Was ist eine Niete und wie funktioniert sie?

Eine Niete wird verwendet, um zwei Materialien dauerhaft miteinander zu verbinden, und hält Vibrationen und Spannungen besser stand als eine Schraube oder ein Bolzen. Es gibt verschiedene Niettypen, die in unterschiedlichen Branchen eingesetzt werden. Dieser Artikel befasst sich mit den Bestandteilen einer Niete, ihrer Funktionsweise und den verschiedenen Arten von Nieten.

Inhaltsübersicht

• Was ist eine Niete?
• Wie funktionieren Nieten?
• Verschiedene Arten von Nieten
• Wie funktionieren Popnieten?
• Wie berechnet man die Nietgröße?
• Vorteile und Nachteile
• Nietanwendungen
• FAQs

Was ist eine Niete?

Eine Niete ist ein beliebtes mechanisches Verbindungselement zum Verbinden von zwei oder mehr Materialien. Ein Niet besteht aus einem Kopf an einem Ende und einem zylindrischen Körper am anderen Ende, dem Schaft. Das verjüngte Ende des Schafts wird als Nietschwanz bezeichnet. Der Schwanz sieht aus wie ein Metallstift. Nieten werden zum Verbinden von großen Bauteilen und kleinen elektronischen Baugruppen verwendet. Die Wellen sind hohl mit einem weiteren inneren Teil, dem Dorn. Der Nietdorn ermöglicht es dem Nieter, das Ende des Nietes zu verformen, ohne es direkt zu treffen.

Wie funktionieren Nieten?

Zunächst wird ein Loch in die zu verbindenden Materialien gebohrt oder gestanzt. Der Niet wird zwischen den beiden Löchern eingesetzt. Der Schwanz wird dann mit mechanischer Kraft unter Verwendung eines Hammers oder einer Nietpistole gestaucht oder gebogen (verformt). Das Ende dehnt sich dann auf das 1,5-fache des ursprünglichen Durchmessers des Schafts aus und hält die Niete zwischen den beiden Materialien fest. Durch die Verformung wird der Schwanz zertrümmert, wodurch er flacher wird und eine hantelförmige Niete entsteht. Der ursprüngliche Kopf der Niete wird als "Werkskopf" bezeichnet, das verformte Ende als "Buck-Tail".

Ein Niet kann an jedem Ende der Struktur Spannung aufnehmen. Die fest angeformten Köpfe an beiden Enden verhindern, dass sich der Niet aus dem Bohrloch löst. Der Nietschaft verhindert jede radiale Bewegung. Nieten sind für dauerhafte Verbindungen konzipiert, ähnlich wie Schweiß- oder Konstruktionsklebstoffe. Im Gegensatz zu Schweißverbindungen widerstehen Nieten jedoch Vibrationen und sichern die Verbindungen besser.

Verschiedene Arten von Nieten

Aufgrund der vielen verschiedenen Materialien, die verbunden werden müssen, gibt es eine große Auswahl an Nieten. Hier sind einige der verschiedenen Arten von Nieten und ihre Funktionsweise.

Massive Niete

Ein Vollniet (Abbildung 3, Kennzeichnung A) besteht aus einem massiven Schaft mit einem Kopf an einem Ende. Das Ende einer Vollniete wird mit einer Nietpistole oder einem Hammer verformt, um sie an ihrem Platz zu halten.

Geteilte Niete

Ein geteilter Niet (Abbildung 3, Kennzeichnung B) hat einen geteilten Schaft, um eine größere Oberfläche zu schaffen, nachdem er durch die Verbindung geführt wurde. Die Niete hat ein scharfes Ende, und die zusätzliche Oberfläche verhindert, dass sich die Niete durch weichere Materialien wie Leder, Holz und Kunststoff zurückzieht. Spaltnieten werden in der Regel für einfache Reparaturarbeiten zu Hause verwendet, nicht aber für kritische Anwendungen.

Blindniet (Popniet)

Blindniete (Abbildung 1) sind geeignet, wenn eine Seite der Verbindung nicht sichtbar oder zugänglich ist. Sie werden auch als "Pop-Nieten" bezeichnet und verwenden eine Nietpistole, um einen Dorn durch den hohlen Schaft der Niete zu ziehen, nachdem diese durch das Loch, das zwei Oberflächen verbindet, eingeführt wurde. Der Nietdorn verformt den Nietkörper und ermöglicht es dem Nieter, die Materialien zu befestigen, wobei nur eine Seite der Oberfläche zugänglich ist. Der Nietdorn reißt an einer "verengten" Stelle ab, wo er am schwächsten ist, so dass er mehr oder weniger bündig mit dem Nietkopf abschließt.

Reibschlussniet

Reibschlussniete (Abbildung 3 mit der Bezeichnung C) sind eine Art von Blindnieten, bei denen der Innendruck eines durch eine Hohlhülse gezogenen Schafts genutzt wird, der den Schaft aufweitet und den Druck im Schaft nutzt, um Materialien zu verbinden und das Loch dahinter zu verschließen.

Selbststanzende Niete

Im Gegensatz zu anderen Niettypen benötigen Stanznieten (SPR) (Abbildung 3, Kennzeichnung D) keine vorgestanzten Löcher. SPRs sind kaltgeschmiedet und halbrohrförmig, und die Endgeometrie hat eine Rille, die dem Niet hilft, das zu verbindende Material zu durchstoßen. Diese Art von Nieten trägt zur Herstellung einer gas- und wasserdichten Verbindung bei.

Gewindeniet

Gewindenieten (Abbildung 3, Kennzeichnung E) sind Blindnieten mit Innengewinde und Hohlschaft. Diese Nieten werden auf einen Dorn einer Nietpistole aufgezogen. Der Dorn wird durch die Welle gezogen, wodurch die Welle gestaucht wird. Diese Blindnieten sind massiv und weisen manchmal Außenrippen auf, die einen besseren Oberflächenkontakt im Vorbohrloch ermöglichen.

Halbhohlniet

Ähnlich wie ein Vollniet hat ein Halbhohlniet (Abbildung 3, Kennzeichnung F) ein Loch am Ende des Schwanzes. Die Bohrung bewirkt, dass die Welle bei Krafteinwirkung nach außen rollt, so dass bei der Anwendung und Montage weniger Kraft erforderlich ist.

Oscar-Niete

Eine Oscarniete (Abbildung 3, Kennzeichnung G) ähnelt einer Blindniete, der einzige Unterschied besteht darin, dass der Schaft gespalten wird und sich ausklappt, wenn der Dorn durch die Niete gezogen wird. Oscar-Nieten sind ideal für Anwendungen mit starken Vibrationen, bei denen die Rückseite unzugänglich ist.

Wie funktionieren Popnieten?

Popniete sind eine Art Blindniete, das heißt, sie werden nur von einer Seite angebracht. Führen Sie die folgenden Schritte aus, um eine Popniete zu verwenden:

1. Bohren oder stanzen Sie ein Vorbohrloch durch beide Oberflächen.
2. Setzen Sie den Nietdorn in das Mundstück der Nietpistole und schieben Sie den Schaft durch die gestanzten oder gebohrten Löcher, um die Verbindung herzustellen.
3. Durch den Druck des Abzugs der Nietpistole wird der Dorn durch die Hohlwelle gezogen, so dass das hintere Ende gestaucht wird und eine feste Nietverbindung entsteht.
4. In der entsprechenden Tiefe schnappt der Dorn an der "verengten" Stelle ab.
5. Der Benutzer kann den nächsten Niet setzen und den Vorgang nach Bedarf wiederholen.

Wie berechnet man die Nietgröße?

Nieten gibt es in einer Vielzahl von Größen; Länge und Breite sind gleichermaßen wichtig. Da es sich um Befestigungsmaterialien handelt, ist eine Schätzung der Anzahl der erforderlichen Nieten unerlässlich, um die richtige Flächenverteilung zu bestimmen und die Festigkeit und Stabilität der fertigen Konstruktion zu gewährleisten. Die Nieten müssen durch das Vorbohrloch beider Oberflächen passen und sich dann ausdehnen, um korrekt zu funktionieren. Der Benutzer muss mit seitlichen und vertikalen Kräften rechnen, die den Niet abscheren könnten. Allgemeine Richtwerte für die Abmessungen der Nieten sind:

• Die Länge des Nietes sollte der Summe der Dicke aller genieteten Materialien plus dem 1,5-fachen Nietdurchmesser entsprechen. Ein zu kleiner Niet kann dazu führen, dass der Niet durch das Material gezogen wird, und ein zu dünner Nietschaft kann unter Druck leicht abscheren.
• Der Nietdurchmesser sollte dreimal so groß sein wie die Dicke des dicksten Teils des zu verbindenden Materials.

Wenn zum Beispiel zwei Bleche mit einer Dicke von 2 mm miteinander verbunden werden, sollte der Nietdurchmesser 6 mm betragen. Hierfür eignet sich eine 6,35-mm-Niete (ein Viertel Zoll). Die Länge des Nietes sollte mindestens 9,5 mm betragen.

Vor- und Nachteile von Nieten

Vorteile

1. Kostengünstig
2. Nieten können zwei ungleiche Materialien (wie Kupfer- und Aluminiumplatten) verbinden.
3. Benutzer-/umweltfreundliches Verfahren, da keine Dämpfe und Gase wie beim Schweißen entstehen.
4. Zuverlässige Verbindungen, insbesondere bei Vibrationen.
5. Die Qualitätskontrolle einer Nietverbindung ist im Vergleich zu einer Schweißverbindung einfach.

Benachteiligungen

1. Die genieteten Verbindungen sind im Vergleich zu den geschweißten Verbindungen sperriger.
2. Der Nietvorsprung beeinflusst das ästhetische Erscheinungsbild.
3. Hohe Produktionszeit für die Montage
4. Die zum Einsetzen von Nieten erforderlichen Löcher verursachen Spannungskonzentrationen.

Nietanwendungen

Nieten sind weit verbreitet und werden in verschiedenen Anwendungen eingesetzt, um zwei oder mehr Materialien zu verbinden. Nieten werden in vielen Industriezweigen verwendet, unter anderem:

• Automobilanwendungen
• Haushaltsgegenstände
• Elektrische Geräte
• Küchenmesser
• Luft- und Raumfahrtindustrie
• Satelliten und Raumfahrzeuge
• Schiffbau und andere nautische Anwendungen

Lesen Sie unsere Artikel über pneumatische und elektrische Nietpistolen, um mehr über die Funktionsweise der einzelnen Nietpistolentypen zu erfahren.

FAQs

Was ist eine Niete?

Ein Niet ist ein häufig verwendetes mechanisches Verbindungselement zum Verbinden von zwei oder mehr Materialien.

Sind Nietverbindungen stabil?

Nieten können eine feste Verbindung dauerhaft herstellen. Bei korrekter Ausführung lassen sie keine Bewegung zwischen den Materialschichten zu.

Warum sind Blindnieten nützlich?

Ein besonderer Vorteil ist die Möglichkeit, nur von einer Seite aus zu nieten, während bei einem Bolzen auf der anderen Seite ein Gewinde geschnitten oder eine Mutter verwendet werden muss, um zwei Flächen zu verbinden.