Neue Materialen im Autobau

Jedes eingesparte Gramm zählt heute für Autohersteller, wenn es um Verbrauchssenkungen und damit weniger CO2-Emissionen geht. Und deshalb setzen sie, wo immer möglich, konsequent auf Leichtbauelemente.

 Eine entscheidende Rolle im Karosseriebereich spielen dabei schon lange Tailored Blanks. Das sind Blechteile, bei denen unterschiedliche Werkstoffe mit verschiedenen Dicken und Oberflächen durch Laserschweißen zu einem Bauteil zusammengefügt werden, dessen Eigenschaften an jedem Punkt maßgeschneidert sind.

Die vom Stahlhersteller ThyssenKrupp für Tailored Blanks entwickelten Produktionsverfahren werden inzwischen auch zur Herstellung von Tailored Strips genutzt.

Das sind mehrere hundert Meter lange Stahlbänder, die aus zwei oder drei Coils (Bandstahlrollen) mit unterschiedlichen Stahlarten und unterschiedlichen Dicken durch Laserschweißen zusammengefügt werden. Die von diesem Band abgeschnittenen und weiter verarbeiteten Bleche erlauben zum Beispiel die Fertigung gewichtsoptimierter Schalldämpfer, deren Materialeigenschaften innerhalb des Bauteils variieren.

Nun hat Thyssen Krupp mit Tailored Orbitals ein neues Kaptitel für die Fertigung von stählernen Bauteilen aus einem Materialmix aufgeschlagen. Denn im Unterschied zu Tailored Blanks und Strips, die beide flache Bauteile oder Platinen sind, wie es Techniker ausdrücken, sind Tailored Orbitals runde Bauteile wie zum Beispiel Rohre. Für deren Produktion aus verschiedenen Stahlarten wird eine neu entwickelte Laserschweißanlage für sogenannte rotationssymmetrische Bauteile eingesetzt. Mit ihr lassen sich bis zu fünf Rohrsegmente aus verschiedenen Stahl- und Edelstahlsorten stirnseitig miteinander zu einem Bauteil verschweißen. Bis zu 2,5 Meter lang können diese Rohre aus Tailored Orbitals sein, deren Durchmesser von 30 bis 90 Millimeter und deren Wandstärken zwischen 0,7 und 5,0 Millimeter variieren.

Dieses bahnbrechende neue Produktionsverfahren bietet eine Vielzahl von Vorteilen.

So kann durch die unterschiedlichen Wandstärken erst einmal Gewicht gespart werden. Die Kombination unterschiedlicher Stahlqualitäten, insbesondere bei teuren Edelstählen, in einem Rohr erlaubt zudem völlig neue Konstruktionsweisen und eine freiere Formgebung auch in kritischen Bereichen und neben Einsparungen bei den Produktionskosten auch solche bei den Werkstoffkosten.

Neben Stoßdämpferkomponenten für Personenwagen lassen sich mit der neuen Technik vor allem maßgeschneiderte Rohre für Abgassysteme fertigen. Darüber hinaus bieten sich Tailored Orbitals zum Beispiel für Cockpitträger von Personenwagen sowie Sitz- und Fahrwerksteile an. Und die Anwendung muss nicht auf die Autofertigung beschränkt bleiben. Denn auch für andere Industriegüter könnten Tailored Orbitals künftig eine interessante Option sein.