto zwrócić uwagę na dwie tra-

dycyjne technologie łączenia: montaż 
nitonakrętek i nitośrub oraz nitów zry-
walnych.

Nitonakrętki i nitośruby stanowią roz-

wiązanie różnorodnych problemów umo-
cowania obciążalnych gwintów w postaci 
nakrętek lub śrub w cienkościennych de-
talach. Można je łatwo łączyć ze wszystki-
mi metalowymi i ceramicznymi materia-
łami konstrukcyjnymi oraz z tworzywami 
sztucznymi. Nitonakrętki i nitośruby 
są często jedynym rozwiązaniem w wy-
padku „ślepego montażu” w profilach 
zamkniętych, obudowach lub w jedno-
stronnie dostępnych podzespołach. Ich 
zastosowanie nie powoduje obciążenia 

Mechaniczne
sposoby łączenia materiałów

Silna presja konkurencji oraz kurczenie się marży produktowej wymaga 
od producentów zarówno redukcji kosztów, jak i ciągłej optymalizacji 
procesów produkcji. Zagadnienie to dotyczy również firm, w których 
proces produkcyjny wymaga stosowania różnorodnych technologii łą-
czenia ze sobą materiałów, od tradycyjnego montażu nitów zrywalnych 
aż po zaawansowane technologicznie procesy przetłaczania.

reklama





) ; ;       
D    B"I'>?

J

* ;

Technologia RIVTAC® jest odpowiednia do łączenia aluminium,

stali, tworzyw sztucznych, metali nieżelaznych,

a także powstających z tych

materiałów połączeń mieszanych,

wielowarstwowych oraz hybrydowych

Bollhoff Technika Łączenia Sp. z o.o.

51-180 Wrocław, Psary, ul. Główna 60

tel. 71 387 85 31, fax 71 387 83 61

e-mail: biuro@bollhoff.pl

www.bollhoff.com/pl

Zalety:

tŒŕD[FOJFCF[LPOJFD[OPžDJXZLPOZXBOJB

otworów wstępnych, przy jednostronnym dostępie

t.JOJNBMJ[BDKBD[BTØX’ŕD[FOJBPSB[DZLMJSPCPD[ZDI

tŒŕD[FOJFXZTPLPXZUS[ZNB’ZDINBUFSJB’ØX

t.PƒMJXPžŗFMBTUZD[OFHPTUPTPXBOJBEPQP’ŕD[FŴNJFT[BOZDI

wielowarstwowych oraz hybrydowych

t.PƒMJXPžŗTUPTPXBOJBXSB[[UFDIOJLŕLMFKFOJB

background image

TECHNOLOGIE I URZĄDZENIA

— 56 —

marzec-kwiecień 2010 r.

termicznego części. Ciekawostką jest fakt, 
że na rynku dostępne są obecnie nitona-
krętki ze stali nierdzewnej o szerokim za-
kresie zacisku, np. 0,7-3,3 mm, oraz nito-
nakrętki o wzmocnionym pod względem 
wytrzymałości gwincie do klasy 10.9.

Nity zrywalne umożliwiają łączenie 

ze sobą materiałów w jednostronnie do-
stępnych miejscach. Warto zwrócić uwa-
gę, iż na rynku pojawiły się obecnie nity 
zrywalne o dużej wytrzymałości. Ich 
zalety to: pewność osadzenia przy róż-
norodnych średnicach otworów, pokry-
cie większych zakresów zacisku (przy-
kładowo przy średnicy 4,8 mm istnieją 
dwa nity pokrywające zakresy zacisku 
1,6-6,8 mm lub 1,6-11,1 mm), montaż 
możliwy pod kontrolą wzrokową, zabez-
pieczenie przed wibracjami oraz brak 
wystawania trzpienia z „główki” nita.

Wśród technologii innowacyjnych 

można wymienić dwa podstawowe ich 
rodzaje: technologię przetłoczenia nitem 
oraz technologię przetłoczenia przy użyciu 
specjalnego bolca przetłoczeniowego.

T

ECHNOLOGIA

 

PRZETŁOCZENIA

 

NITEM

Technologia przetłoczenia nitem wy-
maga dwustronnego dostępu do miejsca 
łączenia. Przy jej użyciu można złączyć 
ze sobą dwie lub więcej warstwy mate-
riałów z aluminium, stali, stali szlachet-
nej, miedzi, magnezu, folii oraz kom-
binacje tych materiałów. Możliwe jest 
również zastosowanie środków klejących 
jako międzywarstwy. Przetłoczenie od-
bywa się przy użyciu specjalnych nitów 
przetłoczeniowych, o różnorodnej formie 
łba i trzonka. Do ich montażu niezbędne 
jest zastosowanie specjalnych urządzeń 
(ręcznych bądź stacjonarnych), do funk-
cjonowania których niezbędny jest prąd 
oraz – opcjonalnie – sprężone powietrze, 
w zależności od wybranego sposobu po-
dawania nitów (nit na specjalnej taśmie 
magazynowej lub nit dostarczany luzem). 
Połączenie poprzez przetłoczenie nitem 
charakteryzuje się pewnością i powta-
rzalnością procesu, dużą wytrzymało-
ścią dynamiczną, jest również optymalne 
pod względem wytrzymałości i kształtu. 
Ponieważ proces przeprowadzany jest 
na zimno, nie występuje oddziaływanie 
termiczne w strefie połączenia. Wśród 
innych zalet wymienić można brak ko-
nieczności wykonania operacji zwią-
zanych z wcześniejszym wykonaniem 
otworu, proste pozycjonowanie detalu, 

małe wymagania odnośnie do toleran-
cji położenia, brak oparów, niski poziom 
hałasu oraz energooszczędność.

T

ECHNOLOGIA

 

PRZETŁOCZENIA

PRZY

 

UŻYCIU

 

BOLCA

 

W celu rozwiązania problemów związa-
nych z dwustronnym dostępem do miej-
sca przetłoczenia w połowie 2009 roku 
pojawiła się na rynku technologia prze-
tłoczenia przy użyciu specjalnego bolca 
przetłoczeniowego. Technologia ta jest 
odpowiednia do łączenia aluminium, 
stali, tworzyw sztucznych, metali nieże-
laznych oraz powstających z tych ma-
teriałów połączeń mieszanych, wielo-
warstwowych i hybrydowych. Tak jak 
wspomniano, połączenie odbywa się przy 
użyciu specjalnego bolca o jednolitym 
kształcie i geometrii, niezależnie od ro-
dzaju i grubości materiału podlegają-
cego przetłoczeniu. Do montażu bol-
ców niezbędne jest użycie specjalnego 
narzędzia, wykorzystującego do swoje-
go działania jedynie sprężone powie-
trze. Powietrze to jest również niezbęd-
ne do regulacji siły urządzenia. Warto 
zwrócić uwagę na fakt, że łączna grubość 
przetłaczanego materiału może wynosić 
od 3 mm do 6 mm, przy czym minimalna 
grubość dolnej warstwy materiału wyno-
sić powinna 1,5 mm w wypadku stali oraz 
2,5 mm przy aluminium. Warto zauwa-
żyć, iż zarówno w wypadku technologii 
przetłoczenia nitem, jak i przetłoczenia 
bolcem przetłoczeniowym obowiązuje 
zasada, że przetłaczamy materiał „cienki 
w gruby” oraz „miękki w twardy”.

Podstawowe zalety tej technologii 

to możliwość łączenia bez konieczności 
wykonywania otworów wstępnych przy 
jednostronnym dostępie, minimalizacja 
czasów łączenia oraz cykli roboczych, 
możliwość łączenia wysokowytrzyma-
łych materiałów, a także możliwość sto-
sowania wraz z techniką klejenia.

T

ECHNOLOGIA

 

PRZETŁOCZENIA

BEZ

 

UDZIAŁU

 

MATERIAŁU

Za innowacyjną technologię należy 
uznać również technologię przetło-
czenia bez udziału materiału dodatko-
wego. W tym wypadku podczas prze-
tłoczenia blachy lub profile – poprzez 
przeformowanie materiału na zimno – 
zostają ze sobą połączone kształtowo 
oraz siłowo. Mogą to być zarówno po-
łączenia dwuwarstwowe, jak i wielowar-

stwowe. Oprócz tego mogą zostać po-
łączone – bez uszkodzenia powierzchni 
– blachy pokryte lub wstępnie polakie-
rowane. Za pomocą kombinacji stempli 
i matryc powstaje trwałe połączenie, po-
dobne do guzikowego przycisku. 

Na rynku można spotkać dwa rodzaje 

punktów przetłoczeniowych: punkt okrą-
gły oraz punkt prostokątny. W wypadku 
punktu okrągłego łączone materiały zo-
stają miejscowo przeformowane. Powstaje 
szczelne, optycznie regularne połączenie. 
Punkt prostokątny powstaje przez kom-
binację procesu cięcia i przeformowania – 
nadaje się przede wszystkim do twardych 
materiałów oraz stali szlachetnej. Prze-
tłoczenie odbywa się za pomocą specjal-
nych urządzeń, których działanie opiera 
się na wykorzystaniu sprężonego powie-
trza. Do podstawowych zalet tej techno-
logii można zaliczyć: brak dodatkowych 
elementów łączących, niskie zużycie ener-
gii, brak obciążenia termicznego w stre-
fie łączenia, brak uszkodzeń powierzch-
ni pokrytych detali, możliwość łączenia 
– w większości przypadków – jako mię-
dzywarstwy folii albo materiałów kleją-
cych, brak prac wstępnych oraz wykoń-
czeniowych, bardzo dobrą powtarzalność 
połączeń, brak emisji gazów oraz nad-
miernego hałasu czy też wreszcie mi-
nimalne koszty konserwacji. W wypad-
ku tej technologii, w przeciwieństwie 
do technologii przetłoczenia przy uży-
ciu nitu bądź bolca przetłoczeniowe-
go obowiązuje zasada, że przetłaczamy 
materiał „gruby w cienki” oraz „twardy 
w miękki”. Maksymalna grubość łączo-
nych materiałów może wynosić (tak jak 
w wypadku technologii przetłoczenia ni-
tem) nawet 12 mm – niezbędne jest jed-
nak za każdym razem przeprowadzenie 
odpowiednich badań.

P

ODSUMOWANIE

Na rynku dostępnych jest wiele spo-
sobów łączenia ze sobą różnorodnych 
materiałów – od stali aż po substancje 
klejące jako międzywarstwy. Wybór od-
powiedniej techniki za każdym razem 
zależy od danej aplikacji oraz związa-
nych z nią wymagań i potrzeb klientów. 
Nie należy też zapominać o kosztach 
i optymalizacji procesów produkcyjnych 
– wybór powinien być zawsze świado-
mą decyzją producenta. 

 

Źródło: Bollhoff Technika Łączenia