Nieten

Sind kleine Verbindungselemente, die dazu dienen, Werkstoffe wie Metalle, Kunststoffe oder Holz dauerhaft miteinander zu verbinden. Sie bestehen meistens aus einem Schaft und einem angeformten Kopf. Es gibt verschiedene Arten und Formen von Nieten, die für unterschiedliche Anwendungen und Materialien geeignet sind.

Eine Sonderstellung nimmt die Nietmutter ein, die nicht ausschließlich zur Verbindung von zwei oder mehreren Werkstoffen bestimmt ist.

Typen

Eine Tabelle mit verschiedenen Arten von Nieten und ihren Beschreibungen, Anwendungsbereichen sowie Vor- und Nachteilen:

Nietentyp	Beschreibung	Anwendungsbereich	Vorteile	Nachteile
Rapidnieten Maschinennieten	Ähnlich wie Halbhohlnieten, gefertigt aus Blech	Grafik, Blech, …	Geringere Festigkeit wie Halbhohlnieten.	Beidseitiger Zugang erforderlich.
Doppelhohlnieten	Zwei ineinander gesteckte Hohlnieten.	Grafik, Blech, …	Geringere Festigkeit wie Maschinennieten.	Beidseitiger Zugang erforderlich.
Halbhohlnieten	Kombination aus Voll- und Hohlniete. Der Schaft ist zum Teil hohl.	Blechverbindungen, Baugewerbe.	Gute Festigkeit, leichter als Vollnieten.	Beidseitiger Zugang erforderlich.
Vollnieten	Massiver Nietschaft mit zwei Nietenköpfen. Werden durch Döpper und Setzer oder Pressen hergestellt.	Klassischer Maschinenbau, Stahlkonstruktionen, Schiffsbau.	Sehr hohe Festigkeit und Belastbarkeit.	Aufwendige Montage, beidseitiger Zugang erforderlich.
Stufennieten	Schaft mit unterschiedlichen Durchmessern	Automobil, Flugzeubau, …	Sepezielle Anforderunge.	Teuer, beidseitiger Zugang erforderlich.
Blindnieten / Popnieten	Bestehen aus einer Hülse und einem Schaftstift. Beim Setzen wird der Schaftstift durch die Hülse gezogen und formt am Ende einen Kopf.	Allgemeine Blechverbindungen im Fahrzeugbau, Maschinen- und Anlagenbau, Baugewerbe.	Einfache Montage, nur einseitig zugänglich.	Begrenzte Belastbarkeit, nur für dünne Bleche geeignet.
Stanznieten	Wie bei Halbhohlnieten	Blechverarbeitung	Ohne Vorlochen zu verarbeiten.	Sehr Teuer.
Flachkopfnieten	Beschreibt nur die Kopfform.
Flachrundkopfnieten	Beschreibt nur die Kopfform.
Nietmuttern / Einpressmuttern / Einnietmuttern / Blindnietmuttern	Verarbeitung wie Blindniete. In der Mitte ist ein Gewinde.

Material

Nieten könne aus unterschiedlichen Materialen hergestellt werden. Jedoch ist die Auswahl an den Kriterien wie Machbarkeit und Nachfrage eingeschränkt. Es können leider nicht geringe Mengen in einer Materialqualität gefertigt werden, die nur für Ihren Einzelfall bestimmt sind. Materialbeschaffung und Rüstkosten für die Herstellung setzen uns Grenzen. Oft können jedoch Alternativen zum Einsatz kommen. Je genauer Sie Ihr Problem und die Anfoderung beschreiben, um so mehr ist es möglich auf Ihre Bedürfnisse einzugehen.

Material	Korrosionsbeständigkeit	Festigkeit	Bearbeitbarkeit	Weitere Eigenschaften
Aluminium	Hoch	Mittel	Gut	Leicht, Kostengünstig
Edelstahl	Sehr hoch	Hoch	Schwer	Rostfrei, hohe Festigkeit
Kupfer	Hoch	Mittel	Mittel	Gute Wärme- und Elektrische Leitfähigkeit
Messing	Hoch	Mittel bis hoch	Mittel	Korrosionsbeständiger als Stahl, nicht seewasserbeständig
Stahl	Gering	Hoch	Gut	Kostengünstig, weit verbreitet
Kunststoff	Mittel	Gering	Gut	Leicht

Abmessungen

Gängige Nieten, Normen mit Abmessungen

Nietenart	Bezeichnung	DIN Norm	Schaftdurchmesser	Schaftlänge	Kopfdurchmesser
Blindnieten (Popnieten)	Blindnieten (Popnieten)	7337	3,0 bis 5,0	6,0 bis 25,0	6,5 bis 9,5
Vollnieten	Rundnieten	660	1,0 bis 8,0	2,0 bis 40,0	1,8 bis 14,0
	Senknieten	661	1,0 bis 8,0	2,0 bis 40,0	1,8 bis 14,0
	Linsennieten	662	1,6 bis 6,0	3,0 bis 20,0	3,2 bis 12,0
Halbhohlnieten	Halbhohlnieten	674	1,4 bis 6,0	3,0 bis 30,0	3,2 bis 13,5
Hohlnieten	Doppelhohlnieten	7331	2,0 bis 6,0	5,0 bis 22,0	5,0 bis 13,0
Hohlnieten	Hohlnieten	7339	1,5 bis 6,0	2,0 bis 20,0	3,0 bis 10,0
Rohrnieten	Rohrnieten	7340	1,0 bis 10,0	2,0 bis 60,0	1,6 bis 15,0

Werkzeuge und Maschinen zur Verarbeitung

Viele verschiedene Werkzeuge können für die Verarbeitung von Nieten verwendet werden. Abhängig von den Nieten, deren Zugänglichkeit und Budget kann die richtige Entscheidung getroffen werden.

Nietentyp	Nietzangen	Nietpressen	Nietmaschinen mit automatischer Zuführung	Bemerkung
Blindnieten / Popnieten	Ja	Nein	Ja	Einfach zu Verarbeiten.
Vollnieten	Nein	Ja	Ja	Know how erforderlich.
Halbhohlnieten	Nein	Ja	Ja	Know how erforderlich.
Rapidnieten Maschinennieten	Nein	Ja	Ja	Gängig in B2B.
Doppelhohlnieten	Nein	Ja	Ja	Auch für Hobby.
Stufennieten	Nein	Nein	Ja	Know how erforderlich.
Stanznieten	Nein	Nein	Ja	Know how erforderlich.
Nietmuttern / Einpressmuttern / Einnietmuttern / Blindnietmuttern	Ja	Nein	Nein	Auch für Hobby.

Anwendung

Es gibt Anwendungsgebiete in denen nur spezielle Nieten eingesetzt werden können. Oft kann auf Alternativen zurückgegriffen werden. Abhängig ist das von vielen verschiedenen Faktorn. Eine Anforderung muss mit den vorhandenen Mitteln gelöst werden. Viele verschiedene Faktoren nehmen Einfluss darauf. Grenzen Sie Ihre Anforderungen ein und beschrängen Sie sich auf das Wesentlichste. Stellen Sie den finanziellen Einsatz mit dem gewünschten Ergebnis gegenüber und finden die richtige Lösung. Sparen Sie nicht an der falschen Stelle. Lösung die sich anfangs als kostengünstig darstellen müssen sich in der Praxis bewähren.

Welche Alternativen Verbindungstechniken gibt es:

Es gibt eine Reihe alternativer Verbindungstechniken, die in verschiedenen Branchen und für unterschiedliche Werkstoffe eingesetzt werden. Nachfolgend sind diese Techniken mit ihren jeweiligen Vor- und Nachteilen aufgeführt:

1. Schweißen

Vorteile: Sehr starke Verbindung; keine zusätzlichen Verbindungselemente nötig; dauerhafte Verbindung.
Nachteile: Erfordert spezielle Ausrüstung und Fachkenntnisse; kann Materialstruktur verändern; nicht für alle Materialien geeignet.

2. Löten

Vorteile: Ermöglicht Verbindungen zwischen unterschiedlichen Materialien; relativ einfache Ausführung
Nachteile: Geringere Festigkeit im Vergleich zum Schweißen; erfordert saubere Verbindungsflächen und oft Flussmittel.

3. Kleben

Vorteile: Breites Anwendungsspektrum; keine thermische Beeinträchtigung der Teile; ermöglicht Verbindung unterschiedlicher Materialien.
Nachteile: Aushärtezeit erforderlich; Langzeitbeständigkeit kann variieren; richtige Auswahl des Klebstoffs ist kritisch.

4. Schrauben

Vorteile: Wiederverwendbare Verbindung; einfache Montage und Demontage; einstellbare Verbindungsfestigkeit.
Nachteile: Zusätzliche Komponenten (Schrauben, Muttern) notwendig; Vorbereitung der Gewinde erforderlich.

5. Klemmen und Pressen

Vorteile: Schnelle und einfache Montage; keine Beschädigung der zu verbindenden Teile; oft nachjustierbar.
Nachteile: Verbindungskraft kann durch Vibration oder Belastung nachlassen; möglicherweise nicht so dauerhaft wie andere Methoden.

6. Sicken und Falzen

Vorteile: Keine zusätzlichen Materialien nötig; sehr gute Dichtigkeit möglich; geeignet für Blechverbindungen.
Nachteile: Begrenzt auf dünnwandige Materialien; einmalige Verbindung; erfordert spezielle Werkzeuge.

7. Nietkleben (Kombination aus Nieten und Kleben)

Vorteile: Kombiniert die sofortige Festigkeit des Nietens mit der dauerhaften Festigkeit des Klebens; reduzierte Spannungskonzentration.
Nachteile: Komplexeres Verfahren; Aushärtezeit des Klebers beachten.

8. Clinchen (Durchsetzfügen)

Vorteile: Keine zusätzlichen Verbindungsstücke notwendig; keine Vor- oder Nachbehandlung der Werkstücke; umweltfreundlich.
Nachteile: Begrenzt auf bestimmte Materialdicken und -kombinationen; spezielle Maschinen erforderlich.

Jede Verbindungstechnik hat spezifische Vor- und Nachteile, die je nach Anwendung, verfügbaren Ressourcen, Materialien und erforderlicher Verbindungsstärke gegeneinander abgewogen werden müssen. Die Wahl der optimalen Technik hängt von den spezifischen Anforderungen des jeweiligen Projekts ab.

Nietmutter

Die Nietmutter, auch Blindnietmutter oder Einziehmutter genannt, ist ein spezielles Befestigungselement, dass eine dauerhafte Gewindeverankerung in Werkstoffen ermöglicht, die zu dünn sind, um ein Gewinde zu schneiden, oder in Hohlprofilen und geschlossenen Behältern, die nur von einer Seite zugänglich sind, so dass keine Mutter verwendet werden kann. Sie werden häufig in der Luft- und Raumfahrt, in der Automobilindustrie, im Maschinenbau und in der Blechverarbeitung eingesetzt. Nietmuttern bieten eine effiziente Lösung für die Herstellung eines starken, wiederverwendbaren Gewindes in Teilen, in denen herkömmliche Nieten oder Schraubenverbindungen nicht möglich sind.

Ab welcher Blechdicke ist er ratsam eine Nietmuter einzusetzen

– bei Stahl: Blechdicke kleiner als 1 x Gewindeaußendurchmesser
– bei Alumimium: Blechdicke kleiner als 1,5 x Gewindeaußendurchmesser

Ist die Blechdicke geringer als angegeben, besteht die Gefahr, dass die Schraube nicht fest genug angezogen werden kann, ohne die Gewindebohrung zu zerstören.

Aufbau und Funktionsweise

Eine Nietmutter besteht typischerweise aus einem zylindrischen Körper mit einem Innengewinde und einem geriffelten oder anderweitig geformten Außenumfang zur Aufnahme des Drehmoments. An einem Ende befindet sich ein breiter Flansch, der beim Setzen der Blindnietmutter außen auf dem Bauteil aufliegt und so die Last verteilt und das Material schützt. Der Einbau erfolgt mit einem speziellen Nietwerkzeug, das die Nietmutter durch Zug auf den im Innengewinde montierten Werkzeugbolzen zusammenzieht. Dadurch dehnt sich der untere Teil der Nietmutter hinter dem Bauteil aus und bildet eine feste, verankerte Verbindung.

Installation

Die Installation einer Nietmutter erfolgt in mehreren Schritten:

Bohren: Zuerst wird ein Loch in das Trägermaterial gebohrt, dessen Schaftaußendurchmesser dem der Nietmutter entspricht.
Einsetzen: Die Nietmutter wird in das Loch eingeführt.
Setzen: Mit einem Nietmutternsetzwerkzeug wird die Nietmutter durch Ziehen an dem in das Innengewinde der Nietmutter eingeschraubten Bolzen radial aufgeweitet, bis sie fest mit dem Werkstoff verbunden ist.
Werkzeug entfernen: Nach erfolgreichem Setzen der Blindnietmutter wird das Werkzeug entfernt und es verbleibt eine festinstallierte Blindnietmutter mit einem Innengewinde, in das eine Schraube oder ein Bolzen eingeschraubt werden kann.

Vorteile

Flexibilität: Mit Blindnietmuttern können starke Gewindeverbindungen in Materialien hergestellt werden, die für herkömmliche Gewinde zu dünn sind.
Zugänglichkeit: Nietmuttern können von nur einer Seite des Werkstücks montiert werden, was sie ideal für Hohlprofile oder schwer zugängliche Stellen macht.
Wiederverwendbarkeit: Das Innengewinde der Nietmutter ermöglicht das wiederholte Lösen und Festziehen von Schraubverbindungen, ohne das Trägermaterial zu beschädigen.
Belastbarkeit: Die Verbindung ist robust und kann sowohl Zug- als auch Scherkräfte aufnehmen.

Nachteile

Spezialwerkzeug erforderlich: Für die Verarbeitung ist ein spezielles Nietmutternsetzgerät notwendig.
Kosten: Die Kosten für Nietmuttern und das erforderliche Werkzeug können höher sein als bei einfacheren Verbindungselementen.
Materialbeschränkungen: Obwohl Nietmuttern aus einer Vielzahl von Werkstoffen hergestellt werden, gibt es Einschränkungen hinsichtlich der Materialdicke und -festigkeit.

Insgesamt sind Nietmuttern eine vielseitige und zuverlässige Lösung für die Herstellung von dauerhaften Gewinden in dünnwandigen Materialien.

Vollnieten:

Vollnieten sind eine bewährte und zuverlässige Methode zur dauerhaften Verbindung. Die Funktionsweise ist einfach aber effektiv. Sie bieten eine robuste Lösung für Verbindungen, die hohen Belastungen standhalten müssen.

Was sind Vollnieten

Gefertigt aus Draht mit einem Schaft und am anderen Ende mit einem Kopf. Im Gegensatz zu Hohlnieten oder Halbhohlnieten ist der Schaft innen nicht hohl.

Anwendungen und Vorteile

Anwendungen

Die robuste Natur prädestiniert sie für Anwendungen, bei denen Zuverlässigkeit unter extremen Bedingungen erforderlich ist. Von der Befestigung der Metallplatten an Flugzeugrümpfen bis hin zum Zusammenhalten der Stahlträger von Brücken, Vollnieten erweisen sich als unerlässlich für strukturelle Verbindungen, die die Sicherheit und Langlebigkeit der Konstruktion gewährleisten müssen.

Vorteile

Zuverlässigkeit: Vollnieten bieten eine außergewöhnliche Festigkeit und Dauerhaftigkeit. Sie sind in der Lage, sowohl Scher- als auch Zugkräfte aufzunehmen, was sie ideal für hochbelastete Verbindungen macht.
Wartungsfreundlichkeit: Im Gegensatz zu geschraubten Verbindungen, die sich im Laufe der Zeit lockern können, bleiben Nietverbindungen stabil, wodurch der Wartungsaufwand reduziert wird.
Wirtschaftlichkeit: Einfache Verarbeitung und geringe Wartungskosten.

Verarbeitung von Vollnieten

Abhängig von Material wird Döpper und Setzer benötigt. Die Vollniete muss mit dem Material eine Einheit ergeben, ohne Zwischenraum.

Vorbereitung: Die zu verbindenden Materialien werden ausgerichtet. Es wird ein Loch mit dem Durchmesser des Nietschaftes + ca. 0,2 mm größer gebohrt.
Einsetzen: Der Nietschaft wird durch das Loch eingeführt.
Umformen: Das freie Ende des Nietes wird umgeformt (meist durch Hämmern oder Pressen), um einen zweiten Kopf zu bilden, der die Materialien verbindet.

Stanzneiten

Stanznieten werden zum Verbinden von Blechen verwendet, die nicht vorgelocht sind. Sie haben einen hohlen Schaft wie Halbhohlnieten oder Hohlnieten.

Wesentlichen Unterschiede der Nietarten

	Vollnieten	Halbhohlnieten	Stanznieten	Maschinennieten	Doppelhohlnieten
Hergestellt aus	Draht	Draht	Draht	Blechtafel	Blechtafel
Besteht aus wieviel Teilen	1	1	1	1	2
Kopf	Massiv	Massiv	Massiv	Hohl	Hohl
Schaft	Massiv	Hohl	Hohl	Hohl	Hohl
Kann ohne vorlochen / bohren eingesetz werden	Nein	Ja / Nein Abhängig von Material	Ja	Ja / Nein Abhängig von Material	Nein In Sonderfällen auch ohne vorbohren möglich

Selbstverständich können Rekordkappen oder Unterlegscheiben zusätzlich verwendet werden. Es ist jedoch nicht zwingend erforderlich und muss je nach Anwendung und Anforderung individuell entschieden werden.