Herausragende Zielformulierungen für die Entwicklung konventioneller Karosseriewerkstoffe aus Stahl waren und sind Maßnahmen zur Steigerung der Festigkeit bei gleichzeitiger Verbesserung der Umform- und Fügeeigenschaften und der Korrosionsbeständigkeit. Zusätzlich zur umformbedingten Steigerung der Festigkeit infolge der Kaltverfestigung beim Umformen erzielen Stähle mit sog. Bake-Hardening Effekt eine weitere Festigkeitssteigerung durch den Anstieg der Streckgrenze bei der nachträglichen Lackierung. Höherfeste Stähle ermöglichen das sichere Einhalten von notwendigen Vorgaben der mechanischen Eigenschaften für die Strukturberechnung. Auf dieser Basis konnten zunehmend die weichen Sorten durch Stähle auf höherem Festigkeitsniveau ersetzt wurden. Der Zuwachs an Festigkeit ließ sich erfolgreich in geringere Blechdicke und damit in leichtere Bauteile umsetzen. Bei der Entwicklung neuerer Sorten stehen derzeit drei Konzepte im Blickpunkt: Dual-Phasenstahl (DP-Stahl), Transformation Induced Plasticity (TRIP-Stahl) und TMS-Stahl (martensitischer Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt). Diese Stähle werden in ihren Eigenschaften kurz beschrieben. Die Auslegung der Umformeigenschaften mit Hilfe numerischer Verfahren wird skizziert. Bei den 'Tailored Blanks' vermeidet eine 'maßgeschneiderte' Verteilung der Blechdicke gemäß der Beanspruchung ungenutzte Massen in einem Bauteil. Ziel der Entwicklung ist hier eine neue Art von Tailored Blanks, die die Vorteile von Werkstoffen mit unterschiedlicher Dichte, E-Modul oder elektrischer Leitfähigkeit miteinander kombiniert. In Kombination mit Aluminium lassen sich Platinen aus 'Transition Joints' herstellen. Hierzu wurde eine neue lasergestützte Wälzfüge-Technik entwickelt. Eine weitere Entwicklung sind mikrostrukturierte Feinbleche, bei denen eine einseitige Stegstruktur Gewicht spart und zu höheren Spannungen führt, die den Werkstoff besser ausnutzen. Eine andere Lösung sind Noppenbleche. Dieses Doppellagenblech kann - bei erheblichen Steifigkeitsgewinn - mit Flächengewichten aufwarten, die denen des Aluminiums recht nahe kommen. Der Aufbau ist durch kalotten- oder trapezförmige Vertiefungen gekennzeichnet, die auf den dünnen Decklagenblechen eingebracht werden. Die Verbindung der Bleche erfolgt punktförmig im Noppengrund durch Schweißen.
Stahllösungen für die Karosserie 2001
Steel solutions for the car body 2001
1997
16 Seiten, 8 Bilder, 11 Quellen
Conference paper
German
Karosserie , Stahlblech , Festigkeit , Umformparameter , Fügen , Korrosionsbeständigkeit , Kaltverfestigen , Streckgrenze , Berechnungsverfahren , Blechdicke , hochfester Stahl , Dualphasenstahl , martensitischer Stahl , Dichte (Masse) , Elastizitätsmodul , elektrische Leitfähigkeit , Verbundwerkstoff , Aluminium , Feinblech , Oberflächeneigenschaft , Mikrostruktur , Steifigkeit , Flächengewicht , Schweißverbindung , TRIP-Stahl , Tailored-Blanks
Stahlloesungen fuer die Karosserie 2001
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