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Herstellung von Rohren und Profilen aus hochfesten Stähle |
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Herstellung von Rohren und Profilen aus hochfesten Stählen

Leichtmetall und Verbundmaterialien revolutionieren den Karosseriebau bei Automobilen. Die Werkstoffe versprechen alleine wegen ihres geringen Gewichts Vorteile beim Fahrzeugbau.

Mit 90 Prozent Marktanteil dominiert noch immer der Stahl die Materialschlacht der Karosseriebauer. Sogenannte „hochfeste“, „höchstfeste“ oder gar „ultrahochfeste“ Stahlsorten bieten ein so großes Potenzial fürs Abspecken der Karosserieaufbauten, dass der Werkstoff Stahl den Autobau noch lange prägen wird.

Für eine Karosserie muss Stahl höchst unterschiedliche Anforderungen erfüllen. Für die Fahrgastzelle ist beispielsweise höchste Festigkeit erforderlich. Dagegen muss das Material in den definierten Verformungszonen in Front und Heck so flexibel sein, dass es die Energie beim Aufprall kompensieren kann. Egal, wie unterschiedlich die Anforderung an den jeweiligen Bereich definiert ist, aus Gewichtsgründen muss der eingesetzte Stahl so dünn wie möglich verarbeitet sein.

Die unterschiedlichen Eigenschaften der Stahlbleche entstehen durch variable Anteile an Kohlenstoff (zwischen 0,01 und 2,06 Prozent) oder durch sogenannte „Mikrolegierungen“. Diese Mikrolegierungen definieren die Eigenschaften der Kategorien „hochfest“, „höchstfest“ oder „ultrahochfest“ bei Stahl.

Durch geringe Beimengungen von Niob, Titan oder Vanadium, lässt sich die Zug- und Druckfestigkeit von Stahl um bis zum Vierfachen bei ultrahochfestem Stahl steigern. Das heißt, ein Bauteil aus einem ultrahochfesten Stahl mit der Stärke von einem Millimeter, verfügt über die gleiche Festigkeit gegenüber Zug und Druck wie das gleiche Teil aus vier Millimeter dickem konventionellen Stahl.

Seitdem das Thema Crashsicherheit bei den Herstellern höchste Priorität hat, wird ultrahochfester Stahl zunehmend zum Material der Wahl bei Bauteilen wie Stoßfängerverstärkungen, Seitenaufprallträgern, Sitzrahmen und Mechanismen sowie Chassis-Komponenten. Mit diesem Werkstoff konnte das Gewicht von Bauteilen um bis zu 40 Prozent reduziert, Kosten gesenkt, die Produktionseffizienz gesteigert und eine Vielzahl an Innovationen entwickelt werden, die früher nicht möglich gewesen wären.

Die Umformung hochfester Stahlbleche zu Rohren in der kontinuierlichen Rohrproduktion erzeugt bei Dual-Phase-Materialien hohe Spannungen im Rohr. Werden die Rohre geschnitten werden, verringert sich die Durchmesserstabilität und der Durchmesser vergrößert sich.

weil technology setzt hier auf eine Rundbiegetechnik, die es gestattet, das Material mit einer Rundheit von ± 0,125 mm herzustellen und per Laser mit Längsnaht zu verschweißen. Bei einer Zykluszeit von 24 sec, Überwachung der Schweißqualität und automatisiertem Ausstoßen der Gut- und Schlechtteile, ist es auf diesen Anlagen möglich, Strukturrohre für die Automobilindustrie oder Instrumententräger mit hoher Rundheit und Steifigkeit zu fertigen: Material: Federstahl, Wandstärke 1,2 mm, Rohrlänge 2.000 mm, Ø 70 mm.

Dann, wenn bei einer kontinuierliche Rohrfertigung die Verarbeitung von hochfesten Stählen technisch nachteilig wird, bietet weil technology mit einem flexiblen, hochproduktiven Anlagekonzept (Tubestar) eine Alternative. Durch geringe Werkzeugwechselzeiten und -kosten, geringere Schrottkosten beim Einfahren der Anlage und hoher Prozesssicherheit (Schweißsensor) können die Taktzeitnachteile gegenüber Conti-Anlagen ausgeglichen werden.

Dual Phase Stähle vereinen alle positiven Eigenschaften von stärkerem Stahl in einer dünneren und gewichtssparenden Variante.