在过去的几年里，轻量化建设已成为许多交通领域的动力。消费者要求更节能的车辆，汽车设计工程师通过将更多的轻质材料纳入车辆的结构来响应。

碳纤维增强塑料（CFRP）和玻璃纤维增​​强塑料（GFRP）是两个值得注意的轻质建筑材料，可提供高刚度和强度，同时允许制造薄结构。

尽管这些先进的复合材料提供了许多设计所需的较轻的重量，但CFRP和GFRP更具挑战性，而不是高强度金属板。

焊接，铆钉和螺钉 - 汽车组装的经典加入方法 - 不一定与复合材料一起使用。复合材料是粘合纤维的基质。这些材料中的冲孔孔用于螺钉或铆钉损坏其层状结构，这对它们的强度和稳定性至关重要。另外，然后必须使用复杂的方法密封冲孔孔以防止材料的分层。将CFRP加入金属也具有很高的腐蚀风险。

为了稳定的接头和高效的加工，层压板必须保持完整。超声波焊接是复合材料的一种替代方法，但其存在严重的缺陷。耗电大，只适用于热塑性基体材料。同样，高温焊接方法很少用于连接复合材料，而成形技术不能使用，因为材料的低延展性。

粘接保持复合材料完好无损

将复合材料连接到其他部件的简单有效的方法是粘合剂粘合。这种非破坏性加入方法展示了高材料柔性和对动态力的良好抵抗力。凭借其短暂的循环时间，粘接还促进了高度自动化，在许多制造环境中是最重要的。

现在，紧固件制造商Böllhoff和粘合剂专家DELO已经推出了一种用于连接载体的复合材料的新方法，这些方法结合了粘合剂粘合和螺纹紧固件的优点。onSert类似于螺柱焊接。然而，代替将金属螺柱或螺母焊接到金属部件，两件式紧固件用单部分的光固化粘合剂粘合到复合材料上。

快速和节能，该过程不需要基材中的孔。它是高度可重复的，它不会对组件进行热应力。与螺柱焊接相比，onSert过程更加灵活。即使在设计完成后，粘接区域易于改变。

紧固件的圆形扁平底座由无定形的透光塑料制成。塑料可以围绕金属螺母，螺栓，球螺柱或卡扣连接模制。紧固件的螺纹部分可用于各种材料，长度，宽度和螺纹尺寸。

为了安装，将粘合剂分配到紧固件的底部上，并将紧固件施加到复合材料上。脊在紧固件的底部，范围为0.1至0.2毫米高，防止粘合剂在安装过程中从接头挤出，确保一致的粘合线厚度。然后在大约4秒内用LED灯固化粘合剂。

该过程可以完全自动化，并且可以立即加载粘合连接。一旦粘合剂固化，配合螺母或螺栓就可以安装。初始UV曝光后，不会发生额外的交联。内部和外部螺纹部件都可重复使用。

各种塑料，例如聚碳酸酯，聚酰胺或聚醚砜，可用于透明基底，取决于机械要求和环境的环境条件。唯一的先决条件是塑料必须是无定形的。这将允许具有400纳米波长的足够的蓝光才能通过塑料传递以固化粘合剂。

粘合剂产生与CFRP的强键。CFRP可以在CFRP上实现高达2,000次牛油的拉出强度，搭接螺柱，基部直径为25毫米。当施加较高力时，基部中的预定断裂点确保复合材料的层压材料保持完整，并且没有撕裂纤维。

应用可能性

这种新技术适用于各种应用，尤其是那些必须固定的组件但未永久连接的应用程序。虽然它们是为连接复合材料开发而言，Onsert紧固件也可以连接到薄薄的钣金，漆或抛光表面以及玻璃上。

在航空航天制造中，onsert紧固件提供轻质结构的连接点，例如夹层材料，CFRP和铝。

例如，成千上万的焊接销安装在飞机中以连接盖板和绝缘材料。使用onSert，这些防火组件可以安装在地板上，现在是螺纹紧固件。

在汽车行业中，工程师越来越多地使用CFRP，特别是对于B和C支柱而言。使用载体，夹子，保持器或螺柱可以粘合到这些支柱上，用于固定线束，传感器和其他部件。紧固件甚至可以在阴极浸涂后连接。

在电器行业中，Onsert紧固件可用于安装玻璃板，塑料衬垫，用于冰箱，冰箱，炉灶，洗衣机，洗碗机，真空和干燥器的墨水覆盖物。

机械性能

为了确定这种新的连接方法是否适用于这些类型的应用，Böllhoff和DELO将ONSERT紧固件粘接在四种材料上:CFRP、未经处理的镁、涂漆铝和聚丙烯。然后，我们对这些接头进行了汽车和航空工业中常见的各种测试，包括85/85测试(组件在85摄氏度和85%的湿度下存储)，以及由德国汽车工业协会(VDA)建立的标准气候测试。

碳纤维复合材料组件在粘结之前进行喷砂处理。涂漆后的铝和聚丙烯用乙醇清洗。镁元素没有处理。

该测试表明，Onsert碱可以承受苛刻的环境条件，并实现高拔出强度和剪切强度值。

此外，在盐雾暴露后测试了onSert紧固件的稳定性1,000小时并在Skydrol（航空中使用的液压流体）储存四周。我们发现盐喷雾试验后粘合强度不会显着下降，并且在Skydrol测试后根本没有下降。

我们还测量了在室温下从CFRP表面断开螺纹螺柱所需的扭矩。在9牛顿仪表下测量，脱扭度远高于5.5牛顿仪表，指定为M5螺栓的紧固扭矩。