Die zunehmende Differenzierung und Individualisierung von neuen Fahrzeugkonzepten erfordert neue werkstofftechnische Lösungen. Ein Überblick zur aktuellen Forschung auf diesem Gebiet wird gegeben. Aus der Zukunfts- und Trendforschung lassen sich Veränderungen für das automobile Leitbild ablesen. Die Stahl-Schalenbauweise ist Stand der Technik im Karosseriebau. Bei der Verwendung eines räumlichen Gitterrahmens aus geschlossenen Profilen für die Tragstruktur der Fahrzeugkarosserie (Spaceframe) verspricht man sich auch bei Stahl neben einer effektiveren Bauraumausnutzung und der Bauteilintegration eine kraftflussoptimierte Gestaltung der Struktur. In geeigneter Kombination mit einer Fahrzeug-Außenhaut aus Leichtmetallen oder Kunststoff werden Gewichtseinsparungspotenziale erwartet. Die Verwendung von Gussprodukten, Blechen und Profilen aus Magnesiumlegierungen könnte gegenüber einer schon gewichtsoptimierten Al-Bauweise das Karosseriegewicht um 15 bis 20 % reduzieren. Im Gegensatz zu metallischen, monostrukturellen oder Mischbauweisen versprechen die faserverstärkten Hochleistungs-Kunststoffverbunde (FKV) Gewichtseinsparungen bis zu 60 % gegenüber konventionellen Stahl-Bauweisen. Leichtmetalle eignen sich für etliche Bauteilgruppen im Fahrwerk. Es wird davon ausgegangen, dass in Zukunft ebenfalls eine größere Vielzahl von Werkstoffen anforderungsgerecht platziert wird. Ein Beispiel dafür ist die Vierlenker-Vorderachse des Audi A4. U.a. sind Schwenklager sowie obere und untere Lenker aus Al-Legierungen hergestellt. Die Achsträger sind aus höherfestem Stahlblech gefertigt. Forschungsbeispiel für Werkstoffe im Fahrwerk sind Blatt- oder Schraubenfedern aus faserverstärtem Kunststoff. Mit Glas- und Kohlenstoff-Fasern sind in Demonstratoren Gewichtsreduzierungspotenziale bis 63 % dargestellt worden. Der Begriff Multi-Material-Design kann am weitesten bereits auf den Antriebsstrang angewendet werden. So ist der Nutzen keramischer Werkstoffe am einfachsten dort abzuschätzen, wo die Belastung durch Temperatur, Korrosion und Verschleiß reduziert werden kann. Auch wenn werkstoffliche Anforderungen für Motorbauteile unterschiedlich zu wichten sind, kann Gewichtsreduzierung als durchgängiges Ziel verstanden werden. Zuküntig sind im Fahrzeugbau vor allem systemische Ansätze gefragt, die ganzheitlich die drei Bereiche Bauweisen (Konstruktion), Werkstoff (Eigenschaften) und Verfahren (Herstellung) bearbeiten. Der Leichtbau wird künftig über die Modulgrenzen Karosserie, Fahrzeug oder Antriebsstrang hinausreichen, und etwa über elektronische Regelkreise komfort- und sicherheitsrelevante Veränderungen im Fahrzeugverhalten ermöglichen.


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    Title :

    Leichtbau und Werkstoffinnovationen im Fahrzeugbau


    Additional title:

    Leightweight design and material innovations in automotive engineering


    Contributors:

    Published in:

    Publication date :

    2002


    Size :

    8 Seiten, 12 Bilder, 9 Quellen



    Type of media :

    Article (Journal)


    Type of material :

    Print


    Language :

    German




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