Wissenswertes über Nieten und Nietverbindungen

Nieten ist ein dauerhaftes Kaltverbindungsverfahren, das in der Fertigungswelt weit verbreitet ist. Es ist die beste Alternative und wirtschaftlicher als Schweiß- und Klebeverbindungen. Vor der breiten Anwendung des Schweißens war das Nieten die Hauptverbindungsmethode, die beim Bau von Metallbrücken, Kesseln (enge spannungsentlastete bis dichte starke Verbindungen), Niederdrucktanks (die dichte Verbindungen erfordern) und Hebekränen (starke Verbindungen oder stressabbauend).

Heute werden wir uns die Definition, Anwendungen, Komponenten, Diagramme, Typen, Operationen und Werkzeuge ansehen, die für Nieten und Nietverbindungen verwendet werden. Außerdem lernen Sie die Vor- und Nachteile der Gelenke kennen.

Was sind Nieten?

Nieten sind Befestigungselemente ohne Gewinde, die normalerweise aus Stahl oder Aluminium bestehen und zum Verbinden von Metallteilen miteinander verwendet werden. Sie bestehen aus vorgeformtem Kopf und Schaft, der in das zu verbindende Material oder die zu verbindenden Teile gesteckt wird. Nietverbindungen werden mit einem Nietstift und einer Pistole ausgeführt, und der Vorgang wird als Nieten bezeichnet. Obwohl es je nach Anwendung Arten von Nietpistolen und Stiften gibt.

Nieten werden als Befestigungselemente kategorisiert, da ihr zweiter Kopf am freien Ende durch eine Vielzahl von Mitteln gebildet wird, die als Setzen bezeichnet werden. Sehen Sie eine Abbildung eines herkömmlichen Niets vor und nach dem Setzen in der Abbildung unten.

Wie bereits erwähnt, können Nieten aus jedem duktilen Material wie Kohlenstoffstahl, Aluminium und Messing hergestellt werden. Es wird jedoch eine Vielzahl von Beschichtungen durchgeführt, um die Korrosionsbeständigkeit zu verbessern. Bei der Auswahl von Material und Beschichtung müssen ernsthafte Überlegungen angestellt werden, um die Möglichkeit einer Korrosion durch galvanische Einwirkung zu verhindern.

Beachten Sie, dass eine Niete einer bestimmten Größe nicht so stark ist wie das entsprechende Befestigungselement mit Gewinde.

Anwendungen von Nietverbindungen

Unten sind die Anwendungen von Nietverbindungen:

Nietverbindungen sind dauerhafte Verbindungen, die hauptsächlich zur Befestigung von Blechen und geformtem Walzmetall verwendet werden.

Sie werden in Überlappungs-, Widerlager- und Doppeldeckplattenverbindungen verwendet.

Sie können immer noch zum Bau einer Metallbrücke, zum Heben von Kränen, Kesseln und Druckbehältern verwendet werden. Aber ein anderer Verbindungsprozess könnte besser funktionieren.

Nietverbindungen werden verwendet, um Materialien zu verbinden, die nicht geschweißt oder erhitzt werden können, wie z. B. dünnwandige Teile aus Blechmaterial im Flugzeugbau.

Es wird bei der Herstellung von Bus- und Trolleybuskarosserien verwendet, um eine stark belastete Verbindung zu schaffen

Im Wesentlichen werden Nieten häufig verwendet, um Komponenten in Flugzeugen, Kesseln, Schiffen und Kisten sowie anderen Gehäusen zu verbinden.

Nieten sind weit verbreitet, da sie viel billiger zu installieren sind als andere Verbindungsverfahren. Der technologische Fortschritt hat die automatisierte Nietmaschine hervorgebracht, die in der Lage ist, mehr als tausend Nieten in einer Stunde zu installieren.

Nietarten

Nachfolgend sind die verschiedenen Arten von Nieten aufgeführt:

Halbrundnieten:

Rundkopfnieten werden verwendet, um Teile zu verbinden, bei denen hervorstehende Hitze die Funktion der Anwendung nicht stört oder behindert. Aufgrund der engen Klemmwirkung sind sie für feste und enge Verbindungen geeignet.

Senkkopfnieten:

Die Senkkopfniete werden verwendet, um Teile zu verbinden, deren Oberflächen durch vorstehende Nietköpfe uneben sind. Für hochbelastete Verbindungen sind sie nicht geeignet. Ihr verjüngter Kopf tritt in das Gelenk ein und zeigt ihre Oberflächen.

Ovalkopf-Senkniete

Die Überkopf-Senknieten werden verwendet, um Teile mit rauen und unebenen Oberflächen zu verbinden. Bei einer solchen Anwendung entfällt die Forderung nach einer hochwertigen Oberfläche, da eine unebene Oberfläche erzielt wird.

Kesselbauniete:

Kesselbaunieten bestehen aus Rundkopfnieten mit konischem Schaft. Dies macht es einfach, genau in nicht ausgerichtete Bohrlöcher zu gelangen. Dieser Niet wird häufig im Kessel- und Druckbehälterbau verwendet. Durch das Verstemmen der Blechränder und Nietköpfe werden enge und feste Verbindungen erzielt.

Sprengnieten:

Sprengnieten werden dort eingesetzt, wo der Fügeprozess von einer Seite zugänglich ist. Dazu gehört der Flugzeugbau in Leichtmetallbauweise. Die Nieten werden elektrisch gezündet, der Schaft wird explodieren und ihn aufweiten.

Gürtelniete:

Eine Gürtelniete dient zum Verbinden von weichen Materialien wie Leder, Filz, Gummi etc.

Hohlniet oder Hohlniet:

Beim Verbinden empfindlicher Materialien werden hohle oder röhrenförmige Nieten verwendet. Während der Operation ist wenig Kraft erforderlich, das macht es weniger ermüdend.

Pin:

Stifte werden in der Feinmechanik verwendet, da ihr hervorstehendes Ende wie der Schaft einer Niete wirkt.

Arten von Nietverbindungen

Nachfolgend sind die Arten von Nietverbindungen basierend auf ihren Klassifizierungen aufgeführt:

Arten von Nietverbindungen werden je nach Platzierung der genieteten Platten in zwei Kategorien eingeteilt:

Überlappende Verbindung :Bei einem Überlappstoß überlappen sich die Arbeitsplatten, die Nieten werden in den überlappten Bereich eingesetzt.

Stoßverbindung :Stoßverbindungen sind Nietarten, bei denen die zu verbindenden Bleche ohne Überlappung an Stoß oder Stoß ausgerichtet gehalten werden. Eine Außenplatte wird auch verwendet, um eine Seite oder beide Seiten der Hauptplatte abzudecken, die ebenfalls mit der Hauptplatte vernietet wird. Dieses Gelenk kann viel kosten, aber einige Anwendungen erfordern es.

Arten von Nietverbindungen basierend auf der Anzahl der verwendeten Deckplatten. Stoßfugen werden weiter in zwei Teile geteilt; Einfachbandstoßverbindungen und Doppelbandstoßverbindungen.

Einzelband-Stoßverbindungen :Bei dieser Art von Stoßverbindung wird nur eine Abdeckplatte auf die Hauptplatte gelegt.

Doppelt geschnürtes Stoßgelenk :Bei diesem Typ werden zwei Deckplatten verwendet, jeweils eine auf beiden Seiten der Fuge.

Darstellung einer Niete:

Arten von Nietverbindungen basierend auf der Anzahl der Nietreihen in der Verbindung:

Einfache Nietverbindung:Bei einer Überlappung gibt es nur eine Reihe. Eine Stoßverbindung kann auch eine Reihe von Nieten auf jeder Platte haben.

Doppelnietverbindung:Bei Doppelnietverbindungen werden zwei Nietreihen in einer Überlappungsverbindung oder zwei Nietreihen in jeder Hauptplatte von Stoßverbindungen verwendet.

Beachten Sie, dass es drei- und vierfach genietete Verbindungen gibt, die den oben erläuterten ähneln.

Arten von Nietverbindungen basierend auf der Anordnung benachbarter Nietreihen:

Kettennietverbindung :Bei diesen Verbindungstypen liegen die Nieten in den benachbarten Reihen einander gegenüber (in derselben Querlinie).

Zickzack-Nietverbindung :Bei Zickzack-Nietverbindungen sind die Nieten in benachbarten Reihen nicht in Kettenanordnung.

Nietoperationen

Nachfolgend finden Sie die schrittweisen Arbeitsschritte während des Nietens:

Spannen/Bohren:

Spannen und Bohren sind die ersten Arbeitsschritte beim Herstellen von Nietverbindungen. Die zu verbindenden Platten werden möglichst eng miteinander verspannt, um Zwischenräume zu vermeiden. Es wird dann zusammengebohrt, um sicherzustellen, dass keine falsch ausgerichteten Löcher vorhanden sind. Aber wenn ja, sollte es mit einer strukturellen Reibahle aufgerieben werden. Nietlöcher müssen mit etwas größerem Durchmesser des Nietschaftes gebohrt werden.

Entgraten/Senken:

Die nächsten zu berücksichtigenden Arbeitsgänge beim Erstellen von Nietverbindungen sind das Entgraten oder Senken. Zum Entgraten der Nietlöcher wird immer ein Senkfräser mit einem 75° Senkfräser verwendet.

Einfügen/Einstellen

Dabei wird der Nietstift in die Bohrung der Werkstücke eingeführt. Mit dem Schlag eines Hammers oder einer Nietpistole auf das Nietsetzgerät werden die Platten zusammengepresst, während der Setzkopf auf das Werkstück drückt.

Ärgerlich:

Das Stauchen erfolgt im Nietbetrieb durch ein paar Hammerschläge genau in Richtung der Längsachse, bis das Bohrloch verfüllt ist.

Vorformen/Überschrift:

Das Vorformen ist ein gleichmäßiges Blasen oder Schlagen um den Nietkopf herum, so dass ein Halbrundkopf entsteht.

Überschrift:

Bei den Senkkopf-Niettypen kann der Nietkopf durch die Kopfoperationen sofort in die Senkung getrieben werden.

Fertigformen des Knopfschließkopfes:

Bei ausreichenden Vorformnietvorgängen am Schließkopf wird der Nietkopf durch den Nietkopf fertiggeformt.

Im Wesentlichen wird das Nieten von Hand im kalten Zustand durchgeführt, wenn die Stahlniete einen Durchmesser von etwa 8 mm hat. Dickere Nieten müssen jedoch unter glühenden Bedingungen durchgeführt werden. Niete aus NE-Metallen werden nach einem Glühprozess auch kalt verarbeitet.

Bei allen Kaltumformungen von Stahl oder Buntmetallen werden Werkstoffe hart und spröde, insbesondere wenn die Nietverbindungen durch viele Hammerschläge geformt werden. Um diese Materialien so zäh und elastisch wie möglich zu halten, werden beim Herstellen der Verbindungen wenige und gezielte Schläge verwendet.

Sehen Sie sich das folgende Video an, um zu erfahren, wie Nietverbindungen oder Nieten durchgeführt werden:

Werkzeuge zum Nieten/Nieten

Nachfolgend sind die verschiedenen Arten von Werkzeugen aufgeführt, die für Nietvorgänge verwendet werden:

Niethammer:

Eines der größten Nietwerkzeuge ist der Hammer. Schlosserhämmer werden hier verwendet und wiegen zwischen 50 g und 200 g, während Handhämmer zwischen 200 g und 400 g wiegen. Auch Ingenieure machen von diesem Hammer Gebrauch.

Nietsetzer:

Ein Nietsetzgerät dient zum Ansetzen des Setzkopfes an das Werkstück und auch zum Anpressen der zu nietenden Bleche aneinander. die Kopfbohrung ist aus hartem Material.

Nietkopf:

Der Header sieht dem Setter sehr ähnlich, wird aber für einen anderen Zweck verwendet. Der Kopf dient zum Fertigformen des Schließkopfes von Rundkopfnieten, nachdem dieser mit einem Hammer vorgeformt wurde. Die Kopfmulde ist gehärtet und poliert, was ihr ein gutes Aussehen verleiht.

Nietträger (Gegenhalter):

Niethalter sind spezielle Arten von Nietwerkzeugen, die den Setzkopf eines Rundkopfniets aufnehmen. Er ist mit einer Kopfmulde ausgestattet. Einige feste Niethalter sind zum Einspannen in einen Schraubstock erhältlich, andere sind sogar verstellbar.

Spannwerkzeuge:

Klemmnietwerkzeuge werden auch als Klemmnocken bezeichnet, da sie dazu dienen, die Bleche mit ihren Zähnen zusammenzupressen. Nietstifte werden geführt, wenn ein Rundmaterial eine Schelle ist.

Die folgenden Nietwerkzeuge sind für Heißnieten erforderlich:

• Smiths Feuer – es wird zum Erhitzen der Nieten verwendet.
• Nietklemme – dient zum Halten der Heißnieten.
• Nietzange – dient dazu, die Nieten aus dem Feuer zu nehmen.

Beim mechanisierten Nieten wurden die folgenden Geräte verwendet:

• Hydraulische Nietzange
• Pneumatische Nietzange

Vor- und Nachteile von Nietverbindungen

Vorteile

Nachfolgend sind die Vorteile einer Nietverbindung in ihren verschiedenen Anwendungen aufgeführt:

• Nieten ist eine kostengünstige Verbindungsmethode. Das heißt, die Herstellung einer Niete ist billig.
• Durch Nieten können sowohl Eisen- als auch Nichteisenmetalle verbunden werden
• Das Nieten kann auf nichtmetallischen Materialien wie Holz, Kunststoff, Asbestplatten usw. erfolgen.
• Verschiedene Materialien können mit Nieten verbunden werden, z. Aluminiumplatte mit Kupferplatte verbinden
• Es besteht die Möglichkeit, Verbindungen unabhängig vom Standort (vertikal, über Kopf usw.) herzustellen
• Nicht gefährlich, da keine Gase und Dämpfe wie beim Schweißen entstehen.
• Der Fügeprozess ist umwelt- und benutzerfreundlich.
• Nietverbindungen funktionieren gut und zuverlässiger bei Anwendungen, bei denen die Verbindung Vibrationen und Stoßkräften ausgesetzt ist.
• Gute Ermüdungsbeständigkeit und hohe Scherfestigkeit.
• Es eignet sich gut für leichtere Anwendungen, da Bolzen und Schrauben schwerer sein können.
• Nietverbindungen besitzen auch eine hohe Beständigkeit gegen atmosphärische und chemische Korrosion.
• Der thermische Effekt ist minimal, da kein Metall schmilzt und ungleichmäßige Erwärmung und Abkühlung stattfindet. Das verursacht wenig oder keine Schäden an Schutzbeschichtungen des Materials
• Im Gegensatz zur Schweißprüfung ist sie bei Nietverbindungen einfacher durchzuführen.
• Die Demontage der Nietverbindung verursacht weniger Schäden im Vergleich zum Schweißen oder anderen Methoden.

Nachteile:

Trotz der Vorteile von Nietverbindungen treten immer noch einige Einschränkungen auf. Im Folgenden sind die Nachteile von Nietverbindungen in ihren verschiedenen Anwendungen aufgeführt:

• Das Nieten erfordert mehr Arbeitszeit als das Schweißen. Dies liegt daran, dass zusätzliche Operationen wie Bohren, Senken usw. erforderlich sind.
• Die Arbeitskosten beim Nieten sind hoch.
• Löcher in der Verbindung können den Querschnitt der Platten schwächen.
• Spannungskonzentration an den Nietlöchern von Metallplatten.
• Aufgrund von Laschen und Nieten hat es mehr Gewicht als Schweißverbindungen.
• Die Verbindung ist voluminöser als andere Methoden wie Schweißen und Löten.
• Überstehende Nieten wirken sich auch auf das ästhetische Erscheinungsbild aus.
• Normalerweise ergeben genietete Verbindungen nur dann keine dichten oder auslaufsicheren Verbindungen, wenn Heißnieten oder Dichtmittel zusammen mit der Niete durchgeführt werden, was mehr kostet.
• Der Vorgang ist aufgrund des Schlaggeräusches des Hammers lauter als beim Schweißen.

Schlussfolgerung

Unter den heutigen Fügeverfahren ist das Nieten in der Regel eine der gebräuchlichsten und am häufigsten durchgeführten Arten, da es für verschiedene Anwendungen gut geeignet ist. In diesem Artikel haben wir die Definition, Anwendungen, Funktionen, Komponenten, Diagramme, Typen, Operationen und Werkzeuge untersucht, die für Nieten und Nietverbindungen verwendet werden. Außerdem haben wir die Vor- und Nachteile der Nietverbindungen erklärt.

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