Was ist Taumeln?

Bei der TechnologieTaumeln handelt es sich um ein Kaltumformverfahren, bei dem die Umformkraft immer nur auf einen Teil der Werkstückoberfläche wirkt. Bei ähnlichen Fließpressverfahren wird der Materialfluss durch die Reibung an den Werkzeugoberflächen radial behindert. In der Mitte des Werkstücks ist die Spannung (Flächenpressung) am höchsten und nimmt zum freien Rand hin ab. Die maximale Spannung beim Taumeln nimmt mit zunehmender Reibung zu. Sie kann beim traditionellen Fließpressen ein Mehrfaches der Fließspannung erreichen. Zu den direkten Niettechniken zur Herstellung hochwertiger Nietverbindungen gehören das Taumelnieten und das Radialnieten. Der Schließkopf des Niets wird durch stegartige Punktverformung mit einem schräg zur Nietachse angeordneten Nietstempel gebildet. Der Nietstempel rotiert um den Matrizenkopf mit einer axialen Vorschubbewegung und einer vorgegebenen Bewegung über den gesamten Umfang. Da die Streckgrenze des Materials zeitweise überschritten wird, beginnt das Nietmaterial zu fließen und wird kaltverformt. Durch das gezielte Abrollen des Nietstempels wird neben der werkstoffgerechten Verformung des Niets eine schonende Behandlung der Nietoberfläche erreicht, die weitgehend erhalten bleibt.

Das Funktionsprinzip der Taumelnietung (Taumeln)

Das Prinzip der kontinuierlichen punktuellen Kaltverformung des Schließkopfes durch Erreichen der Streckgrenze ist dem Taumeln und dem Radialnietverfahren gemeinsam, sie unterscheiden sich jedoch in der Reihenfolge der Bewegung des Nietstempels. Die Matrizen erfahren trotz hoher Umformleistung eine geringe spezifische Belastung, und die Gleitreibung zwischen dem Nietstempel und dem Werkstück ist gering. Die Überwachung des Kraft-Weg-Verlaufs kann auch zur Steuerung des Umformvorgangs genutzt werden. Beim Taumelnieten wird der Nietstempel kontinuierlich um den Schließkopf gedreht, wobei ein konstanter Winkel zwischen Stempel und Nietachse eingehalten wird. Zusätzlich hat die Nietpresse einen axialen Vorschub. Durch den spiralförmig nach unten gerichteten Auftreffpunkt des Nietstempels beim Taumeln fließt das Material hauptsächlich in axialer und tangentialer Richtung. Der Nietstempel erzeugt beim radialen Nietvorgang eine Rosettenbahn, die sogenannte Hypozykloide. Zwei sich überlagernde Taumelbewegungen des Nietstempels bewirken die Bewegung auf einer Rosettenbahn. Ohne erkennbare Gefügeveränderung wird das Nietmaterial allmählich hergestellt. Axiale und radiale Richtungen machen den größten Teil des Materialflusses aus.

Beispiele für Taumeln als Technologie

Für präzise Nietarbeiten werden Taumel- und Radialniete eingesetzt. Sie ermöglichen die Herstellung von Kaltnietverbindungen mit geringer Werkzeugbeanspruchung, minimalen Gefügeveränderungen der Nietsubstanz und minimaler Schädigung von galvanischen Beschichtungen.  Es ist sogar möglich, hochvergütete Niete herzustellen. Ein Aufspannen von Nieten oder Werkstücken ist wegen der geringen Querkräfte nicht erforderlich. Feste Verbindungen können nicht hergestellt werden, bewegliche Verbindungen wie Schlepphebel, Zündverteiler, Gasfederrohre, Zinkdruckgussteile, Lenkritzel, Lenkgabeln, Scharniere, Airbags oder Scheibenwischer sind Beispiele für Fügeteile, die häufig durch Taumeln entstehen. Automobilzulieferer, die Automobilindustrie, Armaturenhersteller, die Werkzeug- und Heimwerkerindustrie sind einige Beispiele für Anwenderbranchen.