Thyssenkrupp auf der Blechexpo 2023 Innovationen für den Automobilbau

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Die Blechexpo nimmt Thyssenkrupp Steel zum Anlass zu demonstrieren, was man mit modernen Stahlwerkstoffen im Automotivesektor alles machen kann.

In Stuttgart präsentiert Thyssenkrupp Steel unter anderem sein breites Portfolio aus dem Bereich Material of Mobility. Dazu gehören etwa serienreife Spezialstähle, die in Karosserie- und Fahrwerksteilen Anwendung finden. Und unter dem Motto Unlock your green potential soll auch das Engagement der Duisburger für die Zukunft der Mobilität und für die Entwicklung fortschrittlicher Materialien verdeutlicht werden, die sowohl traditionelle Verbrenner- als auch Elektrofahrzeuge antreiben. Hier ein kleiner Vorgeschmack auf die Stahl-Show:

Dritte Generation hochfester Stähle für die Karosserie

Bei der Entwicklung moderner Advanced High Strength Steels (AHSS) der dritten Generation kooperiert Thyssenkrupp Steel, wie man erfährt, eng mit dem japanischen Stahlhersteller JFE Steel Corporation. Die jüngsten Erfolge aus der Zusammenarbeit sind die neuen Güten „jetQ 980“ und „jetQ 1180“ für geometrisch komplexe Bauteile im Rahmen der Karosseriestruktur von Fahrzeugen. Die beiden hochduktilen Stahlgüten eignen sich deshalb zum Kaltumformen. Sie sollen Automotiveunternehmen bei den aktuellen Herausforderungen der Fahrzeugkonstruktion unterstützen, was insbesondere mit Blick auf die E-Mobilität ziele.

Denn für den Bau von Elektrofahrzeugen brauche es Werkstoffe im hohen Festigkeitsbereich, die sich gut umformen ließen. Genau das zeichnet die Güte „jetQ“ aus. Denn die hohe Bruchdehnung, das ausgeprägte Lochaufweitungsvermögen sowie der starke Widerstand gegen Kantenversagen lassen erstmals komplexere Bauteilgeometrien mit hohen Streck- und Tiefziehanteilen bei der Umformung zu. So könne man mit neuen Güten aber auch weitere Kostensenkungs- und Leichtbaupotenziale heben.

Neue Legierung gegen wasserstoffinduzierte Risse

Mit AS Pro bietet Thyssenkrupp Steel, wie betont wird, als erster Stahlhersteller eine neue, wegweisende Beschichtung für die Warmumformung höchstfester MBW-Stähle, welche die Bauteilsicherheit im Auto deutlich erhöht. Denn die Beschichtung minimiert die prozessbedingte Wasserstoffaufnahme während des Glühprozesses bei der Warmumformung deutlich, heißt es. So sorgt sie für einen wirtschaftlicheren Fertigungsprozess. AS Pro w-AS-Überzug sei dem Schmelzbad neben Aluminium und Silizium eine gezielte Menge Magnesium beigegeben, die sowohl in der Schmelze als auch in der Beschichtung homogen verteilt sei. Durch diese kleine Veränderung sorgt AS Pro dafür, dass während des Glühvorgangs deutlich weniger Wasserstoff gebildet wird, der in den Werkstoff diffundieren kann. Das minimiert das Risiko einer wasserstoffinduzierten Rissbildung am Blech. Zusammen mit dem nun serienreifen MBW 1900 bildet AS Pro laut Aussage der Duisburger die optimale Kombination, um warmumgeformte Blechbauteile zu hochleistungsfähigen Komponenten zu machen.

Gut verarbeitbare Leichtbaustähle im Portfolio

Thyssenkrupp Steel zeigt auf der Blechexpo 2023 auch ein umfangreiches Warmbandstahl-Portfolio, das für den wirtschaftlichen Leichtbau hochfester Fahrwerksteile prädestiniert ist, wie man weiter erfährt. Ganz neu in Serie ist etwa der ultrahochfeste warmgewalzte Mehrphasenstahl CH-W 700Y950T. Es handelt sich um eine Chassis-Güte mit einer Festigkeit von fast 1.000 Megapascal und optimierter Lochaufweitung. Der Stahl biete außer einer deutlichen Gewichtsreduzierung auch eine hohe Betriebsfestigkeit für komplexe Fahrwerksteile. Darüber hinaus kann die neue Stahlsorte mit einem guten Crashverhalten punkten, denn hohe Streckgrenzenwerte bei Reserven in der Bruchdehnung sorgen für einen hohen Deformationswiderstand und somit für ein hohes Absorptionsvermögen der Aufprallenergie bei einem Crash.

Ebenfalls serienreif sind nun die mikrolegierten HD (High Ductility)-Stähle perform 315 HD bis 550 HD. Beide Stahlsorten sollen mit gleichmäßigem Eigenschaftsprofil und verbesserter Bruchdehnung überzeugen. Aufgrund der verbesserten Werkstoffeigenschaften könnten die neuen mikrolegierten HD-Güten unter anderem im Bereich der Achsen oder der Radaufhängung eingesetzt werden.

Leichtbau-Sitzstrukturen aus Stahl sind wirtschaftlich

Mit dem Einsatz hochfester Stähle von Thyssenkrupp Steel ließen sich schließlich moderne, vielfältige Anforderungen an Sitzkomponenten erfüllen. Denn moderne Fahrzeugsitze sollen bekanntlich leicht und dennoch crashsicher sein, aber nur wenig Bauraum beanspruchen sowie sich günstig produzieren lassen. Und das ohne Einschränkungen beim Komfort. Von hochduktilem eng toleriertem Warmband und Mittelband bis hin zu kaltgewalzten hochfesten Mehrphasenstählen finde man alles im Portfolio von Thyssenkrupp Steel, was gute Umform- und Fügeeigenschaften mit einschließe.

Dazu kommen die potenziellen Gewichtseinsparungen, wie es weiter heißt. Denn heute kommt ein durchschnittlicher Autositz auf rund 12,5 Kilogramm – allein, was die tragenden Sitzstrukturen angeht. Die Vorder- und Rücksitzstrukturen eines Autos bringen so insgesamt rund 50 Kilogramm Gewicht auf die Waage, wie der Blechexpo-Aussteller vorrechnet. Ein auf die speziellen Sitzanforderungen maßgeschneidertes Gütenportfolio an Stahlsorten kann aber dazu beitragen, das Gewicht um gut 15 Prozent zu senken – und das völlig kostenneutral, wie betont wird. Details, wie das zu schaffen ist, sowie Informationen über neue unbeschichtete Dual- und Complexphasenstähle mit Festigkeiten von 800 und 1.000 Megapascal erfahren Interessierte dann am Messestand.

Das leistet mikrolegierter Feinkorn-Baustahl

Und speziell bei sicherheitsrelevanten Bauteilen spielen außer der Zuverlässigkeit auch immer öfter Funktions- und Designaspekte eine Rolle, die höchstes Umformvermögen des Grundwerkstoffes erfordern, wie Thyssenkrupp Steel registriert. Genau dafür greifen die beiden neuen Mittelbandgüten precidur HSM 380 und HSM 420HD von Thyssenkrupp Hohenlimburg. Im Vergleich zu den mikrolegierten Feinkornbaustählen des Unternehmens würden sie bei gleicher Festigkeit ein erhöhtes Umformpotenzial ins Feld führen. Während der Entwicklungsphase der Materialien haben auch einzelne Kunden dasselbe getestet. Nach durchweg positiver Resonanz, fanden bereits Umstellungen auf eine Serienproduktion mit den neuen Werkstoffen statt. Weil diese alle Anforderungen der Normen DIN EN 10149 sowie VDA 239-100 erfüllten, könnten sie problemlos die bisherigen MC-Varianten ablösen.

Besonders dünne Elektrobänder für E-Motoren

Geht es um hohe Leistung und Energieeffizienz von Antriebsmotoren für Elektrofahrzeuge, gehe der Trend hin zu hochwertigen und besonders dünnen Produkten mit hohem Siliziumanteil, wie sie Thyssenkrupp Steel unter dem Markennamen powercore Traction anbietet. Zwei brandneue Elektrobandgüten der Produktfamilie powercore Traction befinden sich außerdem in der finalen Entwicklung und werden das Angebotssortiment in Kürze ergänzen. Die mit nur 0,25 Millimetern besonders dünnen Elektrobänder vom Typ NO25 verfügen zum Beispiel über sehr gute magnetische Eigenschaften und eine hohe mechanische Festigkeit. Die Neuentwicklungen von Thyssenkrupp Steel zeichneten sich darüber hinaus durch ihre sehr niedrigen Ummagnetisierungsverluste von 12,5 Watt pro Kilogramm beziehungsweise 13 Watt pro Kilogramm aus. Damit konnten sie gegenüber aktuellen Vergleichsgüten um bis zu 11 Prozent verbessert werden.

Thyssenkrupp auf der Blechexpo: Halle 10, Stand 10406

Weitere Meldungen zur Blechexpo finden Sie in unserem Special.

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