Innenhochdruckumformen laserstrahlgelöteter Tailored Hybrid Tubes aus Stahl-Aluminium-Mischverbindungen für den automobilen Leichtbau

Projekttitel Innenhochdruckumformen laserstrahlgelöteter Tailored Hybrid Tubes aus Stahl-Aluminium-Mischverbindungen für den automobilen Leichtbau (IHU-THT)
Laufzeit 01.02.2014 – 31.07.2016
Download
Pressemitteilung
Um den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren und die Fahrdynamik zu erhöhen, ist es das Ziel in der Automobilentwicklung immer leichtere Bauteile einzusetzen. Ein Lösungsansatz stellt dabei die Substitution mehrerer Blechbauteile durch sogenannte Tailored Tubes dar. Dadurch wird die Kombination verschiedener Werkstoffpartner erforderlich, um lokal unterschiedliche Bauteileigenschaften zu erreichen, die zuvor durch die einzelnen Bauteile realisiert wurden. Von den deutschen Automobilherstellern wird dabei vielfach der Einsatz von hybriden Werkstoffen aus Aluminium und Stahl genannt. Das Fügen der Werkstoffe soll durch Laserlöten erfolgen. Im Bereich der Karosseriefertigung werden sowohl tiefgezogene Blechbauteile als auch Rohre zum Aufbau der Karosserie verwendet. Die Herstellung von Rohren erfolgt dabei häufig durch Innenhochdruckumformen. Die Vorteile von innenhochdruckumgeformten Rohren gegenüber verschweißten Hälften tiefgezogener Blechelemente liegen in hohen und homogenen Verfestigungen sowie hohen Steifigkeiten aufgrund des geschlossenen Querschnitts. Um die Kombination der Vorteile von konstruktivem und stofflichem Leichtbau zu ermöglichen, soll in diesem Projekt das Innenhochdruckumformen (IHU) von Tailored Hybrid Tubes (THT) entwickelt werden.
  • Keine aktuellen Termine vorhanden.
  • 07.07.2016
  • IPH, Hollerithallee 6, 30419 Hannover
  • 03.02.2016
  • IPH – Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH, Hannover
  • 04.08.2015
  • IPH – Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH, Hannover
  • 24.03.2015 - 25.03.2015
  • Seminaris-Hotel, Bad Boll
  • 12.02.2015
  • IPH – Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH, Hannover
  • 12.08.2014
  • IPH – Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH, Hannover
  • 25.03.2014
  • IPH – Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH, Hannover

Veröffentlichungen zum Projekt

Im Automobilbau steht aktuell die Verbrauchsreduktion im Vordergrund von F&E. Eine Möglichkeit stellt der Leichtbau durch belastungsorientierte Auslegung der Bauteile dar. Ein Lösungsansatz ist die Substitution mehrerer kleiner Blechbauteile zu einem großen, lokal modifizierten Blechbauteil: sogenannten Tailored Blanks, Strips oder Tubes. Ein weiterer Lösungsansatz ist die Kombination passender Werkstoffpartner, um lokal unterschiedliche Bauteileigenschaften zu erreichen. Vielfach wird der Einsatz von Mischverbindungen wie Aluminium und Stahl genannt. Ein qualitativ hochwertiges und zuverlässiges Fügen der Werkstoffe zum Tailored Hybrid Tube (THT) hinsichtlich Reproduzierbarkeit der Umformbarkeit der Naht ist von hoher Bedeutung und soll durch Laserstrahllöten erfolgen. Die abschließende Formgebung des Bauteils erfolgt durch Innenhochdruckumformung (IHU).

Innenhochdruckumformen, Automotive, Laserstrahllöten, Stahl-Aluminium, Karosserie, Downsizing

Ein zentraler Leichtbauansatz besteht darin, Teile belastungsorientiert auszulegen. Das bedeutet, dass Bauteile und Baugruppen lokal unterschiedliche mechanische Eigenschaften aufweisen. Dafür werden als Halbzeuge Tailored Blanks oder Tailored Tubes verwendet, die typischerweise aus verschiedenen Blechdicken zusammengesetzt sind. Durch das Herstellungsverfahren der Innenhochdruckumformung können auch komplizierte Geometrien belastungsoptimiert und mit hoher Genauigkeit realisiert werden. Ein weiterer Leichtbauansatz ist die Kombination unterschiedlicher Werkstoffe, um lokal unterschiedliche Bauteileigenschaften zu bewirken. Von deutschen Automobilherstellern wird dabei oft der Einsatz von Mischverbindungen beispielsweise in Form von Blechteilen aus Stahl und Aluminium genannt. Maßgeschneiderte Rohre aus Stahl-Aluminium-Verbunden werden bisher jedoch nicht industriell hergestellt und angewendet, da ein qualitativ hochwertiger und zuverlässiger Fügeprozess für die Werkstoffpartner fehlt.

Innenhochdruckumformen, Automotive, Laserstrahllöten, Stahl-Aluminium, Karosserie, Downsizing

Förderer

Das IGF-Vorhaben 18028 N der Forschungsvereinigung Automobiltechnik (FAT) und der Europäischen Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung (EFB) e.V. wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Partner

Ihr Ansprechpartner

Jonathan Ross
M. Sc.

Projektingenieur

Empfehlen Sie uns