Klinczowanie (clinching) z systemami BTM Clinch

Klinczowanie (ang. clinching, zwane też klinchingiem, toxowaniem lub łączeniem blach przez przetłaczanie) łączy blachy i profile z różnych materiałów, o różnej grubości, plastyczności i wymiarach. Ten niezawodny i ekonomiczny proces tworzy trwałe połączenia, które wytrzymują duże obciążenia statyczne, jak również dynamiczne. Systemy BTM Clinch wyróżniają się odpornością na wahania grubości blachy i powłok powierzchniowych, a także możliwością łączenia blach suchych lub naoliwionych – i to w sposób ekonomiczny.

W porównaniu z innymi metodami łączenia, takimi jak zgrzewanie punktowe, nitowanie, skręcanie czy klejenie, stanowi atrakcyjne i opłacalne rozwiązanie.

Klinczowanie: tworzenie stabilnych połączeń

Która geometria punktu klinczowego (okrągła czy kwadratowa) jest najbardziej odpowiednia dla konkretnego zastosowania, zależy nie tylko od materiału, ale także od tego, jakie wymagania ma spełniać połączenie. Czy musi zapewniać wysoką odporność na skręcanie? A może przy lakierowanych powierzchniach konieczne jest zapewnienie przewodności elektrycznej? BTM dostarcza właściwe rozwiązanie w każdym przypadku.

Który system clinch najlepiej odpowiada Twoim wymaganiom, ustalamy w ścisłej współpracy. BTM Europe realizuje szeroką gamę systemów dla różnych zastosowań. Dowiedz się więcej tutaj, w naszych Aktualnościach lub skontaktuj się z nami w celu bezpośredniej i osobistej konsultacji!

Dokąd chcesz się udać?

Nasza oferta w zakresie clinchingu
Zalety clinchingu
Różne typy połączeń
Standardowe rozwiązania
Maszyny specjalne zorientowane na klienta
Bezpłatna analiza wykonalności

NASZA OFERTA W ZAKRESIE KLINCZOWANIA

Szeroka gama urządzeń mobilnych i stacjonarnych, również do zautomatyzowanej pracy i zastosowań robotycznych
Indywidualna produkcja szczypiec, ram, urządzeń, oprzyrządowania i systemów clinch
Analizy wykonalności, testy i próby technologiczne
Projektowanie, opracowanie koncepcji, konstrukcja i produkcja
Kompetentne doradztwo i krótkie czasy reakcji
Serwis na miejscu (np. asystowany rozruch)
AFTER-SALES-SERVICE (np. szkolenia, zdalna konserwacja, optymalizacja procesów)

JAK DZIAŁA KLINCZOWANIE?

Klinczowanie, zwane również łączeniem przez przetłaczanie, to mechaniczna metoda łączenia, w której blachy o różnej grubości lub z różnych materiałów, także z klejem lub innymi przekładkami, są łączone w procesie kształtowania na zimno.

Pod względem technologicznym dwie lub więcej warstw blach (elementów łączonych) zostaje połączonych poprzez kombinację procesów ciągnienia i rozpęczania, czyli formowo i siłowo zaryglowanych. Jako ekonomiczny proces łączenia klinczowanie stosuje się do łączenia blach z różnych materiałów (np. stal i aluminium), z uwzględnieniem ich plastyczności i powłok ochronnych. Klinczowanie jest szczególnie odpowiednie dla lakierowanych lub ocynkowanych powierzchni, oferując optymalny system łączenia bez przepływu prądu – jak w przypadku zgrzewania punktowego – umożliwiający trwałe połączenie materiałów.

Zakres zastosowań klinczowania obejmuje blachy o grubości od t=0,10 mm do całkowitej grubości zestawu blach wynoszącej około t=10 mm.

KLINCZOWANIE WYJAŚNIONE W SZCZEGÓŁACH

Na przykładzie opatentowanego procesu BTM Tog-L-Loc^® można uprościć przebieg nieodcinającego procesu klinczowania przy tworzeniu punktów okrągłych i owalnych z ruchomymi elementami matrycy do następujących etapów procesu:

Zaciskanie: docisk od strony stempla opiera się na warstwie blachy, a obie warstwy są zaciśnięte pomiędzy dociskiem (uchwytem stempla) i matrycą.
Tłoczenie: stempel wnika w materiał i wciąga (wciska) połączenie blach do otworu matrycy. Lamelle narzędzia klinczującego Tog-L-Loc^® pozostają przy tym zamknięte.
Zaryglowanie: gdy materiał dotrze do dna matrycy („kowadła”), kierunek głównego przepływu materiału ulega zmianie: przy dalszym zagłębianiu się stempla następuje deformacja radialna. Ruchome lamelle matrycy otwierają się, tworząc miejsce na wytłoczenie matrycy („główka” połączenia).

KLINCZOWANIE OSZCZĘDZA TWÓJ PORTFEL

Brak termicznego wpływu na miejsce połączenia
Możliwość łączenia różnych materiałów o różnych grubościach
Elastyczność w zakresie sposobu łączenia
Kombinacja różnych grubości i materiałów przy użyciu jednego zestawu narzędzi
Możliwość łączenia hybrydowego (klinczowanie w połączeniu z klejeniem)
Brak konieczności przygotowania powierzchni w miejscu łączenia
Łączenie materiałów z różnymi powłokami powierzchniowymi
Brak zadziorów lub odkształceń w miejscu połączenia
Niezależność od wahań grubości łączonych blach
Bardzo dobra przewodność elektryczna w miejscu połączenia
Kontrola jakości poprzez nieniszczące badanie i monitorowanie procesu online

GEOMETRIA PUNKTU KLINCZOWEGO

Który punkt klinczowy jest odpowiedni do mojego zastosowania?

Zasadniczo systemy klinczowania można podzielić według geometrii punktu połączenia lub sposobu jego wykonania. Najbardziej znany i najczęściej stosowany punkt to punkt okrągły. Do tej grupy należą również systemy nieodcinające. Punkt połączenia tworzony jest przy użyciu narzędzi w stałej matrycy lub z ruchomymi szczękami. BTM posiada oba systemy w swojej ofercie.

Oprócz systemów nieodcinających, systemy odcinające mają swoje zalety przy obróbce kruchych materiałów, takich jak aluminium, stal sprężynowa lub przy połączeniach dwuwarstwowych. W wyniku oddzielenia i późniejszego mechanicznego kontaktu pomiędzy elementami z powłoką ochronną ujawnia się potencjał systemów odcinających.

W grupie narzędzi Geo-Clinch^® znajdują się zarówno systemy odcinające, jak i nieodcinające. Dzięki systemom Geo-Clinch^® możliwe jest precyzyjne ustalenie położenia łączonych elementów w dwóch osiach podczas tworzenia tylko jednego (!) punktu klinczowego.

Punkt okrągły (Tog-L-Loc^®)

Okrągły Tog-L-Loc^® punkt klinczowy to najbardziej znany system klinczowania na rynku. Punkty te powstają w procesie kształtowania na zimno i łączą blachy lub profile z różnych materiałów i o różnych grubościach. Początkowo stosowano ruchome lamelle, które później producent udoskonalił, tworząc trójdzielną konstrukcję stanowiącą podstawę nowoczesnej technologii klinczowania BTM.

Punkt Tog-L-Loc^® od BTM wyróżnia się swoim nieodcinającym procesem łączenia. Łączone blachy są zaryglowane w sposób okrężny, czyli w zakresie 360°. Punkt okrągły jest jednakowy we wszystkich kierunkach w jednej płaszczyźnie, a obie warstwy – stempel i matryca – pozostają niezmienne.

W drugim etapie po klinczowaniu punkty okrągłe Tog-L-Loc^® można spłaszczyć, aby uzyskać dwie równe warstwy blach lub elementów łączonych.

Punkt okrągły w stałej matrycy (Fixed-Loc^®)

Kolejny okrągły punkt klinczowy to Fixed-Loc^®. Punkt ten, tworzony w stałej matrycy, charakteryzuje się smukłą budową. Szczególnie w ograniczonych warunkach przestrzennych za pomocą narzędzia Fixed-Loc^® można utworzyć stosunkowo duży punkt klinczowy. Podobnie jak w przypadku stali nierdzewnych, za pomocą Fixed-Loc^® można łączyć również kombinacje różnych materiałów i grubości.

Punkt okrągły Fixed-Loc^® od BTM, podobnie jak Tog-L-Loc^®, wyróżnia się swoim nieodcinającym procesem łączenia. Łączone blachy są zaryglowane w sposób okrężny, czyli w zakresie 360°, tworząc połączenie mechaniczne i kształtowe. Punkt Fixed-Loc^® jest jednakowy we wszystkich kierunkach w jednej płaszczyźnie, a obie warstwy – stempel i matryca – pozostają w punkcie stabilne.

Klinczowanie z otworem wstępnym (Cavity-Loc^®)

Materiały o niskiej plastyczności, czyli trudno odkształcalne, jak również materiały o bardzo zróżnicowanej grubości warstw łączonych, mogą być łączone za pomocą narzędzia Cavity-Loc^®. Dotyczy to m.in. stali sprężynowej, a także kruchych stopów aluminium i miedzi.

Również tam, gdzie wymagana jest płaska powierzchnia lub niewielka wysokość główki połączenia, Cavity-Loc^® stanowi idealne rozwiązanie.

Wstępnie wytłoczona strona matrycy jest pobierana za pomocą stempla centrującego i wypełniana odkształcalnym materiałem po stronie stempla, który następnie zostaje zagniatany.

Systemy BTM GEO-Clinch^®

Wysokie bezpieczeństwo połączenia, zarówno w systemach odcinających, jak i nieodcinających, oraz doskonała przewodność elektryczna charakteryzują połączenia tworzone za pomocą systemów BTM GEO-Clinch^®. Systemy te, zaprojektowane dla punktów geometrycznych, są szczególnie odpowiednie do zastosowań w stacjach GEO branży motoryzacyjnej.

Punkt belkowy (Lance-N-Loc^®)

Za pomocą BTM Lance-N-Loc^® można oprócz dwóch warstw połączyć również wiele warstw elementów łączonych metodą klinczowania. Materiały są lokalnie odkształcane plastycznie i wzajemnie zazębiane. Punkt belkowy nadaje się również do łączenia z partnerami niemetalicznymi, takimi jak włókna szklane czy tworzywa sztuczne. Za pomocą Lance-N-Loc^® można łączyć także stale nierdzewne i austenityczne.

W przypadku blach powlekanych tworzone jest pewne połączenie elektryczne. W branży AGD Lance-N-Loc^® często określa się jako „punkt uziemienia”. Dodatkowo punkt belkowy zapewnia wysokie bezpieczeństwo połączenia, szczególnie tam, gdzie z powodu ograniczonej przestrzeni można zastosować tylko jeden punkt klinczowy.

Klinczowanie z punktem owalnym (Oval-Loc^®)

Punkt owalny Oval-Loc^® zapewnia bardzo bezpieczne połączenie odporne na skręcanie bez elementów tnących, które może być stosowane jako alternatywa dla połączeń belkowych lub wielopunktowych. Jako część rodziny GEO-Clinch^® system Oval-Loc^® jest szczególnie odpowiedni dla branży motoryzacyjnej, gdzie stosuje się go w stacjach GEO do łączenia wstępnie zmontowanych komponentów.

Za pomocą BTM Oval-Loc^® można łączyć elementy szczelnie, odporne na korozję, a jednocześnie o wysokiej odporności na skręcanie. Charakteryzuje się również kompaktową, oszczędzającą miejsce konstrukcją i stanowi doskonałą alternatywę dla typowych połączeń dwu- lub wielopunktowych.

Punkt wielokrotny (Multi-Loc^®)

System klinczowania BTM Multi-Loc^® łączy kilka punktów okrągłych Tog-L-Loc^® w jednym narzędziu. Umożliwia to uzyskanie połączeń o bardzo wysokiej odporności na skręcanie i bez elementów tnących.

BTM Multi-Loc^® stanowi specjalną wersję opracowaną na indywidualne zamówienie i jest prekursorem punktu owalnego Oval-Loc^®.

Jako alternatywa dla punktu owalnego, punkt wielokrotny zapewnia większą odporność na skręcanie na większej powierzchni.

PRODUKTY CLINCH BTM

W firmie BTM znajdą Państwo szeroką gamę produktów – od standardowych narzędzi klinczujących po w pełni zautomatyzowane linie produkcyjne. Nasza oferta obejmuje wszystkie obszary, w których stosowana jest technologia klinczowania.

Oprócz samych narzędzi asortyment obejmuje również ręczne urządzenia klinczujące, systemy klinczowania sterowane robotami oraz maszyny do klinczowania blach. Ponadto ramiona typu C są dostępne jako modele wolnostojące lub stołowe. Jako napędy stosuje się układy pneumatyczne, hydrauliczne lub serwomotoryczne napędy wrzecionowe.

Do zabudowy w Państwa prasach dostarczamy proste, beznapędowe narzędzia jedno- lub wielopunktowe, a także kompletne zestawy z wstępnie zmontowanymi jednostkami klinczującymi, wypychaczami i oddzielaczami, zaprojektowane do pracy w trybie Plug & Play.

Narzędzia do klinczowania

Szczypce ręczne

Szczypce akumulatorowe

Prasy do klinczowania

Szczypce robotyczne

Stelaże pras

Linie klinczujące

ROZWIĄZANIA CLINCH BTM

Rozwiązania standardowe

BTM oferuje szeroki program standardowych rozwiązań dla różnych zastosowań w rzemiośle i przemyśle. Począwszy od mobilnych szczypiec klinczujących, aż po stacjonarne maszyny klinczujące przeznaczone do pracy z maszynami i robotami, BTM oferuje szerokie możliwości dla różnorodnych zadań i aplikacji.

Firma BTM zapewnia wiele typów napędów do klinczowania. W ofercie znajdują się napędy pneumatyczne, pneumatyczno-hydrauliczne, hydrauliczne, elektrohydrauliczne oraz serwonapędy. A jeśli standardowe rozwiązanie nie spełnia wymagań, dzięki modułowej budowie można łatwo dostosować rozwiązanie do indywidualnych potrzeb. Ze standardowego rozwiązania powstaje wariant dopasowany.

Prosto, niezawodnie i w korzystnej cenie!

Maszyny specjalne

Od prostych ręcznych szczypiec klinczujących po w pełni zautomatyzowane linie klinczujące, BTM oferuje – oprócz standardowych wariantów – również rozwiązania dostosowane do indywidualnych potrzeb klientów. Od pierwszej koncepcji, poprzez projektowanie, produkcję części, montaż maszyn i szczypiec klinczujących, tworzenie schematów elektrycznych, pneumatycznych i hydraulicznych, aż po programowanie sterowania i uruchomienie – wszystko z jednego źródła.

Cały proces realizowany jest w ścisłej współpracy z Państwem, aby jak najlepiej spełnić Państwa oczekiwania. Oferujemy szkolenia dla Państwa pracowników oraz usługi serwisowe i naprawcze. Kompleksowy serwis posprzedażowy jest dla nas standardem. Dążymy do długoterminowej współpracy z naszymi klientami – dlatego zadowolenie klienta oraz jakość naszych produktów są zawsze na pierwszym miejscu.

BEZPŁATNA ANALIZA WYKONALNOŚCI

Każde zastosowanie jest indywidualne, dlatego zawsze należy opracować indywidualne rozwiązanie.

Do wykonania pierwszych prototypów oraz analizy wykonalności w naszych dwóch zakładach dostępne są nowoczesne laboratoria i różnorodne stanowiska testowe. Dzięki naszym stacjonarnym ramowym urządzeniom typu C oraz różnym ręcznym narzędziom klinczującym jesteśmy w stanie dostosować proces klinczowania dokładnie do Państwa specyfikacji technicznej. Ponadto oferujemy badania wytrzymałościowe i analizy metalograficzne przekrojów.

Prosimy o przesłanie swoich elementów lub materiałów, które mają zostać zastosowane w danej aplikacji. Z przyjemnością przeprowadzimy testy wspólnie z Państwem i na podstawie wyników zaproponujemy najlepsze rozwiązanie klinczowania, aby zapewnić trwałe i niezawodne połączenie.

Możemy dla Państwa:

Doradzić przy wyborze idealnego rozwiązania
Nasi doświadczeni specjaliści mogą wprowadzać konstruktywne modyfikacje
Oprócz szczypiec ręcznych posiadamy hydrauliczne i serwomotorowe prasy do testów
Analiza i ocena makroskopowych przekrojów z pomiarem parametrów połączenia
Badania materiałów z pomiarem twardości
Próby rozciągania zgodnie z normami DIN ISO lub wymaganiami klienta
Na życzenie wykonanie większych serii prototypów lub małoseryjnej produkcji
Doradztwo, raporty testowe, dokumentacja narzędziowa
Ocena wykonalności

BAZA KLIENTÓW BTM

Nasze maszyny są używane w ponad 40 krajach na całym świecie.

Tak mówią nasi klienci

VIESSMANN WERKE ALLENDORF GMBH

„Firma Viessmann wykorzystuje maszyny BTM do klinczowania oraz wprasowywania śrub, a także ręczne i stojakowe szczypce w produkcji obudów kotłów gazowych. Duża elastyczność maszyn BTM pozwala nam efektywnie wytwarzać szeroką gamę wariantów wymaganych przez rynek przy minimalnych zmianach oprzyrządowania.“

Ulrich Faust // Kierownik zespołu ds. inżynierii przemysłowej

MIELE & CIE. KG

„Produkty Miele są znane z najwyższej jakości. Aby utrzymać ten poziom, potrzebujemy maszyn produkcyjnych, które również zapewniają doskonałe wyniki.

Dlatego korzystamy z maszyn BTM, które w pełni spełniają nasze wymagania. Dodatkowo maszyny BTM wyróżniają się dopracowanymi i innowacyjnymi rozwiązaniami technicznymi.“

Reinhild Portmann // Pełnomocnik ds. komunikacji korporacyjnej i zastępca kierownika działu prasowego i public relations

FAQ dotyczące klinczowania

Czym jest klinczowanie?

Klinczowanie (znane również jako łączenie przez zgniatanie lub przetłaczanie) to mechaniczna metoda łączenia, w której dwa lub więcej zachodzących na siebie elementów są łączone bez dodatkowych elementów złącznych.

Jakie materiały nadają się do klinczowania?

Do klinczowania nadają się metale tego samego rodzaju, ale także w różnych kombinacjach materiałowych (np. stal–aluminium). Ponadto klinczowanie jest możliwe również w przypadku materiałów organicznych, takich jak tworzywa sztuczne wzmacniane włóknami, pod pewnymi warunkami.

Dlaczego warto przejść na klinczowanie?

Niskie koszty energii i eksploatacji, brak konieczności stosowania nitów lub materiałów dodatkowych do spawania oraz brak potrzeby obróbki wstępnej i końcowej elementów.

Jakie zalety ma klinczowanie w porównaniu ze spawaniem?

Podczas klinczowania można łączyć materiały powlekane, różnorodne oraz o różnych grubościach. Nie powstają przy tym toksyczne opary ani nie zachodzą zmiany strukturalne w strefie łączenia. Wytrzymałość dynamiczna jest wyższa niż w przypadku połączeń zgrzewanych punktowo.

Jakie zalety ma klinczowanie w porównaniu z klejeniem?

Nie jest wymagana wstępna obróbka powierzchni łączonych elementów, nie jest potrzebny czas utwardzania i nie powstają toksyczne opary ani gazy.

Jakie zalety ma klinczowanie w porównaniu z nitowaniem?

Nie jest wymagane wstępne wiercenie jak w przypadku nitów zrywalnych, nie są potrzebne żadne dodatkowe elementy złączne ani odpowiednia technika podawania.

Jakie są wady procesu klinczowania?

Połączenia klinczowane są nierozłączne, co oznacza, że aby je rozdzielić, należy je na przykład rozwiercić, niszcząc połączenie. Ponadto połączenia klinczowane zawsze wymagają dwustronnego dostępu, aby możliwe było przeniesienie sił procesowych i wykonanie połączenia.

Jakie są wymagania dotyczące klinczowania?

Łączone elementy muszą być ułożone z – w zależności od zastosowanego narzędzia – wymaganym minimalnym zakładem. Ponadto elementy muszą wykazywać pewien stopień plastyczności. Dodatkowo wymagany jest dostęp z obu stron.

Czy mogę łączyć twarde i miękkie materiały za pomocą klinczowania?

Tak!

Jakie zalety ma klinczowanie w porównaniu ze zgrzewaniem punktowym w przypadku powlekanych blach cienkich?

Brak wpływu ciepła na miejsce łączenia.

W jaki sposób odbywa się przenoszenie siły w połączeniu klinczowanym?

Przenoszenie siły odbywa się poprzez połączenie kształtowe i siłowe części stemplowej z częścią matrycową łączonego materiału.

Czy można łączyć kruche materiały metodą klinczowania?

Tak, klinczowanie z otworem wstępnym, na przykład przy użyciu systemu BTM Cavity-Loc^®, jest możliwe.

Czy mogę łączyć różne materiały?

Tak. Można łączyć również metale i niemetale oraz materiały organiczne, takie jak na przykład tworzywa sztuczne.

W jaki sposób powstają siły utrzymujące podczas klinczowania?

Siły utrzymujące powstają w wyniku połączenia kształtowego i siłowego pomiędzy częścią od strony stempla a częścią od strony matrycy.

Czy mogę klinczować lakierowane blachy?

Tak!

Czy punkty klinczowania korodują w przypadku blach ocynkowanych?

Nie, ponieważ warstwa cynku podczas procesu klinczowania, a tym samym ochrona przed korozją, zazwyczaj pozostaje nienaruszona. Nie jest wymagane dodatkowe zabezpieczenie.

Czy mogę klinczować stale nierdzewne i wysokowytrzymałe?

Tak. W tym przypadku siły łączenia są znacznie większe niż w przypadku stali konwencjonalnych.

Czy punkty klinczowania są przewodzące elektrycznie?

Tak. Efekty występujące podczas klinczowania, takie jak powiększenie powierzchni i względny ruch łączonych elementów, prowadzą do tworzenia mikrostyków poprzez połączenie materiałowe, które zapewniają doskonałe przewodnictwo elektryczne. Punkty klinczowania mogą służyć jako punkty uziemienia w przypadku lakierowanych blach.

Czy można wykonywać kilka punktów klinczowania jednocześnie?

Tak. Dzięki temu można znacznie skrócić czas cyklu.

Czy można łączyć proces klinczowania z innymi procesami obróbki plastycznej, takimi jak gięcie lub tłoczenie?

Tak. Należy jednak uwzględnić, aby poszczególne etapy obróbki nie wpływały na siebie negatywnie.

Czy klinczowanie nadaje się do zastosowania w narzędziach postępowych?

Tak. Proces klinczowania można bez problemu łączyć z typowymi etapami obróbki.

Czy proces klinczowania można zautomatyzować?

Tak. Klinczowanie może być zautomatyzowane zarówno pod prasami, jak i na liniach produkcyjnych lub za pomocą szczypiec sterowanych robotem.

W jaki sposób kontrolowana jest jakość połączeń klinczowanych?

Może być kontrolowana za pomocą badań nieniszczących (monitorowanie procesu, ocena wizualna i pomiarowa) lub badań niszczących (makroprzekrój, próby rozciągania).

Czy mogę kontrolować punkty klinczowania za pomocą monitorowania procesu?

Tak. Monitorowanie procesu jest badaniem nieniszczącym. Dzięki rejestracji przebiegu siły i drogi podczas procesu klinczowania możliwe jest jego bieżące nadzorowanie.

Jak duże są siły łączenia podczas klinczowania?

Podczas gdy w przypadku cienkich blach siły łączenia wynoszą około 15–30 kN, przy blachach o grubości do 8 mm mogą osiągać wartości 200–250 kN.

Czy różne kombinacje materiałów można łączyć za pomocą jednego narzędzia do klinczowania?

Tak. Zależy to jednak od grubości i wytrzymałości łączonych elementów. Dzięki dzielonej koncepcji matrycy Tog-L-Loc^® możliwe jest nawet wykonywanie połączeń bez zmiany siły prasowania.

Czy można klinczować więcej niż dwie warstwy blachy?

Tak. Przede wszystkim dzięki zastosowaniu narzędzia Lance-N-Loc^®, ale również przy użyciu niestrzygących systemów BTM można łączyć więcej niż dwie warstwy, a także kombinacje cienkich i grubych blach.

Jak mogę stosować narzędzia do klinczowania?

Narzędzia do klinczowania mogą być montowane w ramach pras, w ręcznie prowadzonych ramach typu C oraz w konstrukcjach nożycowych lub w ramach maszynowych bądź robotycznych.