Heißverstemmen, auch Heißnieten oder Heißstempelnieten genannt, erlaubt die stabile Verbindung von Bauteilen mittels thermoplastischer Kunststoffstifte. Das Verfahren ist sauber, schnell, kostengünstig und bietet viel Freiheit in der Gestaltung von Werkstücken. Kundenspezifisch gefertigte Anlagen zum Heißverstemmen können jeden gewünschten Automatisierungsgrad realisieren.
Kostengünstig und schnell
Beim Heißverstemmen werden Bauteile mittels Verformung unterschiedlicher Kunststoffe verbunden. Im klassischen Verfahren wird ein Kunststoffpin, ein sogenannter Dom, durch eine Bohrung eines Bauteils geführt. Anschließend wird der Dom von einem Werkzeugstempel durch Wärmezufuhr bei gleichzeitiger Krafteinwirkung zu einem "Nietkopf" umgeformt. Damit keine Kunststoffschmelze am Stempel anhaftet, ist dieser mit einer anti-adhesiven Oberflächenbeschichtung versehen.
Heißverstemmen hat vielfältige Vorteile. Das Verfahren ist schnell und spart Kosten. Die auf Widerstandserwärmung basierende Erhitzung lässt sich sehr genau steuern, sodass nur im Bereich des zu schmelzenden Materials Wärme auf den Nietpin einwirkt. Das Verfahren schont alle weiteren Bereiche des Bauteils. Die daraus resultierende Verbindung ist kraft- und formschlüssig. Es entstehen keine Grate, Fugen, Überstände, die aufwendig korrigiert werden müssten.
Heißverstemmen wird vor allem dort eingesetzt, wo empfindliche Bauteile aus Kunststoff miteinander oder mit Bauteilen aus anderem Material verbunden werden, etwa in der Automobilindustrie und der Medizintechnik. In der Elektroindustrie ist es das "klassische" Verfahren, um Leiterplatten mit Gehäusen oder Gehäuseteile untereinander zu "vernieten".
Was unkompliziert aussieht, ist durchaus anspruchsvoll
Um stabile Verbindungen und ansprechend geformte Kunststoffdome zu erzielen, sind beim Heißverstemmen verschiedene Maßgaben zu beachten.
Zum einen muss die Auswahl des Werkzeugstempels dem verwendeten thermoplastischen Kunststoff angepasst sein. Zum anderen ist die geeignete Temperatur zu ermitteln, die die gewünschte Formung erzeugt, ohne Anhaftung am Werkzeug zu hinterlassen. Die Verweilzeit des Stempels ist ebenfalls zu definieren. Sie und die Form des Domes – pilzförmig, länglich aufgespreizt oder plattgedrückt – entscheiden über die Maßhaltigkeit der Verbindung.
Werden entsprechende Anlagen geplant, sollte darauf geachtet werden, dass die eingesetzten Stempel gewechselt werden können. So sind vielfältige Umformprozesse möglich, was die Flexibilität des ganzen Systems erhöht.
Vorteilhaft ist zudem, wenn die Anlage die Verkettung mit weiteren Prozessen erlaubt. Bei der Verbindung von Leiterplatten hat sich zum Beispiel die Prüfung der Elektronik, die Beschriftung der Bauteile und die optische Prüfung des Verstemmergebnisses bewährt.
Zusammengefasst: Heißverstemmen ist keineswegs so einfach, wie es auf den ersten Blick erscheinen mag. Prozesssicherheit, Wirtschaftlichkeit und qualitativ überzeugende Ergebnisse werden dann erzielt, wenn jeder Schritt des Verfahrens von Experten begleitet wird, angefangen bei der Dimensionierung einer Anlage über die Zuführtechnik der Werkteile, die Auswahl des geeigneten Stempelmaterials bis zum Erstellen eines Temperatur-Regelkreises.
Heißverstemmen in jedem gewünschten Automatisierungsgrad
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Experten, die all diese Aufgaben beherrschen, arbeiten bei der LEUTZ Lötsysteme GmbH im baden-württembergischen Albershausen bei Göppingen. Das 1986 gegründete Familienunternehmen ist spezialisiert auf die Entwicklung, Konstruktion und Fertigung von Vorrichtungen für die Produktion von Elektrotechnik. Zum Portfolio zählen Lötmasken, Lötrahmen, Lackierträger, Trennvorrichtungen, Werkstückträger und vieles weitere.
Seit 2018 bietet LEUTZ Lötsysteme auch Maschinen zum Heißverstemmen von Leiterplatten in Kunststoffgehäusen an. Dabei finden die Experten kundenspezifische Lösungen, von kostengünstigen Geräten mit manueller Zuführung über Vorrichtungen für Roboterbestückung bis hin zu komplexen Anlangen mit hohem Automatisierungsgrad (zum Beispiel Rundtaktmaschinen).
LEUTZ Lötsysteme erfüllt mit seinen Angeboten die jeweiligen Anforderungen an Qualität, Automatisierung und Budget. Stetes Ziel ist es, dabei einen konstanten, verlässlichen Prozess zu gewährleisten.
Dieser Artikel ist bereits auf dem News-Portal vom Handelsblatt erschienen.
