WEBER auf der ZOW: TSS sorgt für Zusammenarbeit

Gegen häufig im Leichtbau eingesetzte Verbindungstechniken wie Kleben oder Nieten spricht, dass diese konventionellen Fügverfahren schwer zu überwachen, nur im bedingten Maß prozesssicher sind und einen hohen Aufwand an Vorbereitung und Nacharbeit der Fügestelle bedeuten.
Nach einem mehrmonatigen Entwicklungsprozess entstand ein Verfahren, das das Setzen von Kunststoff-Domen TSSD® ermöglicht. Diese Kunststoff-Dome können dabei sowohl als Schraubdom oder direktes Verbindungselement eingesetzt werden. Je nach Ausführung handelt es sich um lösbare bzw. nicht lösbare Verbindungen. Während EJOT für die Entwicklung eines Kunststoff-Setzelementes sorgte, wurde WEBER mit der Umsetzung eines speziellen Setzequipments beauftragt. Die Technologie wird unter dem Namen TSS vertrieben. Die Abkürzung bezieht sich auf das Fügeverfahren, das mittels Thermischem Stoffschlussdom erfolgt. TSS folgt diesem Prinzip:

• Nachdem das TSSD® Element auf dem zu verbindenden Bauteil aufsitzt, wird es auf eine vorher festgelegte Drehzahl beschleunigt und mit exakt der Kraft belastet, die zur kontinuierlichen Erwärmung der Deckschicht des Verbundmaterials führt. Diese obere Schicht wird bei diesem Prozess aufgerieben.
• Das angeschmolzene TSSD® Verbindungselement dringt anschließend in das Bauteil ein und fließt in die Hohlkammern der Zwischenschicht. Dabei entstehen sogenannte Hinterschnitte, welche eine formschlüssige Verbindung schaffen.
• Hat das TSSD® Verbindungselement seine Position erreicht, werden zusätzlich Faseranteile des Deckschichtmaterials in den angeschmolzenen Randbereichen des TSSD® eingebettet und sind nach dem Erstarren des Thermoplastdoms mit diesem kraft-, stoff-, und formschlüssig fixiert.

Das Setzen des TSSD® Verbindungselements kann nur durch einen speziellen Automaten erfolgen, den die WEBER Schraubautomaten GmbH entwickelt hat. Er besteht aus einer Spindel und einer angepassten Steuerung. Spindel und Steuerung stellen sicher, dass der Prozess reproduzierbar und überwacht realisiert werden kann. Die Parametrisierung des Ablaufs ist zudem über eine einfache und intuitive Benutzeroberfläche zu bewerkstelligen. Die exakte Abstimmung von Vorschub, Anpresskraft, Drehzahl sowie Tiefenkontrolle ist bei der Verbindung von sensiblen Verbundwerkstoffen in Leichtbauweise von Bedeutung. Setzequipment und Steuerung von WEBER verfügen über ein integriertes Kraftmess-System und eine Vorschubeinheit, die den gesamten Prozess anhand von Kraft und/oder Weg regulieren können. Der Fortgang des Verbindungsprosses wird durch ein Relativ-Messsystem überwacht.
Das kooperativ zwischen WEBER und EJOT entwickelte Verfahren bietet eine Vielzahl von Vorteilen für Unternehmen der Montageindustrie (z.B. Möbelmontage):

• TSS kann bei thermo-oder duroplastischen Matrixsystemen eingesetzt werden.
• Die Handlingfestigkeit der zu verbindenden Materialien ist binnen kurzer Zeit hergestellt, weil die Auskühlzeit minimiert werden kann.
•  Die Festigkeit erreicht – je nach Bauteil – über 1.500 N im Bereich der Kopfzugfestigkeit – die Grenze der Scherzugfestigkeit liegt bei 2.500 N.
• Die Parametrisierung des TSS Setzprozesses ist einfach strukturiert.
• Das Verfahren kann bei verschiedensten Hohlkammer-Strukturen angewandt werden und ist auch für Materialen unterhalb einer Dicke von 5 mm geeignet.
• Das Verfahren hinterlässt keine Spuren oder Abzeichnungen auf der gegenüberliegenden Materialseite.

Die TSS Technologie wird bei verschiedenen Leichtbauwerkstoffen eingesetzt – beispielsweise bei der Verarbeitung von EPP-Schäumen, Organo-Blechen, Kunststoff-Formteilen oder anderer Schaumstrukturen.