Zur Verringerung des Gewichts von Automobilen sind die Potenziale in der Karosserie weitgehend ausgereizt. Deshalb rücken jetzt Antriebsstrang und Fahrwerk in den Fokus des Leichtbaus - und mit ihnen zahlreiche Bauteile der Massivumformung. Im Wesentlichen geht es dabei um neue Werkstoffe, in der Konstruktion um Veränderungen in der Topologie und Gestaltoptimierung sowie in der Fertigung um einen optimierten Faserverlauf und neuartige Oberflächenbehandlungsverfahren. Antriebsstrang und Fahrwerk machen im Durchschnitt 41 % des Gewichts eines Autos aus. Bei den Werkstoffen setzen die Massivumformer zum Teil auf Neuerungen wie Aluminiumlegierungen, aber auch auf eine Weiterentwicklung der Stähle. Derzeit entwickelt die Branche beispielsweise hochfeste, duktile, bainitische Stähle. Schon auf dem Markt verfügbar ist mit 20MnCrMo7 1300 eine Stahlgüte, bei der durch kontrollierte Absenkung der Schmiedetemperatur ein bainitisches Gefüge ausgebildet wird. Zum Erschließen der Leichtbaupotenziale in der Konstruktion bedienen sich die Massivumformer der Finite-Elemente-Methoden. Bei der Anwendung von Hohlwellen ist eine Reduzierung der spezifischen Masse auf 70 % bei annähernd gleicher Torsions- und Biegesteifigkeit erreichbar. Präzisionshohlwellen bieten viel Leichtbaupotenzial, und das erforderliche Rohrhalbzeug erspart aufwendige Vorbearbeitungsschritte. Zur Fertigung geeignet sind zum Beispiel die partielle Warmumformung sowie die Kaltumformverfahren Rundkneten und Axialformen. Das Vorformen von Laufverzahnungen bedeutet eine Verbesserung der technischen Bauteileigenschaften. Die erhöhte Dauerfestigkeit umgeformter Verzahnungen mit beanspruchungsgerechtem Faserverlauf kann zu einer Reduzierung der Ritzelgrößen beitragen.
Massivumformteile bleiben stabil und werden leichter
MM - Maschinenmarkt. Das IndustrieMagazin ; 18 ; 30-33
2015
4 Seiten, Bilder
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
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