An Hand einer Beschreibung der Entwicklung des Einsatzes von Aluminium für den Schienenfahrzeugbau werden die Vor- und Nachteile der Integralbauweise mit geschweißten Verbindungen und der Hybridtechnologien unter Verwendung verschiedener Werkstoffe und Anwendung von Schraub-, Niet- oder Klebeverfahren diskutiert. Erst die Entwicklung der Schutzgasschweißverfahren ermöglichte den wirtschaftlichen Einsatz von Al-Mg-Si-Legierungen für den Wagonbau. Durch Strangpressen gefertigte doppelwandige Profile lassen sich durch Wolfram-Inertgas-Schweißen (WIG) oder Metall-Inertgas-Schweißen verbinden, wobei die Schweißspaltbreite bei 1 mm bis 1,5 mm und die gebräuchlichen Nahtquerschnitte bei 2,5 mm bis 6 mm liegen; die erreichbaren Schweißgeschwindigkeiten betragen 0,5 m/min bis 1,2 m/min. Bei einer Länge der fertigestellten Waggonkästen von 25 m wird eine Schweißnaht von höchstens 2000 m benötigt. Die dafür erforderliche Prozeßzeit beträgt 70 h; die Fertigungszeit für den Gesamtrohbau umfaßt aber 800 h bis 1000 h: über 90 % werden für Zuführ- und Hilfsarbeiten benötigt. Der Rohbaukasten seinerseits macht nur 8 % bis 10 % der Gesamtkosten für ein Schienenfahrzeug aus; die meisten Kosten entfallen auf die Ausstattung des Fahrzeugs, weil ein großer Teil der Arbeiten auf Grund des fertigen Kastens nacheinander und in Zwangslagen ausgeführt werden müssen. Im Rahmen der Hybridtechnologien werden Kunststoffe als Kernmaterialien und Al als Deckschichten eingesetzt. Manche Innenkomponenten werden ganz aus Kunststoffen gefertigt. Ein geschweißtes Untergestell wird vollständig ausgerüstet, die Säulen werden mit dem Untergestellt verschraubt, dann wird das vollständig vorgefertigte Dach aufgeschraubt. Zum Schluß werden die Wandelemente einschließlich Türen und fenster eingebaut; Arbeiten in Zwangslagen werden vermieden. Die geschraubten Verbindungen mit gegossenen Knotenstücken sind den geschweißten Knotenverbindungen unter Schwingbelastung überlegen. (Görges, U.)
Schienenfahrzeuge aus Aluminium. Schweißkonstruktionen oder hybride Bauarten
Rail vehicles made of aluminium. Welded or hybrid structures
1997
3 Seiten
Conference paper
German
Luftfahrtindustrie , Fahrzeugbauteil , Eisenbahngüterwagen , Aluminiumlegierung , Strangpressen (Metall) , Schweißnaht , WIG-Schweißen , MIG-Schweißen , Schweißgeschwindigkeit , Produktivität , Einsparung , Kleben (Verbinden) , Nieten , Schrauben , Gewindeverbindung , faserverstärkter Kunststoff , Montage , zyklische Belastung , Kunststoff , Aluminiummagnesiumsiliciumlegierung , Aluminiumzinkmagnesiumlegierung
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