CO₂-Footprint im Vergleich: Clinchen oder Widerstands-Punktschweißen?

Das Tox-Clinchen, auch „toxen“ genannt, hat sich als smarte Fügetechnologie bereits weltweit einen Namen gemacht. Viele denken bei Verbindungstechnik aber zunächst an das Widerstands-Punktschweißen (WPS). Dieses Verfahren ist bekannt und wird in der Industrie oftmals eingesetzt. Dass diese Lösung sehr viele Emissionen verursacht, beweist eine Untersuchung des Laboratoriums für Werkstoff- und Fügetechnik der Uni Paderborn. Hier schneidet die Clinch-Technologie deutlich besser ab.

Das Ergebnis einer Untersuchung des Laboratoriums für Werkstoff- und Fügetechnik der Uni Paderborn hat ergeben, dass beim Clinchen ein deutlich geringerer Energieverbrauch als beim Widerstands-Punktschweißen anfällt. (Bilder: Tox Pressotechnik)

Das Ergebnis einer Untersuchung des Laboratoriums für Werkstoff- und Fügetechnik der Uni Paderborn hat ergeben, dass beim Clinchen ein deutlich geringerer Energieverbrauch als beim Widerstands-Punktschweißen anfällt. (Bilder: Tox Pressotechnik)

Die aktuellen Herausforderungen für produzierende Unternehmen sind vielschichtig. Sie müssen schnell und zuverlässig qualitativ hochwertige Produkte liefern und gleichzeitig Kosten einsparen. Zudem wächst der Druck, CO₂ zu reduzieren. Den Anspruch, nachhaltig zu produzieren, geben die Verantwortlichen in der Wertschöpfungskette weiter. Sie verlangen zunehmend auch von ihren Lieferanten energieeffiziente Lösungen. „Das Widerstands-Punktschweißen ist ein gängiges Verbindungsverfahren, das viele Unternehmen seit Jahrzehnten nutzen, ohne sich der schlechten Energiebilanz bewusst zu sein. Die nachhaltige Alternative ist das Clinchen. Das Verfahren ist die technologische Lösung, um einen energieeffizienten Fügeprozess sowohl für die hochautomatisierte Großserienproduktion als auch für die Einzelteilfertigung am Handarbeitsplatz anzubieten“, erläutert Dr. Marcus Matzke, Leiter Technologie bei Tox Pressotechnik.

„Das Clinchen ist eine Schlüsseltechnologie, mit der die Anwender ihre gesteckten CO₂-Ziele erreichen können“, ergänzt er. Um die Vorteile bei der Energieeffizienz zu belegen, hat Tox Pressotechnik das Laboratorium für Werkstoff- und Fügetechnik der Uni Paderborn beauftragt, eine Energieverbrauchsmessung für das Widerstands-Punktschweißen durchzuführen. Das Institut untersuchte eine artreine Stahl- und eine artreine Aluminiumverbindung.

Vergleich der aufzubringenden Energie in Wattstunden: Es lassen sich je nach Fügeverbindung im Vergleich zwischen 80 und 90 Prozent Energie einsparen.

Vergleich der aufzubringenden Energie in Wattstunden: Es lassen sich je nach Fügeverbindung im Vergleich zwischen 80 und 90 Prozent Energie einsparen.

Gewinner in Sachen Energie

Das Clinchen hat bei beiden Materialkombinationen die Nase vorn. Es lassen sich je nach Fügeverbindung im Vergleich zwischen 80 und 90 Prozent Energie einsparen. „Anwender reduzieren ihren CO₂-Fußabdruck also deutlich, wenn sie clinchen statt schweißen. Zumal beim Clinchen ein zusätzlicher Energieverbrauch durch Lüften oder Absaugen komplett entfällt“, betont Matzke.

Das Verfahren punktet aber nicht nur beim Energieverbrauch. Die Unternehmen sparen auch noch an anderer Stelle: Da eine Clinchverbindung allein durch die Umformung der Fügeteile hergestellt wird, sind keine Hilfsfügeteile wie Schrauben, Muttern oder Nieten notwendig. Auch das Investment für eine etwaige Zuführeinrichtung entfällt damit. Es müssen weder Kühlmittel oder Gas zugeführt werden, noch fallen Chemikalien und sonstige Schadstoffe zur Entsorgung an. Außerdem entstehen beim Clinchen keine giftigen Dämpfe, die dem Bedienpersonal schaden könnten. Darüber hinaus ist der Geräuschpegel im Betrieb deutlich niedriger. „Was den finanziellen Aufwand angeht, rechnen wir im direkten Vergleich mit 40 Prozent geringeren Investitions-, Betriebs- und Werkzeugkosten für unsere Kunden“, fasst der Technologieleiter zusammen.

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