Aluminium – aus dem Leichtbau nicht mehr wegzudenken

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Das Verfahren beruht auf einer lokalen Abschreckung lösungsgeglühter Aluminiumhalbzeuge. Bei diesen sogenannten „tailored quenched blanks“ kann damit ein unterschiedlicher Wärmebehandlungszustand über Zeiträume von mehr als vier Monaten, so weit reichen bisher die Erfahrungen, eingestellt werden. Die resultierenden Zonen zeigen unterschiedliches Umformverhalten und können somit für die maßgeschneiderte Bauteilgestaltung verwendet werden. Eine Simulation des Bauteilverhaltens liegt dabei der Festlegung der unterschiedlichen Behandlungszonen zugrunde und ermöglicht eine optimale Einstellung der Werkstoffeigenschaften im Halbzeug.

Aufsprungverhalten simulieren

Auch für ein anderes Phänomen bei der Aluminiumblechumformung, das sogenannte Aufsprungverhalten, kann die Simulation ein wertvolles Werkzeug sein. Durch geschickte Anwendung der Berechnung und die Konstruktion von selbstkompensierenden Geometrien gelingt es, das unerwünschte Aufsprungverhalten zu kompensieren und so zu maßhaltigen Bauteilen zu kommen, wie Prof. Dr. Wolfram Volk, Inhaber des Lehrstuhls für Umformtechnik und Gießereiwesen der TU München, in seinem Beitrag demonstrierte.

Diese Beispiele der angewandten Forschung belegen, dass im Bereich der Aluminiumumformtechnik noch eine ganze Menge Potenzial gegeben ist, um den Einsatz dieses Leichtbauwerkstoffs voranzubringen. Seit den 90er-Jahren des letzten Jahrhunderts steigen zudem die Mehrkosten, die Leichtbaulösungen im Automobil verursachen dürfen, kontinuierlich an, sodass sich mehr und mehr Lösungen auch wirtschaftlich umsetzen lassen, so Volk.

Unbestritten ist die Automobilindustrie einer der großen Treiber hinter Werkstoff- und Prozessentwicklungen rund um Aluminium. Dabei ist weniger der Endkunde ausschlaggebend als vielmehr gesamtgesellschaftliche und gesetzliche Rahmenbedingungen. So zwingt die zunehmende Urbanisierung, beispielsweise in Asien, Automobilhersteller zur Suche nach neuen Konzepten und die Grenzwerte für den Flottenverbrauch der Fahrzeuge eines Herstellers tun ihr Übriges dazu. Vor dem Hintergrund dieser Überlegungen formulierte Stefan Kalke auch explizite Wünsche an die Aluminiumhersteller.

Einsatz von Aluminium bei Korrosionsschutzlösungen

So sieht er bei einem Erreichen einer Streckgrenze von 400 MPa und bei der Entwicklung geeigneter Korrosionsschutzlösungen ein großes Potenzial für den Einsatz von Aluminium bei Türen und Klappen. Sonderlösungen wie das heute für Türinnenbleche eingesetzte Sandwichblech aus Aluminium und Magnesium sind für große Serien nicht wirtschaftlich und daher wären beispielsweise neu entwickelte 5000er Aluminiumwerkstoffe bei geeigneter Festigkeit und Umformbarkeit notwendig, um weitere Potenziale zu erschließen.

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