Der Anteil hoch- und höchstfeste Werkstoffe in aktuellen Modellen beträgt circa 45 %. Einen besonderen Stellenwert nehmen hierbei pressgehärtete Bauteile ein, die sich durch eine maximale Zugfestigkeit von bis zu 1900 MPa als crashrelevante Strukturbauteile in den Karosseriekonzepten hervorheben. Die direkte Prozesskette zur Herstellung von geformten Strukturbauteilen ist schematisch dargestellt. Für die Herstellung von pressgehärteten Bauteilen wurden am IWU (Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik), Chemnitz, (DE), verschiedene Kühlkonzepte im Umformwerkzeug untersucht. Auf der Euroblech 2012 zeigte das Institut das Demonstrationsbauteil >B-Säulen-Fuß<, bei dem der Stempel des Presshärtewerkzeugs in Schalenbauweise und die Matrize mit eingegossenen Kühlrohren entwickelt wurde. Die Kühlung im Stempel und in der Matrize besteht aus mehreren einzelnen Kühlkanälen, die jeweils separat angesteuert werden können. In einem Förderprojekt konnte gemeinsam mit Salzgitter Hydroforming ein Abgasbauteil, das bisher in einem zweistufigen konventionellen IHU-Prozess (Innenhochdruck-Umformungs-Prozess) bei Raumtemperatur mit einem Zwischenglühprozess hergestellt wird, temperiert in nur einer Umformstufe gefertigt werden. Anwendung finden IHU-Bauteile vor allem im Fahrwerk (Achsträger), bei Abgasanlagen (Abgaskrümmer), im Bereich Powertrain (Nockenwelle, Getriebewelle) und in ausgewählten Bereichen der Fahrzeugstruktur (A/B-Säule, Längsträger). Basierend auf den Vorteilen geschlossener Profile, die infolge eines höheren Widerstandsmoments gegenüber Strukturen aus Blechhalbschalen eine deutlich verbesserte Steifigkeit aufweisen, wird durch den Presshärteprozess eine weitere Verbesserung der Festigkeitseigenschaften ermöglicht. Die thermische Prozessführung orientierte sich eng an dem Prozessfenster für das Presshärten von Blechbauteilen. Die bisher realisierten Gutteile wurden mit einem Umformdruck von maximal 70 MPa umgeformt und verblieben zum Abkühlen für weitere 5 s im geschlossenen Werkzeug. Eine Taktzeit von 40 s wurde aktuell im Versuchsstadium erreicht. Auf dem Euroblech-Messestand wurde ein Versuchswerkzeug zum wirkmedienbasierten Presshärten gezeigt. Im Rahmen eines Förderprojekts wurde ein Werkzeug ausgelegt und gefertigt, mit dem sowohl Untersuchungen mit beheiztem als auch mit gekühltem Werkzeug durchgeführt werden konnten. Die Heiz- und Kühlsysteme lassen auch Untersuchungen zum Tailored Tempering zu. Es wurden Abkühlkurven über den gesamten Prozess aufgenommen. Ein Mittelklassewagen wird mit Presshärteteilen etwa 20 kg leichter.
Pressgehärtete Karosserieteile machen Autos leichter und sicherer
MM - Maschinenmarkt. Das IndustrieMagazin ; 3/4 ; 30-33
2013
4 Seiten, 7 Bilder, 5 Quellen
Article (Journal)
German
Abgasanlagenbauteil , Automobilbau , Automobilindustrie , Blechformteil , Formgebungswerkzeug , Forschungsprojekt , Gewichtsverminderung , hochfester Werkstoff , Innenhochdruckumformen , Karosserie , Karosserieteil , Kühlung , Leichtbau , temperaturgeregeltes Warmumformen , Temperaturverteilung , Versuchsanlage
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