Innovative Lösungen für den Leichtbau

Profile aus Titan und Magnesium als Schweißkonstruktionen

Die Vorteile der Lasertechnologie für die Materialbearbeitung eröffnen für eine Vielzahl von Anwendungen neue, intelligente Lösungsansätze, die eine Verbesserung der Eigenschaften des Ge-samtbauteils ermöglichen. Mit neuartigen Lösungen zum Fügen von Leichtbauwerkstoffen präsentiert sich der Lehrstuhl Metallische Werkstoffe auf der „Materialica 2001“, die vom 1. – 4. Oktober in München stattfindet.

Aktuelle Leichtbaukonzepte verfolgen den Einsatz von höherfesten Stählen sowie aber auch von Aluminium, Titan und Magnesium. Durch den beanspruchungsgerechten Einsatz dieser Werkstoffe sind weitere Gewichtseinsparungen möglich. Um einige Leichtbauwerkstoffe schweißen zu können, müssen besondere Maßnahmen ergriffen werden, da es sonst zu unzureichenden Ergebnisse kommt, wie zum Beispiel bei Alu-miniumwerkstoffen, die zur Heißrißbildung neigen oder bei Titanwerkstoffen, bei denen die Gasaufnahme zur Sprödigkeit führt. Hinzu kommt, dass Titan sowie Magnesium schwer oder bedingt umformbar sind.

Lösungen zum anforderungsgerechte Einsatz von Leichtbauwerkstoffen werden am Lehrstuhl Metallische Werkstoffen erarbeitet. Um die Schwierigkeit der schlechten Verformbarkeit umzugehen, ist es möglich, Profile aus Titan und Magnesium als Schweißkonstruktionen auszuführen. Dies würde im Falle einer Biegebelastung bei gleichbleibender Steifigkeit zu einer Gewichtsersparnis von 29 % bei Titan und 61 % bei Magnesium im Vergleich zu Stahl führen. Bei gleichbleibendem Gewicht kön-nen deutlich höhere Steifigkeitswerte erreicht werden.

Die mit der Schweißtechnik verbundenen Schwierigkeiten lassen sich durch Anwendung von Hochleistungslasern, von maßgeschneiderten Zusatzwerkstoffen und neuartigen Schutzeinrichtungen lösen.