Die Baugruppenmontage

Montageverfahren nach DIN 8593

Die Montage ist ein wesentlicher Bestandteil der industriellen Fertigung. Einzelteile und Komponenten werden dabei zu Baugruppen oder vollständigen Produkten zusammengefügt. Je nach Konstruktion, Werkstoff und geforderter Belastbarkeit stehen unterschiedliche Montageverfahren zur Verfügung.

Die DIN 8593 ordnet Montageverfahren systematisch und schafft damit eine einheitliche Grundlage für die Beschreibung und Auswahl von Montageprozessen. Zu den wesentlichen Montagearten gehören unter anderem Fügen, Handhaben, Kontrollieren und Justieren.

Unter Montage wird das Zusammenbauen von Einzelteilen und Baugruppen zu einem übergeordneten technischen System verstanden. Die Ausgangsteile können dabei durch unterschiedliche Verfahren miteinander verbunden oder in eine definierte Lage gebracht werden.

Eine Montage besteht häufig nicht nur aus dem eigentlichen Verbinden. Vorbereitende Handhabung, Positionierung, Ausrichtung, Kontrolle und gegebenenfalls Justierung sind ebenfalls Bestandteile eines Montageprozesses.

Ein typisches Beispiel ist die Herstellung unserer technischen Frontplatte. Einzelne Komponenten wie Frontplatte, Bedienelemente, Schalter, Displays oder Befestigungselemente müssen in der vorgesehenen Position zusammengeführt und befestigt werden. Erst durch diese Arbeitsschritte entsteht die funktionsfähige Baugruppe.

Welche Montageverfahren gibt es nach DIN 8593?

Die DIN 8593 gliedert die Montage in verschiedene Montagehauptgruppen und Montageverfahren. Eine zentrale Bedeutung besitzt dabei das Fügen. Beim Fügen werden zwei oder mehr Werkstücke beziehungsweise Teile dauerhaft oder lösbar miteinander verbunden. Zu den weiteren Bereichen gehören das Handhaben, das Kontrollieren und das Justieren. Diese Tätigkeiten können innerhalb eines Montageprozesses miteinander kombiniert werden.

Die konkrete Ausführung hängt von der jeweiligen Baugruppe und den Anforderungen an die Verbindung ab.

Fügen als zentraler Bestandteil der Montage

Das Fügen ist eines der wichtigsten Fertigungsverfahren innerhalb der Montage. Dabei werden mehrere Einzelteile miteinander verbunden. Die Verbindung kann lösbar oder unlösbar ausgeführt sein.

In der industriellen Fertigung kommen unter anderem folgende Fügeverfahren zum Einsatz:

• Schrauben
• Nieten
• Kleben
• Schweißen
• Löten
• Einpressen
• Klemmen
• Stecken
• Clipsen
• Bördeln

Die Auswahl des geeigneten Verfahrens richtet sich unter anderem nach den verwendeten Werkstoffen, der mechanischen Belastung, den Anforderungen an die Demontierbarkeit und den wirtschaftlichen Rahmenbedingungen.

Schraubmontage

Die Schraubmontage gehört zu den am häufigsten eingesetzten Montageverfahren. Schraubverbindungen sind in der Regel lösbar und ermöglichen dadurch Wartung, Reparatur oder Austausch einzelner Komponenten.

Ein wesentlicher Vorteil ist die standardisierte Verfügbarkeit von Schrauben, Muttern und weiteren Verbindungselementen. Bei sicherheitsrelevanten Anwendungen müssen zusätzlich definierte Anzugsdrehmomente und Montagevorgaben eingehalten werden.

Nietmontage

Beim Nieten werden Bauteile durch einen Niet dauerhaft miteinander verbunden. Das Verfahren wird beispielsweise bei Blechkonstruktionen eingesetzt.

Nieten eignet sich insbesondere dann, wenn eine mechanisch belastbare und dauerhaft feste Verbindung benötigt wird und Schweißen nicht infrage kommt.

Kleben

Das Kleben verbindet Bauteile mithilfe eines Klebstoffs. Das Verfahren ermöglicht es, unterschiedliche Werkstoffe miteinander zu verbinden und kann gleichzeitig eine Abdichtung oder elektrische Isolation ermöglichen.

Vor der Klebemontage sind eine geeignete Oberflächenvorbereitung und die Einhaltung der jeweiligen Prozessbedingungen entscheidend. Sauberkeit, Temperatur, Klebstoffauftrag und Aushärtezeit beeinflussen die Qualität der Verbindung.

Pressen und Einpressen

Beim Einpressen werden Bauteile mit einer definierten Kraft oder einem definierten Übermaß miteinander verbunden. Typische Beispiele sind Presssitze, Lager oder eingepresste Buchsen.

Das Verfahren ermöglicht eine schnelle Montage und kann sich besonders für automatisierte Produktionsprozesse eignen.

Handhaben und Positionieren

Eine Montage besteht nicht ausschließlich aus dem Verbinden von Bauteilen. Auch das Handhaben und Positionieren spielt eine wichtige Rolle. Bauteile müssen beispielsweise aufgenommen, transportiert, gedreht, ausgerichtet und an der vorgesehenen Position bereitgestellt werden. In manuellen Montageprozessen übernimmt der Mitarbeiter diese Aufgaben. In automatisierten Anlagen kommen dagegen Roboter, Greifsysteme oder spezielle Zuführtechnik zum Einsatz.

Eine präzise Positionierung ist insbesondere bei kleinen Toleranzen wichtig. Bereits geringe Abweichungen können dazu führen, dass eine Baugruppe nicht korrekt funktioniert oder weitere Montageschritte nicht durchgeführt werden können.

Die Kontrolle stellt sicher, dass die montierte Baugruppe den vorgegebenen Anforderungen entspricht. Je nach Produkt können dabei unterschiedliche Merkmale überprüft werden.

Dazu gehören beispielsweise:

• Abmessungen
• Positionen
• Oberflächen
• Vollständigkeit
• Verbindungskräfte
• Anzugsdrehmomente
• elektrische Funktionen
• mechanische Funktionen

Justieren und Ausrichten

Beim Justieren wird eine Baugruppe oder ein Bauteil so eingestellt, dass eine geforderte Funktion beziehungsweise Genauigkeit erreicht wird.

Das kann beispielsweise bei optischen Systemen, mechanischen Baugruppen oder elektronischen Komponenten erforderlich sein. Auch das Ausrichten von Bauteilen zueinander kann Bestandteil des Montageprozesses sein.

Während das Fügen eine Verbindung zwischen Teilen herstellt, dient das Justieren dazu, die erforderliche Lage, Funktion oder Genauigkeit zu erreichen.

Bei technischen Frontplatten und Gehäusen spielt die Montage häufig eine besondere Rolle. Eine Frontplatte kann beispielsweise nach der mechanischen Bearbeitung, Eloxierung und Bedruckung mit Schaltern, Tastern, Displays, Steckverbindern oder weiteren Komponenten ausgestattet werden.

Dabei müssen die einzelnen Arbeitsschritte aufeinander abgestimmt sein. Mechanische Bearbeitung, Oberflächenveredelung und Kennzeichnung sollten abgeschlossen sein, bevor empfindliche Komponenten montiert werden. Je nach Konstruktion können Schraubverbindungen, Einpressverbindungen, Klebeverbindungen oder Steckverbindungen zum Einsatz kommen. Welche Lösung geeignet ist, hängt von Bauteilgeometrie, Werkstoff und späterer Beanspruchung ab.

Montagegerecht konstruieren

Eine wichtige Grundlage für eine effiziente Montage ist die montagegerechte Konstruktion. Bereits bei der Entwicklung eines Bauteils sollte berücksichtigt werden, wie es später gefertigt, gehandhabt und montiert wird.

Bauteile sollten beispielsweise möglichst eindeutig positionierbar sein. Symmetrische oder eindeutig geformte Komponenten können Montagefehler reduzieren. Auch die Zugänglichkeit von Schrauben und Verbindungselementen sollte bei der Konstruktion berücksichtigt werden.