Blechumformung Schweizer Blech-Software optimiert Rohkarosserien

Sicherheit schlägt bei Autos auf das Gewicht und damit auch auf den Verbrauch. Automobilhersteller begegnen diesen konträren Anforderungen mit Leichtbau. „Tailored Tempering“ von hoch- und ultrahochfestem Stahl ist ein Schlüssel zum Erfolg – und öffnet gleichzeitig die Tür zu vielen Herausforderungen. Angegangen werden diese mit Hilfe von Simulation.

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Mit jeder neuen Modellgeneration eines Fahrzeugs steigt auch sein Gewicht. So war es bisher. Die Gültigkeit dieser Regel scheint allerdings zu bröckeln. Neue Modelle diverser Hersteller sind 50, 100 und mehr kg leichter als ihre Vorgänger. Dass dies trotz Größenwachstums, Mehrausstattung, vielerlei Assistenzsystemen und nochmals erhöhter Crash-Sicherheit gelingt, dazu tragen unzählige kleine Maßnahmen bei.

Eine besonders gewichtige betrifft die Rohkarosserie. Über die Modellzyklen gesehen wiegt sie im Verhältnis kontinuierlich weniger, obwohl ihr Hauptwerkstoff nach wie vor Stahl ist. Davon gibt es auf dem Weltmarkt aber mehrere Tausend Sorten. Die passende auszuwählen und geschickt zu verarbeiten, ist die Kunst des Leichtbaus. Hoch- und ultrahochfeste Stahllegierungen stehen dabei im Zentrum. Bei geringerem Materialeinsatz erfüllen moderne Stähle höchste Anforderungen an den Insassenschutz und stecken die Aufprallenergie bei einem Unfall wohl kalkuliert weg. Die Rohkarosserie der neuen „E-Klasse“ besteht nicht umsonst zu fast drei Vierteln aus hoch- und ultrahochfesten Stahlsorten, was in der PKW-Entwicklung einem Spitzenwert gleich kommt (Quelle: www.daimler.com).

Maßgeschneiderte Warmumformung des Blechs beim „Tailored Tempering“

Durch Preßhärten, ein Spezialverfahren der Warmumformung, werden aus Bor-Mangan-Stahl (22MnB5) ultrahochfeste Karosseriebauteile hergestellt. Verschiedene Verfahrensvarianten haben sich etabliert, wobei überwiegend das direkte und das indirekte Presshärten zur Anwendung kommen. Gewissermassen als Krönung gilt das „Tailored Tempering“-Verfahren. Vergleichbar den geschweißten „Tailored Blanks“, bei denen je nach geforderten Bauteileigenschaften Bleche von unterschiedlicher Dicke oder Festigkeit zusammengefügt werden, erfährt beim Tailored Tempering jede Stelle eines Blechs maßgeschneidert eine Warmumformung und anschließend eine temperaturgesteuerte Abkühlung. Damit ist es möglich, Bereiche von hoher Festigkeit und Bereiche von hoher Duktilität (Verformbarkeit) zu kombinieren.

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