Im Rahmen der Notwendigkeit von Gewichtseinsparungen am Auto stellen der Antriebsstrang, das Fahrwerk und die Karosserie beträchtliche Potentiale dar. Als erfolgreiche Konzepte werden hierzu eine Aluminium-Gelenkwelle und ein Aluminium-Hinterachsträger vorgestellt. Einleitend wird zum besseren Verständnis der Herstellprozeß des Längsnahtschweißens von Aluminiumrohren erläutert. Aluminium-Gelenkwellen im Pkw-Bereich stellen hohe Anforderungen an konstante Wanddicke, Geradheit und Rundheit, um die geforderte Laufruhe bei hohen Drehzahlen sicherzustellen. Diese Anforderungen sind nur durch einen aufwendigen, mehrstufigen Prozeß zu erfüllen: Strangpressen des Aluminiumrohres und anschließendes Ziehen zwecks Einstellung der Rundheits- und Wanddickentoleranzen, Waschen zwecks Entfernung des Ziehfettes sowie Rollenrichten des Rohres zur Einstellung der Geradheit. Jeder dieser Prozeßschritte erfolgt diskontinuierlich an Herstellängen mit entsprechend hohen Kosten. Im Gegensatz dazu steht der Prozeß des Längsnahtschweißens von Aluminiumrohren, der durch den Einsatz von kontinuierlich ablaufenden Prozeßschritten erhebliche Kostenvorteile bringt: Walzen des Aluminiumbleches, Spalten des Aluminiumbleches entsprechend dem geforderten Rohrdurchmesser und Längsnahtschweißen. Das Fertigungskonzept für den Aluminiumrohr-Hinterachsträger basiert auf innenhochdruckgeformten (hydrogeformten) Rohren. Durch die verwendete 'naturharte' Legierung AlMg4,5Mn reduziert sich der sonst erforderliche Prozeß 'Lösungsglühen, Abschrecken, Kalt- oder Warmauslagern' auf eine temperaturunkritische Rückglühung und die langsame Abkühlung ohne Verzug bei deutlich reduzierten Wärmebehandlungskosten. Nach dem Hydroformen erfolgen lediglich die Beschneid- und Schweißoperationen. Diskutiert wird im Beitrag der Vorschlag einer Konzeptoptimierung für einen neuen Typ von Aluminium Space Frame von Volvo sowie weitere Leichtbaupotentiale durch gewichtsoptimierte Profilrohre.
Aluminium-Schweißrohre in Antriebsstrang, Fahrwerk und Karosserie
1998
21 Seiten, 11 Bilder
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
Automobilbau , Gewichtsminimierung , Aluminiumlegierung , Gelenkwelle , Hinterachse , Längsnaht , Rohrschlange , Fertigungsgenauigkeit , Umformen , Innendruck , Wärmebehandlung (Materialbearbeitung) , Kostensenkung , Fahrzeugbaukörper , Leichtbauweise , Abkühlungsgeschwindigkeit , Innenhochdruckumformen
Fahrwerk - Fahrwerk und Antriebsstrang
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