Aluminium besitzt, verglichen mit Stahl, nur etwa ein Drittel des Gewichts. Es eignet sich hervorragend für den Leichtbau. Nachteile sind die geringere Festigkeit und die damit verbundene aufwändigere Konstruktion, sowie die aufwändigere, teurere und ökologisch schädlichere Herstellung. Für die Verbindung von Leichtmetallkomponenten im Kfz wurden Aluminiumschrauben entwickelt. Bei Audi und VW werden Magnesiumschaltgetriebegehäuse eingesetzt. Dabei wird das Gehäuse mit Stahlschrauben verschraubt. Würde ein derartiges Gehäuse mit Aluminiumschrauben konstruiert, so ergäbe sich ein Einsparpotenzial von bis zu 500 g. Möglich wurde diese Substitution durch die schweißbare Legierung des AlMgSi-Typs mit höheren Festigkeiten. Der neue Werkstoff hat die Bezeichnung EN AW-AlSi1MgCuMn bzw. EN AW-6056. Das Material wird kalt verformt, geglüht und in Wasser abgeschreckt. Abschließend erfolgt eine thermische Behandlung durch Lösungsglühen und Warmauslagern. Fahrwerks-Federn aus der Aluminiumlegierung AlSiMg0,5 sind 12 kg leichter als ihre Pendants aus Stahl und hielten in Tests den gleichen Belastungen stand. Mit einem neuen Verfahren zur umformtechnischen Behandlung von Aluminium gelang es, eine neue Kategorie von hochfesten Leichtmetall-Halbzeugen zu erzeugen. Schon beim jetzigen Stand der Pilotproduktion kann man bei Halbzeug Festigkeitssteigerungen von bis zu 20 % erzielen. Ein weiterer Vorteil des Verfahrens ist die hohe Oberflächenqualität. Die Rautiefe beträgt nur noch l Mikrometer. Durch eine nahezu defektfreie Oberfläche ist es z. B. möglich, 12er Rundmaterial aus der schlecht umformbaren Automatenlegierung AlCuMgPb nach Behandlung mit dem neuen 'KempAl-Prozess' ohne Rissbildung um 90 Grad bei einem Radius von lediglich 10 mm zu biegen. In einer weiteren Umformstufe kann die Oberflächenqualität des Halbzeugs nochmals bis zu einer Rautiefe von 0,10 Mikrometer gesteigert werden. Gleichzeitig engt man auch die Abmessungstoleranzen stark ein. Erfolgreiche Vorversuche bezüglich des Einsatzes in Stoßdämpfern und Gasfedern für den Kfz-Bereich sind durchgeführt worden. Beim patentierten 'KempAl-Prozess' erfolgt die Umformung durch ein Walz-Querkneten der Oberfläche. Dabei wird in den oberflächennahen Zonen durch Kaltverfestigung eine Steigerung der Vickershärte von etwa 120 HV auf 160 HV erzielt.
Zukunft: Leichtbau mit Aluminium. Leichtmetall-Vorstoss in neue Festigkeits-Dimensionen
Schweizer Maschinenmarkt ; 39 ; 12-16
2001
4 Seiten, 6 Bilder
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German
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