Vlak-clinchen metaal met kunststof

De afdeling ‘Virtuele Productietechniek’ van de Technische Universiteit Chemnitz (D), heeft het clinchen verder ontwikkeld tot vlak-clinchen. Dit nieuwe verbindingsproces is niet alleen geschikt voor metaalplaat, maar kan bijvoorbeeld ook metaal met kunststof verbinden.

Het nieuwe proces heet vlak-clinchen, omdat één kant van de verbonden materialen na het clinchen volledig vlak is. Hierdoor hoeft de zichtzijde niet meer nabewerkt te worden en kan ook worden gelakt. Het nieuwe principe is niet alleen geschikt voor meer verschillende materialen, ook wordt de inzetbaarheid veel breder. Op de Hannover Messe 2011 lieten medewerkers van de TU-Chemnitz ondermeer een vlak-clinch verbinding zien tussen metaal en kunststof, maar ook karton met karton getoond. Lijm is overbodig. Dit komt ondermeer door de geringe trekbelasting in het proces.

Op de bovenste foto zijn de achterkanten van een aluminium-aluminium en een aluminium-kunststof verbinding te zien. Op de onderste foto zijn de voorkanten te zien, helemaal vlak (foto: Paul Quaedvlieg, voor meer foto’s van de Hannover Messe zie ons digitale fotoalbum)

Nieuw binnen het vakgebied van clinchen is het maken van kunststof-metaalverbindingen. Hier spelen op materiaalgebied veel factoren een grote rol. Om deze factoren te kwantificeren en de materiaalbeweging tijdens het vlak-clinchen weer te geven, was een numerieke modellering nodig. Met een systematisch numerieke analyse konden de parameters voor het proces geïdentificeerd worden. Hiermee kan de grootte van de achtersnijding, maar ook de statische en dynamische klemkracht van de metaal-kunststofverbinding beïnvloed worden. Inmiddels hebben de wetenschappers de verbinding van metaal met kunststof geoptimaliseerd. Hiermee kunnen in de nabije toekomst nieuwe trends, zoals met name voor lichte, sterke constructies, toegepast worden.

Universeel inzetbaar

“Ook het mechanisch verbinden van hout, glasvezelversterkte kunststof en hoge sterkte staal (CPW800) is met behulp van dit principe al succesvol uitgevoerd,” zegt Ulrike Beyer, Wetenschappelijk Medewerkster van de afdeling Virtuele Productietechniek. “Daarbij is het nieuwe verbindingsproces zeer effectief. De gereedschappen zijn universeel inzetbaar en het proces kan op nagenoeg elke hydraulisch, pneumatisch of elektrisch aangedreven pers toegepast worden. Doordat de fijnafstelling van stempel en matrijs vervalt, zijn ombouwtijden veel korter. Het proces zelf heeft korte takttijden.”