Die von 'atlas', Salzgitter AG und Karmann GmbH entwickelte Spaceframestruktur mit innovativen Stahlsorten und neuen Fertigungs- und Fügeverfahren erfüllt die Packageanforderungen heutiger Serienfahrzeuge und wurden nach dem aktuellen Stand der Sicherheits-, Qualitäts- und Steifigkeitsanforderungen für Cabrios entwickelt. Die Zielgrößen waren ein Gewichtsverringerung von über 30 % gegenüber einer Serienkarosseriestruktur bei gleichzeitiger Steigerung der Karosseriesteifigkeit und Betriebsfestigkeit. Zusätzlich galt es, mit einer Karosserie ohne durchgehende B-Säule strukturelle Potentiale für den Seitencrash nach IIHS aufzuzeigen. Alle Ziele wurden von der atlas-spaceframe, zum Teil deutlich, übertroffen. Die Entwicklung erfolgte in einem echten Simultanous Engineering Prozess in nur 18 Monaten. Ausgehend von einer Potentialanalyse von Spaceframestrukturen wurde ein virtueller Prototyp konstruiert. Die Bauteil- und Karossereigenschaften wurden vollständig virtuell untersucht, ergänzt durch die Fertigung von Prototypen. Für das Prototyping wurden seriennahe Fertigungsverfahren eingesetzt und intensive Untersuchungen zur Fügetechnologie bis hin zur Validierung der Betriebsfestigkeitseigenschaften und des Crashverhaltens durch Versuche durchgeführt. Die Auswahl der Werkstoffe erfolgte in enger Abstimmung mit den eingesetzten Fertigungsverfahren und den gewünschten Bauteil- und Karosserieeigenschaften. Das Rollprofilieren erwies sich für den Einsatz von höchstfesten Strukturwerkstoffen als besonders günstig. Hier kamen Werkstoffe mit Streckgrenzen von über 700 MPa zum Einsatz. Andererseits wurde in IHU-Prozess der Anstieg der Streckgrenze durch den Work hardening Effekt in der Umformung zielgerichtet genutzt, in der Simulation berücksichtigt und durch das Prototyping bestätigt. So waren auch mit hervorragend umformbaren Stahlsorten höhere effektive Bauteilfestigkeiten einstellbar. Die Kostenanalyse für den Einsatz der atlas-spaceframe-Technologien in der Serie zeigt aufgrund der erheblichen Teilereduzierung bei den Einzelteilkosten deutliche Kostenvorteile. Verbunden mit einer möglichen Reduzierung von ZB-Stationen können die aufwendigeren Fertigungs- und Fügetechnologien mehr als überkompensiert werden.
atlas-spaceframe - Neue Potenziale für den automobilen Leichtbau in Stahl
2003
11 Seiten, 17 Bilder
(nicht paginiert)
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
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