Vollnieten setzen: Metallbeschläge von Hand verbinden
Eine Vollniete verbindet Bauteile durch zwei verbreiterte Enden: den vorgefertigten Setzkopf und den beim Vernieten geformten Schließkopf. Beide sind größer als die Bohrung und halten die Teile zusammen. Der Nietschaft wird beim Setzen gestaucht. Eine fehlerhafte oder lockere Niete lässt sich nicht wie eine Schraube nachziehen; sie wird entfernt und neu gesetzt.
Zum Lernen verbinden wir einen kleinen Aluminiumwinkel mit einer Aluminiumplatte. Daraus kann beispielsweise eine Anschlaglasche oder ein leichter Abstandsbeschlag für eine Werkstattbox werden. Der hier gefertigte Beschlag erhält keine zulässige Traglast. Für Leiterreparaturen, Fahrzeuge, tragende Bauteile und Dinge über Menschen braucht es eine dafür berechnete und geprüfte Verbindung.
Darauf kommt es an: Vollnieten verbinden die vorbereiteten Teile durch das Stauchen des Nietschafts. Der Setzkopf braucht unmittelbaren Gegenhalt; der Schließkopf wird erst auf einer fugenlos zusammenliegenden Verbindung geformt.
Passende Teile wählen
Der Winkel hat zwei etwa 40 Millimeter lange Schenkel, ist 20 Millimeter breit und zwei Millimeter dick. Ein rissfreier Abschnitt aus einem vorhandenen Aluminiumwinkel ist dafür gut geeignet. Die Grundplatte misst 80 × 60 × 2 Millimeter und kann aus einem ebenen Blechrest gesägt werden. Ein Winkelschenkel liegt flach auf ihr; der andere steht am Plattenrand auf. Zwei weiche Aluminium-Vollnieten mit drei Millimetern Schaftdurchmesser verbinden die aufeinanderliegenden Flächen. Wähle Nieten mit einem flachen vorgefertigten Kopf, der sich ohne Formwerkzeug auf einer ebenen Stahlfläche abstützen lässt. Gemeint ist ein flacher aufliegender Kopf, kein konischer Senkkopf. Verwende als kalt verformbar gekennzeichnete weiche Nieten, keine unbekannten hochfesten oder bereits ausgehärteten Legierungen.
Beide Nietmitten sitzen auf der Mittellinie des 20 Millimeter breiten Winkelschenkels. Sie liegen je zehn Millimeter von dessen freien beziehungsweise abgewinkelten Ende entfernt, also zwanzig Millimeter auseinander. Auch auf der Grundplatte bleiben ausreichend breite Ränder stehen. Der Winkel wird für dieses Muster so an einer Plattenkante angelegt, dass sein senkrechter Schenkel außerhalb der Platte hochragt und der flache Schenkel vollständig aufliegt.
Zwei Nieten verhindern, dass sich der Beschlag um einen einzelnen Befestigungspunkt dreht. Ausreichende Abstände zu den Blechkanten begrenzen die Gefahr des Ausreißens. Bei anderer Bauteildicke, anderen Kräften oder anderem Material müssen die Maße neu bestimmt werden; dieses kleine Werkstück liefert keinen allgemeinen Festigkeitsnachweis.
Neben den Teilen brauchst du eine Handbohrmaschine mit passendem Metallbohrer, einen kleinen Hammer, einen glatten schweren Stahlklotz als Gegenhalter, Zwingen, Feile, Körner und Messschieber. Der Stahlklotz wird kippsicher auf einer festen Unterlage gehalten. Der flache Setzkopf muss unmittelbar darauf aufliegen. Eine Schraubstockklemmung, die nur das Blech festhält, bietet diesen Gegenhalt nicht. Die Unterlage darf beim Schlag möglichst wenig nachgeben, damit die Kraft den Nietschaft staucht.
Bohren und die Fuge schließen
Entgrate die Blechkanten und kontrolliere die Auflageflächen. Die Teile müssen eben aufeinanderliegen. Richte den Winkel aus und spanne beide Teile auf einer Opferunterlage zusammen. Markiere die beiden Bohrstellen. Körne nur leicht, damit eine Führung für den Bohrer entsteht, ohne das dünne Blech zu verformen.
Bohre die Teile gemeinsam, damit die Löcher fluchten. Der Lochdurchmesser richtet sich nach der Nietangabe; bei einem drei Millimeter starken Schaft ist ein nur wenig größeres Loch üblich, beispielsweise 3,1 Millimeter, wenn Niet und Hersteller dies zulassen. Eine deutlich größere Bohrung lässt sich mit dieser Niete nicht zuverlässig ausfüllen. Spanne die Bleche beim Bohren fest, damit sie nicht vom Bohrer mitgedreht werden. Trage eine Schutzbrille gegen Späne.
Stecke nach dem ersten Loch einen passenden glatten Hilfsstift hinein und bohre das zweite. Nimm die Teile wieder auseinander. Entferne die Grate auf beiden Seiten jeder Bohrung, auch zwischen den Blechen. Dazu reicht ein sehr leichter Zug mit einem Senker oder geeigneten Entgrater. Brich nur die scharfe Lochkante; für den flach aufliegenden Kopf wird keine Senkung hergestellt.
Reinige die Fügeflächen, setze die Teile wieder zusammen und spanne sie in ihrer endgültigen Lage. Grate, Farbe und Schmutz zwischen den Platten können einen Spalt offen halten. Werden die Teile in diesem Zustand vernietet, kann die Verbindung trotz anliegender Nietköpfe locker bleiben.
Die Schaftlänge bestimmen
Die beiden Bleche ergeben zusammen vier Millimeter Klemmdicke. Zusätzlich muss genügend Schaft überstehen, um daraus den Schließkopf zu formen. Für viele kleine Vollnieten dient ungefähr der anderthalbfache Schaftdurchmesser als Ausgangsmaß. Bei drei Millimetern Durchmesser wären das etwa 4,5 Millimeter Überstand und damit insgesamt ungefähr 8,5 Millimeter Schaftlänge unter dem fertigen Setzkopf. Die Angaben des konkreten Nietherstellers und die vorgesehene Kopfform sind maßgeblich.
Eine zu lange Niete kann sich beim Schlagen seitlich umlegen. Bei einer zu kurzen reicht das Material nicht für einen ausreichend großen Schließkopf. Prüfe deshalb an einem Reststück derselben Gesamtdicke, ob Nietmaterial, Länge und Werkzeug zusammen einen sauberen Kopf ergeben.
Muss eine Niete gekürzt werden, halte sie so, dass ihr Schaft nicht beschädigt wird, kürze rechtwinklig und feile das Ende glatt. Der neue Abschluss steht rechtwinklig zur Achse. Eine schiefe Schnittfläche begünstigt einen schiefen Schließkopf. Entferne auch hier jeden Grat und kontrolliere die Länge nach der Bearbeitung erneut.
Den Nietschaft stauchen und den Schließkopf formen
Stecke die erste Niete von der Unterseite der Grundplatte ein. Ihr flacher fertiger Setzkopf liegt ohne Luftspalt auf dem schweren Stahlklotz. Der überstehende Schaft zeigt oberhalb des Winkelschenkels senkrecht nach oben. In das zweite Loch kommt vorläufig der Hilfsstift oder bereits die zweite Niete, damit die Teile ihre Lage behalten. Die angrenzenden Flächen werden nahe der Verbindung zusammengespannt, ohne den Hammerweg zu behindern. Prüfe diesen Weg auch neben dem aufstehenden Winkelschenkel: Die kleine Hammerbahn muss den Niet senkrecht erreichen, ohne gegen das Blech zu stoßen.
Kontrolliere vor dem ersten Schlag, dass die Zwingen die Bleche unmittelbar neben der Niete fugenlos zusammenhalten. Für dieses kleine, von beiden Seiten gut zugängliche Werkstück genügt das. Bleibt eine Fuge durch Verzug, Grate oder einen falschen Winkel bestehen, wird zuerst die Passung korrigiert. Bei anderen Aufbauten kann ein Nietzieher verwendet werden, der über den Schaft greift und die Bleche niederdrückt.
Beginne mit kurzen senkrechten Schlägen auf die Schaftmitte. Der Schaft wird gestaucht und füllt das Loch; das freie Ende verdickt sich. Erst wenn diese Verdickung gleichmäßig begonnen hat, formst du sie mit kleinen kontrollierten Schlägen zum Schließkopf. Arbeite rundum ausgeglichen. Ein großer seitlicher Schlag kann den Schaft umlegen, bevor überhaupt ein tragender Kopf entstanden ist.
Für diesen Beschlag genügt ein sauberer gedrungener, annähernd flacher Schließkopf. Als Orientierung soll sein Durchmesser etwa anderthalb Schaftdurchmesser erreichen, die Höhe liegt ungefähr bei einem halben Schaftdurchmesser; genaue zulässige Abmessungen hängen vom Nietsystem ab. Wird der Kopf flach wie eine dünne Münze, kann er am Rand reißen und hat seine nötige Dicke verloren.
Der Gegenhalter bleibt dabei ständig unmittelbar am Setzkopf. Zieh ihn nicht während des Schlages zurück. Kontrolliere zwischendurch, ob die Platten satt zusammenliegen, der Kopf mittig wächst und das Material keine Risse zeigt. Setze anschließend die zweite Niete auf dieselbe Weise. Der bereits fertige Kopf darf bei der neuen Auflage nicht unbeabsichtigt gequetscht werden.
Die Verbindung beurteilen
Beide Köpfe müssen vollständig anliegen. Es dürfen keine scharfen Ränder, Risse, halbmondförmig weggeschlagenen Köpfe oder sichtbaren Schaftreste neben einem umgelegten Kopf bleiben. Versuche, den Winkel von Hand auf der Platte zu bewegen. Knacken, Klappern oder Verdrehung zeigen einen Fehler. Kleine Hammerschlagspuren sind bei dieser Arbeit normal. Eine Lücke unter dem Beschlag ist es nicht.
Entferne eine misslungene Niete, ohne das Loch zu vergrößern. Körne den zugänglichen Kopf mittig und bohre vorsichtig nur so tief, dass er sich vom Schaft trennen lässt. Nimm ihn ab und drücke den Schaft bei gut unterstütztem Werkstück heraus. Ist das Loch beschädigt, muss die Verbindung neu beurteilt werden; dieselbe Niete passt dann nicht automatisch.
Der fertige kleine Beschlag bleibt für leichte Arbeiten im trockenen Bereich.
