Beim KFZ-Leichtbau spielen die Wahl des Herstellungsverfahrens und die dabei erreichbaren Umformgrade eine mitentscheidende Rolle. Für Aluminium-Leichtbauteile bietet sich das Innenhochdruckumformen an. Mit IHU ist die Möglichkeit der vorteilhaften Herstellung komplexer dreidimensionaler rohrförmiger Bauteile gegeben. Der Einsatz solcher hohler Bauteile führt zu wesentlichen Gewichts- und Kosteneinsparungen. IHU-geformte Bauteile aus Aluminium können z.B. im Karosseriebau, im Bereich des Fahrwerks oder auch im Bereich der Verrohrung von Motoren verwendet werden. Als Vormaterialien werden Hohlprofile aus Aluminium eingesetzt, überwiegend Rundrohre, die mittels des Strangpressens von Gussbolzen oder mittels HF-Schweißens von Flachwalzware kostengünstig hergestellt werden. Die Weiterverarbeitung solcher Hohlprofile - insbesondere aus hochfesten Al-Legierungen (aushärtbare Legierungen) stößt schnell an technische Grenzen, da konventionelle IHU-Verfahren bei Raumtemperatur arbeiten. Anhand konkreter Produktbeispiele werden Möglichkeiten bei der Innenhochdruckumformung von Aluminiumlegierungen aufgezeigt, zugleich aber auch auf die Grenzen bei der Kaltumformung hingewiesen. Diese Grenzen können durch Einsatz der temperierten Innenhochdruckumformung (T-IHU) überwunden werden. Die bei der temperierten Innenhochdruckumformung erreichbaren höheren Umformgrade lassen bei der Bauteilauslegung eine größere konstruktive Gestaltungsfreiheit zu. Mittels der T-IHU-Technologie lassen sich neue Anwendungsmöglichkeiten für hochfeste Aluminiumlegierungen in der Automobilindustrie wie z.B. im Bereich der Karosserie oder des Fahrwerks erschließen. Versuche mit der aushärtbaren Legierung EN-AW7020 zeigen das Potenzial der temperierten Innenhochdruckumformung auf. Bis zum endgültigen Einsatz von T-IHU-Teilen müssen in Zusammenarbeit mit Vormateriallieferanten und Anwendern jedoch noch weitere Untersuchungen durchgeführt werden. Das betrifft vor allem die Aushärteeigenschaften von warmumgeformten Material, die statischen und dynamischen Bauteileigenschaften sowie das Verhalten beim Fügen.
Form Automotive is a supplier to the European automotive industry. Located at two production sites in Austria, Form produces with its 350 employees components and assemblies made of tubular structures. Hydroforming is one of the key forming technologies at Form. Form utilizes different materials which can be classified into three main groups: mild steel, stainless steel and aluminium. Each of these materials shows its specific behaviour when being formed. Potentials with hydroforming of aluminium alloys have been exemplified by the aid of actual product examples. At the same the limits with hydroforming at room temperature have become obvious. Those limits can be overcome by the utilization of tempered hydroforming. Better formability achievable by tempered hydroforming allows much greater design flexibility. Thus new/further potential applications for high-strength aluminium alloys in the automotive sector (e.g. body-in-white, chassis, etc.) can be opened up. Tests with the precipitatin hardening alloy EN-AW7020 demonstrate the potential of tempered hydroforming. But until serial production of parts by tempered hydroforming further investigations have to be undertaken in cooperation between all parties (material supplier, manufacturer, OEM). The ageing behaviour of parts shaped by tempered hydroforming, the static and dynamic behaviour of the parts, suitability for different joining methods, and so forth, have to be taken into account.
Möglichkeiten und Grenzen von Aluminiumlegierungen beim Innenhochdruck-Umformen
Potentials and limits with hydroforming of aluminium alloys
2005
24 Seiten, 21 Bilder, 10 Quellen
(in engl. Ausgabe S. 113-135)
Conference paper
German , English
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