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WEBER auf der ZOW: TSS sorgt für Zusammenarbeit

Presseinformation 01-2018

Vom 6. – 8. Februar 2018 findet in Bad Salzuflen die Zulieferermesse für Möbelindustrie und Innenausbau (ZOW) statt, die WEBER Schraubautomaten GmbH präsentiert dort das TSS-Verfahren – eine Verbindungstechnik durch thermischen Stoffschluss

Wolfratshausen – Leicht ist gut – noch leichter ist besser. Was auf der einen Seite im Bereich Materialentwicklung zur Triebkraft für innovative Technologien und Produkte wird, fordert auf der anderen Seite Ingenieure heraus, die prozesssicher ausgeführte Verbindungen zwischen Leichtbauelementen realisieren müssen. Kein unlösbares Problem, wie das Kooperationsprojekt TSS beweist.
Die ZOW – eine der erfolgreichsten Leistungsschauen für Zulieferer der Möbelindustrie und für den Innenausbau; darüber hinaus ein etabliertes Branchen-Event der Leichtbauindustrie – findet im kommenden Jahr vom 6. bis zum 8. Februar auf dem Messezentrum in Bad Salzuflen statt. Im Rahmen der ZOW wird sich erneut die Interessengemeinschaft Leichtbau (igeL) mit ihren Mitgliedsunternehmen auf einem Gemeinschaftsstand präsentieren. Die WEBER Schraubautomaten GmbH gehört zu den Mitgliedern von igeL und wird während der drei Messetage die Leichtbau-Technologie TSS dem Fachpublikum vorstellen.
TSS wurde durch zwei Experten der Verbindungstechnologie entwickelt: Die EJOT GmbH & Co. KG setzt als mittelständische Unternehmensgruppe Maßstäbe in der Entwicklung und Fertigung von Verbindungselementen, insbesondere gewindefurchender Schrauben für Metalle und Kunststoffe. Der zweite Projektpartner – die WEBER Schraubautomaten GmbH – ist Marktführer bei der Herstellung von automatischen Schraubsystemen. Beide standen vor diesen Herausforderungen:

  • Die Tendenz zum Leichtbau bestimmt alle Fertigungs- und Montagebranchen. Neben metallischen Ausgangsmaterialen hat dieser Trend auch Kunststoffe erfasst.
  • Zur Gewichtsoptimierung der finalen Produkte setzen die Hersteller zunehmend auf sogenannte Hohlkammerplatten, die aus zwei Deckschichten sowie einer dazwischen liegenden Hohlkammerstruktur bestehen.
  • Die Deckschichten bestehen in der Regel aus einem Faser-Matrix-System.

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.

 

Anlage: 2 Bildmotiv

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