Leitfaden Niettypen: Ihre Materialien und Anwendungen

Nieten ist eine Verbindungstechnik, bei der zwei Teile mit Hilfe von Nieten (einer Art von Befestigungselementen) zusammengefügt werden. Sie ist in Branchen wie der Automobil-, Flugzeug-, Bau- und Konstruktionsindustrie usw. weit verbreitet. Denn alle Arten von Nieten können Teile aus unterschiedlichen Materialien miteinander verbinden und verursachen keine thermischen Spannungen.

Die Auswahl einer Niete für Ihr Projekt hängt davon ab, dass Sie die verschiedenen Niettypen auf der Grundlage von Strukturen, Funktionen und Materialzusammensetzungen kennen. In diesem Artikel wird erklärt, wie Nieten funktionieren, welche Niettypen es gibt, wie man die Größe der Nieten berechnet und welche Vor- und Nachteile die Verwendung von Nieten hat.

Was ist eine Niete?

Eine Niete ist ein mechanisches Verbindungselement mit einem Kopf (in verschiedenen Formen) und einem zylindrischen Schaft (der hohl oder nicht hohl sein kann), das zum Verbinden zweier Teile verwendet wird. Es gibt verschiedene Arten von Nieten, die sich nach Design, Form und Größe unterscheiden, was wiederum den Verwendungszweck bestimmt.

Der Prozess der Verwendung einer Niete wird als Nieten bezeichnet, und im Gegensatz zu anderen Verbindungsmechanismen wie Schweißen ist beim Nieten keine Erhitzung erforderlich. Außerdem ist es im Gegensatz zu Klebstoffverbindungen stärker.

Da sie keine Wärme verbrauchen, können Sie alle Niettypen für dünne Teile und thermisch anfällige Materialien verwenden. Sie erzeugen auch keine Wärmeeinflusszone (WEZ) und sind die perfekten Verbindungskomponenten für Materialien aus unterschiedlichen Werkstoffen.

Wie funktioniert eine Niete?

Der Mechanismus der Verbindung zweier Teile hängt von der Art der Niete ab. Im Allgemeinen sind Nieten Einwegbauteile, und um sie zu verwenden. Als Erstes muss ein Loch in die beiden Werkstücke gebohrt werden. Aber nicht alle Nieten benötigen ein Loch, z. B. Stanzniettypen.

Die erstellte Loch Dimension und andere Faktoren Werkstück Material und Werkstück Dimension, dann führen in der Auswahl der richtigen Niet in Bezug auf Material und Dimension.

Wenn Sie dann die Nieten in das Loch einführen und sie mit einer Nietpistole oder einem Hammer verformen, spreizt sich das Ende und es entsteht ein neuer Kopf (Fabrikkopf) und ein verformtes Ende (Bucktail). Bei weichen Materialien oder übergroßen Löchern sollten Sie eine Unterlegscheibe verwenden.

Wie berechnet man die Nietgröße?

Bei der Nietdimensionierung werden der Durchmesser und die Länge der Niete berechnet.

Berechnen Sie den Nietdurchmesser

Wählen Sie das dickste Blatt im Stapel aus und messen Sie die Dicke;
Multiplizieren Sie diesen Wert mit 3 und runden Sie auf;
Vergleichen Sie mit dem Dezimalwert und wählen Sie die nächstgelegene Niete mit diesem Durchmesser aus.

Zum Beispiel,

Mit 0,040, 0,030-Zoll-Blechen stapeln.
Die dickste Platte ist 0,040 Zoll
3(0.040) = 0.120

• 1/32 = 0.03125
• 2/32 = 0.0625
• 3/32 = 0.09375
• 4/32 = 0.125

Der korrekte Nietdurchmesser ist daher 4/32, d. h. es ist Niet Nummer 4 zu verwenden.

Berechnen Sie die Nietlänge

Messen Sie die gesamte Materialstärke;
Fügen Sie das 1,5-fache des vorgegebenen Durchmessers hinzu;
Runden Sie auf die nächstliegende Nietlänge auf.

Nehmen wir das obige Beispiel,

0.040 + 0.030 = 0.070
1.5(0.125) = 0.1875
0.1875 + 0.070 = 0.2575

• 1/16 = 0.0625
• 2/16 = 0.125
• 3/16 = 0.1875
• 4/16 = 0.25

Die richtige Nietgröße ist daher 4/16.

Niettypen nach Materialien

Nieten werden auch nach ihrer Materialzusammensetzung klassifiziert, die zu Eigenschaften wie Haltbarkeit, Korrosionsbeständigkeit, Festigkeit usw. beiträgt, sowie nach den Verwendungszwecken der Niete. Nachstehend sind die gängigen Materialien aufgeführt, die für die Herstellung verschiedener Niettypen verwendet werden.

Stahlnieten

Stahlnieten sind aufgrund ihrer Festigkeit, ihres ästhetischen Wertes, ihrer Langlebigkeit und ihrer Verschleißfestigkeit die am weitesten verbreitete Art von Nieten. Sie sind für schwere Anwendungen geeignet und ihre mechanischen Eigenschaften können durch Verchromen oder Verzinken verbessert werden.

Aluminium Nieten

Aluminiumnieten sind stabil (schwächer als Stahl), leicht und kostengünstig. Außerdem sind sie aufgrund ihrer hohen Korrosionsbeständigkeit die perfekten Verbindungselemente für Teile, die Feuchtigkeit ausgesetzt sind, da sie eine schützende Oxidschicht bilden, die Korrosion verhindert. Da sie schwächer sind als Stahlnieten, eignen sich Aluminiumnieten für leichte Arbeiten und weiche/dünne Teile.

Messing Nieten

Messingnieten sind verformbar, haltbar, stark und eignen sich für die Verbindung von Teilen, die bei niedrigen Temperaturen funktionieren.

Kupfernieten

Kupfernieten haben einen hohen ästhetischen Wert und halten auch extremen Belastungen stand, ohne zu brechen oder zu beschädigen. Darüber hinaus sind sie korrosionsbeständig und für weiche Materialien geeignet.

Niettypen auf der Basis von Operationen

Es gibt auch verschiedene Niettypen, die sich in ihrer Struktur unterscheiden, was ihre Funktionsweise beeinflusst. In diesem Abschnitt geht es um die verschiedenen Niettypen und darum, wie sich ihre Konstruktion auf ihre Funktionsweise auswirkt.

1. Vollnieten

Vollnieten oder Rundnieten sind die ältesten Niettypen und gelten als sicher und zuverlässig. Sie haben einen charakteristischen massiven Schaft und Kopf, wobei der untere Teil des Schafts mit einer Nietpistole verformt wird.

Es gibt vier Arten von Vollnieten, die im Folgenden erläutert werden:

1.1 Flachkopf-Vollnieten

Diese Vollniettypen haben einen flachen Kopf und einen glatten Schaft. Aufgrund ihres großen Kopfdurchmessers sind sie für die Verbindung dicker Materialien geeignet.

1.2 Vollnieten mit rundem Kopf

Diese Vollniettypen haben einen pilzförmigen Kopf und einen massiven Schaft. Vollniete mit rundem Kopf eignen sich für die Verbindung von Bauteilen und sind wegen ihrer einfachen Handhabung weit verbreitet.

1.3 Vollnieten mit Flachkopf

Vollnieten mit Pfannenkopf haben einen pfannenförmigen Kopf, der eine größere Oberfläche bietet. Sie eignen sich gut für schwere Konstruktionsarbeiten, ohne Schäden zu verursachen.

1.4 Versenkte Vollniete

Sie haben einen charakteristischen flachen Kopf, aber einen kegelförmigen Winkel, der sich zum Schaft hin verjüngt. Diese Merkmale tragen dazu bei, den Gesamtwiderstand zu verringern und eine glatte und starke Oberfläche zu schaffen.

2. Blindnieten

Blindniete oder Pop-Hohlniete eignen sich für die Verbindung von Teilen in engen oder schwer zugänglichen Bereichen. Sie bestehen aus dem Körper oder Nietstift und einem Dorn, der bei der Montage abfällt, während sich der Körper ausdehnt, um eine glatte und feste Verbindung zu hinterlassen.

Wie der Name schon sagt, können Blindnieten nur von einem Teil aus angebracht werden, d.h. sie sind blind für die andere Seite. Es gibt sie in verschiedenen Ausführungen (siehe unten):

2.1 Antriebsstiftnieten

Schlagstiftnieten haben einen kurzen Dorn. Drive-Pin-Nieten sind für harte Oberflächen und Außenanwendungen geeignet.

2.2 Schälnieten

Die meisten Hersteller reservieren Schälnieten für empfindliche Materialien wie Gummi, Kunststoff und Holz. Bei der Installation spaltet sich der Körper und breitet sich aus, um das Werkstück fest zu halten.

2.3 Rillen-Nieten

Diese Niettypen sind mit speziellen Rillen auf dem Nietkörper versehen, die die Klemmkraft erhöhen. Ein Rillenniet kann ohne vorgebohrtes Loch arbeiten, da er sich dauerhaft in die Teile einbettet.

3. Rohrnieten

Rohrnieten sind Niettypen, die wie Vollnieten funktionieren. Sie haben jedoch ein flaches Loch am Ende des Schaftes, das sich bei Krafteinwirkung abflacht. In einigen Fällen führt der Hersteller die Niete durch das Material, bevor er das hohle Teil mit einem zusätzlichen Kopf verbindet.

Außerdem ist nur ein Viertel der Montagekraft eines Vollnietes erforderlich. Ein Hohlniet ist bei kommerziellen Anwendungen nützlich und erfordert keine besonderen Fähigkeiten. Es gibt zwei Haupttypen von Hohlnieten.

3.1 Halbröhrennieten

Das Loch befindet sich am Feldende und beträgt normalerweise 1,12 des Schaftdurchmessers. Diese Niettypen können nach der Verformung des Kopfes das Gefühl vermitteln, einen Vollniet zu verwenden.

3.2 Vollrohrnieten

Vollhohlnieten haben ein tieferes Loch als Halbhohlnieten. Daher sind sie schwächer als die anderen, können aber weiche Materialien wie Kunststoff verbinden.

4. Bündige Nieten

Bündige Nieten sind Niettypen mit einer kegelförmigen Vertiefung im Kopf. Sie sind sauber, ästhetisch ansprechend und verringern den Luftwiderstand oder Turbulenzen. Bündige Nieten finden sich vor allem an äußeren Metalloberflächen von Flugzeugen.

5. Reibschlüssige Nieten

Reibschlussnieten sind eine Art von Nieten, die wie Spreizbolzen funktionieren. Unter dem Schaft befindet sich jedoch ein Schaft, der abbricht, wenn die Reibung eine bestimmte Grenze überschreitet. Reibschlüssige Nieten wurden ursprünglich als Blindnieten klassifiziert. Es gibt sie in zwei Formen: selbststeckend oder durchziehend.

6. Oscar Nieten

Bei Oscar-Nieten müssen Sie vollen Zugang zu beiden Seiten des Teils haben. Sie hat drei Schlitze entlang des hohlen Schafts, die ideal für Reparaturen sind. Der Schaft klappt aus und bettet die Wände des Lochs ein, wenn der Nietdorn abfällt. Die Schlitze verhindern das Entfernen und sorgen für Langlebigkeit.

7. Selbststanzende Nieten

Stanznieten sind Niettypen mit scharfen Spitzen am Schaft, die beim Durchstechen Löcher in das Material schlagen. Sie verkürzen die Herstellungszeit, da sie keine bereits gebohrten Löcher benötigen. Sie sind stark und können mehrere Bleche miteinander verbinden.

Was sind die Vorteile der Verwendung von Nieten?

Nieten haben erhebliche Vorteile gegenüber anderen Arten von Verbindungselementen. Sie sind stark und haltbar und erhöhen die Produktionsleistung. Hier sind einige Vorteile, die man durch die Verwendung von Nieten erhält.

Dauerhaftigkeit

Im Allgemeinen sind Metallnieten dauerhafte Verbindungselemente. Dies hängt jedoch von der Materialbeschaffenheit ab. Nieten aus Stahl und Aluminium sind aufgrund ihrer Festigkeit und Unempfindlichkeit gegenüber Korrosion, Druck und Stößen zuverlässig und langlebig.

Einfache Installation, Inspektion und Wartung

Im Vergleich zu anderen Verbindungsmethoden ist das Nieten einfacher, da Fachleute nur wenige Sekunden benötigen, um eine Niete anzubringen. Außerdem ist die Qualitätskontrolle einfacher, und für Nieten sind keine speziellen Wartungswerkzeuge erforderlich.

Gesteigerte Produktionsleistung

Nieten erhöht den Produktionsausstoß. Mit diesem Verfahren werden mehr Teile in einer Charge zu geringen Kosten und in kürzester Zeit hergestellt. Es senkt die Produktionskosten und steigert die Produktivität.

Flexibilität im Design

Nieten gibt es in einer Vielzahl von Größen und Ausführungen, um den Anforderungen verschiedener Branchen gerecht zu werden. Je nach Bedarf können Nieten auch lackiert oder poliert werden. Außerdem werden sie aus verschiedenen Materialien hergestellt, um mehr Auswahlmöglichkeiten zu bieten.

Beschränkungen von Nieten

Trotz der zahlreichen Vorteile haben die verschiedenen Niettypen einige Schwächen. Wenn Sie die folgenden Einschränkungen kennen, können Sie eine fundierte Entscheidung treffen, bevor Sie sie einsetzen.

Höheres strukturelles Gewicht

Nieten erhöhen das Gewicht eines Teils zusätzlich. Dies ist ein Nachteil für Branchen wie die Luft- und Raumfahrt oder die Automobilindustrie, die zur Verbesserung der Kraftstoffeffizienz leichte Teile benötigen.

Nicht auslaufsicher

Die meisten Metallnieten sind nicht wasserdicht. Die Hersteller müssen zusätzliche Kosten aufwenden, um eine lecksichere Dichtung für die entstandene Verbindung einzubauen.

Mehr Arbeitskräfte

Der Nietvorgang erfordert mehr Arbeitskräfte. Einige Mitarbeiter erhitzen die Niettypen und bohren Löcher. Andere setzen die Nieten ein, bevor sie verformt werden.

Anwendungen von Nieten

Die Hersteller von Bauteilen in verschiedenen Branchen verwenden verschiedene Niettypen in unterschiedlichen Bereichen. Nachfolgend sind die gängigen Industrien aufgeführt, die Nieten in ihrer Produktentwicklung verwenden.

Luft- und Raumfahrtindustrie

Neben Verbindungsmechanismen wie Schweißen und Verschrauben spielt das Nieten in der Luft- und Raumfahrtindustrie eine wichtige Rolle. Es ist die bessere Option für die Verbindung ungleicher Teile oder von Teilen, die thermischen Spannungen ausgesetzt sind. Die Raumfahrtindustrie verwendet Aluminiumteile, die sich nur schwer schweißen lassen, weshalb Nieten zur Herstellung stabiler Verbindungen so beliebt sind.

Autoindustrie

Nieten sind üblich in der Automobilbranche weil in der Industrie unterschiedliche Materialien verwendet werden. Niettypen sind für die Verbindung von Automobilkomponenten wie Auspuffanlagen, Türscharnieren, Fahrgestellen, Lautsprechern, Radkästen und Armaturenbrettern geeignet.

Marine

In der Schifffahrtsindustrie werden Teile aus unterschiedlichen Materialien verwendet, weshalb das Nieten eine gängige Verbindungsmethode in der Branche ist. Niettypen sind für die feste Verbindung von Bootsrümpfen und anderen Schiffsteilen geeignet.

Schmuck

Das Nieten ist eine in der Schmuckindustrie weit verbreitete Technik der Kaltverbindung. Mit ihr entstehen starke und robuste Ohrringe und Halsketten. Zusätzlich zu ihrer Befestigungsfunktion erhöhen Nieten die Kreativität. Sie verschönern den Schmuck ohne Löten oder Hitzeeinwirkung.

Unterschiede zwischen Nieten und Schweißen

Nieten und Schweißen sind gängige Verbindungstechniken in der Fertigung. Obwohl sie demselben Zweck dienen, unterscheiden sie sich in vielerlei Hinsicht. Im Folgenden sind einige Unterschiede zwischen Schweißen und Nieten aufgeführt.

Kompatibilität der Materialien

Nieten ist mit vielen Materialien kompatibel und kann unterschiedliche Materialien miteinander verbinden. Beim Schweißen hingegen wird der Schmelzpunkt der betreffenden Metalle berücksichtigt. Daher kann das Schweißen von Metallen mit einem großen Schmelzpunktunterschied eine Herausforderung darstellen.

Kosteneffizienz

Das Nietverfahren ist teurer als das Schweißen. Dazu gehören die Kosten für die Herstellung der Nieten, die Einrichtung der Geräte und die Arbeitskosten. Schweißen Werkzeuge und Bearbeitung von Delrinen sind weniger teuer und einfach zu bedienen.

Geschwindigkeit

Wenn es um Geschwindigkeit geht, ist Schweißen gegenüber Nieten im Vorteil. Beim Schweißen sind nicht mehrere Schritte erforderlich. Man kann kontinuierlich und ohne unnötige Pausen produzieren. Allerdings können dickere und schwerere Teile die Schweißgeschwindigkeit verringern.

Stärke

Schweißnähte sind aufgrund der Wärmezufuhr stabil. Wenn die geschmolzenen Metalle verschmelzen und abkühlen, ist die entstandene Verbindung genauso stark oder sogar stärker als die Grundmetalle. Andererseits kann die Festigkeit einer Nietverbindung mit zunehmender Belastung beeinträchtigt werden.

Sicherheit

Nieten und Schweißen sind beide sichere Verfahren, wenn man die Sicherheitsregeln beachtet. Allerdings ist das Nieten sicherer. Das Schweißen ist zwar automatisiert, aber der Einsatz von Hitze ist ein Nachteil. Die ständige Exposition gegenüber giftigen Dämpfen und Strahlung kann zu irreversiblen Gesundheitsschäden führen.

Ästhetik

Schweißnähte sind glatt und liegen auf dem gleichen Niveau wie die unedlen Metalle. Sie können aus der Ferne unbemerkt bleiben. Nieten hingegen sind deutlicher sichtbar und stehen oft hervor. Diese Ausbuchtung kann die Ästhetik des fertigen Teils beeinträchtigen.

Anwendungen

Schweißen wird für Bauprojekte, Teilereparaturen und die Herstellung von Teilen in der Rüstungs- und Elektroindustrie verwendet. Das Nieten hingegen findet Anwendung in Schiffbau, Lagertanks, und die Luftfahrtindustrie.

Schlussfolgerung

Nieten sind Verbindungselemente, die in der Luft- und Raumfahrt, in der Automobilindustrie und im Baugewerbe beliebt sind, weil sie ohne Wärmezufuhr auskommen und Teile aus unterschiedlichen Materialien verbinden können. Was ist die Bedeutung von Nieten und wie funktionieren sie? Wir hoffen, dass dieser Artikel alle Ihre Fragen zu Nieten beantwortet hat. Für weitere Fragen und Anfragen stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung.

FAQs

Was sind die Sicherheitsvorkehrungen beim Nieten?

Tragen Sie beim Nieten immer eine PSA und verwenden Sie für große Teile eine Spannvorrichtung.

Wie groß ist der normale Durchmesser einer Niete?

Der normale Durchmesser einer Niete beträgt 1/8 Zoll (3,175 mm).

Wie wähle ich die richtige Niete aus?

Bei der Auswahl der richtigen Niete müssen Sie den Greifbereich der Niete, den Durchmesser des vorgebohrten Lochs, das Design des Nietkopfs und die Materialbeschaffenheit berücksichtigen.