Ultrahochfeste Stähle im Automobilbau

Die Wissenschaftlichen Mitarbeiter René Glück (links) und Maximilian Stähling prüfen eine mikroskopierte Nietverbindung. Foto (TH Mittelhessen/Armin Eikenberg)
In der Automobilindustrie wird der Leichtbau immer wichtiger. Er verringert das Fahrzeuggewicht und reduziert so den Kraftstoffverbrauch. Ein Auto mit heutiger Sicherheitstechnik und Werkstoffen, wie sie vor 20 Jahren verwendet wurden, wöge etwa eine halbe Tonne mehr, erläutert Friederich.
Eingesetzt werden aktuell zum Beispiel Leichtmetalle, Kunststoffe oder ultrahochfeste Stähle, bei denen Gewicht durch die Reduzierung des Bauteilvolumens eingespart werden kann. Die unterschiedlichen Materialien lassen sich nicht mehr so verschweißen, dass eine sichere Verbindung entsteht.
Andere Techniken wie das Halbhohlstanznieten gewinnen an Bedeutung. So weist das Chassis eines Audi TT etwa 1600 Nietverbindungen auf.
Das Nieten gilt aber nur bis zu einer bestimmten Festigkeit des Stahls als prozesssicher. Die Friedberger Forschergruppe will die Technik auf Stähle erweitern, deren erhöhte Festigkeit eine Gewichtsreduzierung um weitere 20 Prozent erlaubt. Dabei sollen Geometrie, Werkstoff und Beschichtung des Halbhohlstanzniets im Hinblick auf Verbesserungen ebenso geprüft werden wie das Nietverfahren.
„Die Bewertung der Beanspruchbarkeit der Nietverbindung ist ein weiterer Schwerpunkt der Untersuchungen“, so Friederich. „Denn die eingeschränkte Verformbarkeit der zu verbindenden Werkstoffe kann zu einer Rissbildung in der Fügezone führen.“
Etwa 600 Proben und Bauteile werden experimentell untersucht. Die Ergebnisse sollen gemeinsam mit Kenndaten aus der Überwachung des Nietprozesses dazu beitragen, die rechnergestützte Konstruktion der Bauteile zu optimieren.
Konkretes Ziel des Projekts ist die Serienfertigung von Türmodulen beim Projektpartner Opel. „Die tragenden und crashrelevanten Elemente aus ultrahochfesten warmformgehärteten Stählen werden mit Aluminiumblechen und möglicherweise niedrigfesten Stahlblechen durch Halbhohlstanznieten verbunden. Dadurch erhöhen wir die Sicherheit der Fahrzeuginsassen weiter“, erläutert Jung.
Das Forschungsvorhaben läuft drei Jahre und hat ein Gesamtvolumen von 450.000 Euro. Es wird im Rahmen der hessischen „Landes-Offensive zur Entwicklung Wissenschaftlich-ökonomischer Exzellenz“ (LOEWE) unterstützt.
Media Contact
Weitere Informationen:
http://www.th-mittelhessen.de/site/Alle Nachrichten aus der Kategorie: Automotive
Die wissenschaftliche Automobilforschung untersucht Bereiche des Automobilbaues inklusive Kfz-Teile und -Zubehör als auch die Umweltrelevanz und Sicherheit der Produkte und Produktionsanlagen sowie Produktionsprozesse.
Der innovations-report bietet Ihnen hierzu interessante Berichte und Artikel, unter anderem zu den Teilbereichen: Automobil-Brennstoffzellen, Hybridtechnik, energiesparende Automobile, Russpartikelfilter, Motortechnik, Bremstechnik, Fahrsicherheit und Assistenzsysteme.
Neueste Beiträge

Europaweit leistungsstärkster 7-Tesla-MRT ist in Betrieb
Universität Magdeburg übernimmt Führungsrolle in der Bildgebungsforschung. Am Mittwoch, dem 22. März 2023, wurde an der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg der europaweit leistungsstärkste 7-Tesla-Magnetresonanztomograph (MRT) feierlich eingeweiht. Im Beisein des Wissenschaftsministers des…

Synthesegas und Akku-Power mit Energie aus dem Sonnenlicht
Mithilfe der Photosynthese gewinnen Pflanzen Energie aus dem Sonnenlicht. Forschende der Technischen Universität München (TUM) haben dieses Prinzip als Grundlage genommen, um neue nachhaltige Verfahren zu entwickeln, mit denen in…

Molekulare Nanoschichten organisieren sich selbst
Die Selbstorganisation spezieller Moleküle reicht aus, um Nanoschichten gezielt wachsen zu lassen. Das hat ein Marburger Forschungsteam aus Physik und Chemie herausgefunden. Die beteiligten Wissenschaftler berichten im Wissenschaftsmagazin „Nature Communications“…