Automobilindustrie Innovative Lösung für die Herstellung von Leichtbau-Chassisteilen

Anbieter zum Thema

Tata Steel

KOHLER Maschinenbau GmbH

Schages GmbH & Co.KG

Weil Technology GmbH

Tata Steel Nederland führt Hyper Flange ein, ein warmgewalztes Stahlprodukt, das Automobilherstellern mehr Freiheit beim Leichtbau bietet. Die Hyper Flange-Produktfamilie kombiniert hohe Lochaufweitbarkeit und Bruchzähigkeit für Chassis und Fahrwerksteile.

Da die Automobilindustrie stetig nach leichteren Lösungen strebt, setzen Konstrukteure vermehrt auf hochfeste Materialien mit etwa 800 Megapascal. Diese ermöglichen Gewichtseinsparungen von rund 15 Prozent gegenüber HR420LA, wodurch die Grenzen in der Designentwicklung mit immer fortschrittlicheren und kreativeren Ansätzen erweitert werden.

Bei Chassisteilen bedeutet das komplexe Formen mit tieferen Löchern und aufwendigeren Flanschen – um die geringere Materialdicke hinsichtlich Steifigkeit und Haltbarkeit auszugleichen. Diese innovativen Designs stellen hohe Anforderungen an das Material und bringen zunehmende Herausforderungen für die Herstellbarkeit mit sich. Besonders das Auftreten von Rissen an den Kanten ist ein häufiges Problem in Presswerken bei der Umformung von Chassisteilen.

Studie

Bis 2035 könnten 140.000 Auto-Jobs verloren gehen

Bruchzähigkeit als entscheidender Faktor

Daher besteht ein dringender Bedarf an verbesserter sogenannter „Kantendehnbarkeit“. Dr. Arjan Rijkenberg, Principal Scientist – High Strength Strip Steels bei Tata Steel Nederland, erklärt: „Aktuelle hochduktile Stähle basieren auf einer sehr hohen Lochaufweitbarkeit. Sie können jedoch trotzdem zu Kantenversagen während der Umformung führen. Das bedeutet, dass für die erforderliche Kantendehnbarkeit ein entscheidender Faktor über die Lochaufweitbarkeit hinausgeht: die Bruchzähigkeit. Da wir die zentrale Rolle der Bruchzähigkeit für echte Kantendehnbarkeit erkannt haben, haben wir die Beziehung zwischen Lochaufweitbarkeit und Bruchzähigkeit wissenschaftlich untersucht. Diese Erkenntnisse waren wesentlich für die Entwicklung von Hyper Flange.“

In Anerkennung der Bedeutung der Bruchzähigkeit habe Tata Steel zwei besonders effektive und praxistaugliche Inhouse-Tests entwickelt, mit denen sich die Rissanfälligkeit bewerten und die Bruchzähigkeit von Stählen messen ließe. Diese Tests zeigen, dass CP800 Hyper Flange eine außergewöhnliche Bruchzähigkeit im Vergleich zu herkömmlichem HSLA HR700LA aufweise. In Kombination mit einer typischen Lochaufweitbarkeit von 70 Prozent führe dies zu einer überlegenen Kantendehnbarkeit des neuen Chassis-Stahls – wie umfassende Tiefziehversuche belegen würden. Daraus gehe hervor, dass CP800 Hyper Flange eine deutlich höhere Risswachstumsbeständigkeit biete als HSLA HR700LA.

Moe Ziaran, Marketing Manager – Automotive Chassis & Components, ergänzt: „Mit unseren Hyper-Flange-Produkten haben wir unsere Stähle gezielt auf eine verbesserte Kantendehnbarkeit hin optimiert. Das bedeutet: weniger Kantenrisse, minimierter Materialausschuss und weniger Unterbrechungen in der Produktionslinie – alles Faktoren, die zu höherer Produktivität und Effizienz in den Presswerken der Automobilhersteller beitragen. Chassiskonstrukteure können sich somit sicher sein, dass ihre anspruchsvollen Leichtbaudesigns nicht nur in Simulationen bestehen, sondern auch zuverlässig hergestellt werden können.“

Verfügbarkeit und zukünftige Entwicklungen

Tata Steel bietet CP800 Hyper Flange bereits in breiten und dicken Abmessungsbereichen an. Eine verzinkte Variante befindet sich in Entwicklung. Dank der kontinuierlichen Unterstützung durch das Expertenteam von Tata Steel sei eine nahtlose Integration in bestehende Produktionslinien gewährleistet.

Dossier digitale Blech- und Rohrbearbeitung

Digitalisierung V

(ID:50425805)