Entwicklungen beim Presshärten – Konzepte und Lösungen

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Schages GmbH & Co.KG

Weil Technology GmbH

AGTOS Gesellschaft für technische Oberflächensysteme mbH GmbH

Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU

Durch Presshärten können Strukturbauteile, wie zum Beispiel Dachrahmen, Stoßfänger, Schweller, A-, B-, C-Säulen und Tunnel, in Serie hergestellt werden (Bild 3).

Im Rahmen des Workshops wurden zudem neue Einsatzgebiete für pressgehärtete Bauteile, wie zum Beispiel für Anwendungen im Antriebsstrang, vorgestellt und diskutiert.

Die Erschließung dieser Anwendungsfelder ist unter anderem durch die Verfahrenskombination von Presshärten und Innenhochdruck-Umformung (IHU) möglich. Das Potenzial dieser neuen Fertigungsstrategie wird besonders unter Leichtbauaspekten deutlich. So konnte beispielsweise bei einer pressgehärteten IHU-Nockenwelle im Vergleich mit einer konventionell gefertigten Guss- oder Schmiedenockenwelle eine Gewichtsersparnis bis zu 60 % nachgewiesen werden (Bild 4).

Neuer Mangan-Bor-Werkstoff weist höhere Zugfestigkeit auf

Die Einsatzgrenzen von pressgehärteten Bauteilen können weiterhin durch neue Werkstoffe erweitert werden, wie Dr.-Ing. Franz-Josef Lenze in seinem Vortrag verdeutlichen konnte. Bei Thyssen-Krupp Europe steht vor allem der neu entwickelte Werkstoff MBW-K 1900, der im Vergleich zu bisherigen Mangan-Bor-Stählen eine erhöhte Zugfestigkeit bis 2000 MPa aufweist, im Fokus aktueller Materialforschungen.

Besonderes Augenmerk seitens des Stahlherstellers liegt dabei auf dem Verarbeitungsfenster des neuen Werkstoffs, welches mit dem des bisher eingesetzten MBW-K 1500 vergleichbar ist. Dadurch sind Anpassungen der Prozessparameter und -bedingungen bei der Erwärmung und beim Presshärten nicht notwendig.

Verbessertes Crashverhalten durch funktionsoptimierte Bauteilbereiche

Die Vorteile des Fertigungsprozesses Presshärten ergeben sich in zweierlei Hinsicht: in der Produktionsphase (beispielsweise durch geringere Presskräfte, verbesserter Formgenauigkeit der Bauteile, weniger Umformstufen durch höheres Umformvermögen) und in der Nutzungsphase (zum Beispiel verbessertes Crashverhalten durch funktionsoptimierte Bauteilbereiche, geringere Bauteilmasse bei gleicher Steifigkeit).

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