Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ultrahochfeste Stähle prozesssicher verschweißen

25.11.2008
In zahlreichen industriellen Branchen werden zunehmend hochfeste Stähle eingesetzt. Diese unterstützen den Leichtbau dadurch, dass mit dünneren Blechen und in der Folge weniger Gewicht die Bauteile eine wesentlich höhere Festigkeit erreichen. Mit Docol 1000 LCE, einer neu entwickelten Stahlsorte, sollen, was die Sicherheit angeht, jetzt auch die Schweißeigenschaften so gut sein wie das Material.

In der Automobilindustrie und anderen Branchen steigt die Anwendung hochfester Stähle konstant. Heutzutage werden diese Stahlgüten mit einer Zugfestigkeit von 1000 MPa und höher unter anderem in Chassiskomponenten und bei sicherheitsrelevanten Bauteilen, wie zum Beispiel für Sitzschienen oder Seitenaufprallträger, eingesetzt. Die höhere Festigkeit führt dazu, dass stärkere und damit sicherere Teile hergestellt werden können. Gleichzeitig lassen sich aufgrund der verringerten Materialmenge das Gewicht der Fahrzeuge und damit auch der Kraftstoffverbrauch reduzieren.

Punkt- und Laserschweißen machen Probleme

Normalerweise wird der Anteil an Legierungselementen gesteigert, um eine höhere Festigkeit zu erreichen. Bei hochfesten Stahlgüten kann dies jedoch zu Nachteilen beim Punkt- und Laserschweißen führen. Aus diesem Grund hat SSAB den neuen ultrahochfesten Stahl Docol 1000 LCE (Low Carbon Equivalent) mit einer Mindestzugfestigkeit von 1000 MPa entwickelt und bei ihm die chemische Zusammensetzung so angepasst, dass bei jenen Schweißverfahren keine Probleme mehr auftreten. Durch die Veränderung der chemischen Zusammensetzung und der Prozessparameter bei der Stahlherstellung hat man auch ausgezeichnete Umformeigenschaften bei Docol 1000 LCE erreicht.

Bei manchen Anwendungen in der Automobilindustrie werden besondere Anforderungen an das Bruchverhalten für Schweißpunkte gestellt. Während eines Aufpralls können Schweißpunkte reißen. Besonderes Augenmerk wird darauf gelegt, dass dieses Materialverhalten erst bei höchster Krafteinwirkung auftritt. Darüber hinaus sollten sich in einer Konstruktion alle Schweißpunkte bei einem Aufprall in ähnlicher Art und Weise verhalten.

Dabei können drei verschiedene Bruchtypen für einen Schweißpunkt definiert werden: Scherbruch, Mischbruch und Ausknöpfbruch. Der einzige akzeptierte Bruchtyp ist häufig der Ausknöpfbruch, da es hier möglich ist, die Größe der Schweißpunkte zu bestimmen. Besonders die hochlegierten Stahlsorten weisen oft Mischbrüche oder aber gar Scherbrüche auf.

Vorteile bei großer Abkühlungsgeschwindigkeit

„Punktschweißen ist heute eine der am meisten verwendeten Fügemethoden, besonders in der Automobilindustrie“, sagt Tony Nilsson, Leiter der Fügeabteilung, SSAB Strip Products Division. „Lange Zeit war die Verwendung von hochfesten Stahlgüten in der Automobilindustrie ein Problem, da bei Tests keine 100%ige Ausknöpfbruch-Quote erreicht werden konnte. Mit Docol 1000 LCE können wir unseren Kunden nun diese 100% garantieren, wenn dieser Stahl geschweißt wird.“Außer dem Punktschweißen profitieren aber auch andere Schweißmethoden von der hervorragenden Schweißbarkeit von Docol 1000 LCE: „Überall, wo die Abkühlungsgeschwindigkeit beim Schweißen groß ist, wie beispielsweise beim Laserschweißen, ergeben sich durch Docol 1000 LCE Vorteile“, ergänzt Tony Nilsson.

„Die Automobilindustrie fragt zunehmend nicht nur nach hochfesten Stahlgüten, sondern erwartet gleichzeitig besonders gute Schweißeigenschaften“, sagt Stefan Gabriel, Verkaufsleiter Light Vehicles & Industries bei SSAB Deutschland. „Früher war das Punktschweißen kein Problem, da nur einzelne Bauteile im Chassis aus hochfestem Stahl waren und diese mit niedriglegierten Stahlteilen verschweißt wurden. Da jetzt deutlich mehr hochfeste Stahlgüten verwendet werden, müssen diese auch öfter direkt miteinander verschweißt werden. Docol 1000 LCE lässt in dieser Hinsicht keine Wünsche offen“, erklärt er.

Ausgezeichnete technische Eigenschaften

Die technischen Eigenschaften von Docol 1000 LCE sind nach Experten-Meinung ausgezeichnet. „Unsere Kunden fordern ein Material mit guten Schweißeigenschaften, was aber nicht auf Kosten der mechanischen Eigenschaften sowie der Umformbarkeit erreicht werden soll“, berichtet Dr. Björn Carlsson, zuständig für die technische Beratung bei SSAB Deutschland. „Mit Docol 1000 LCE können wir unseren Kunden ein Material anbieten, das diese Anforderungen erfüllt. Eine Verwendung bietet sich vor allem dort an, wo es zuvor beim Schweißen von hochfesten Stählen Probleme gab“, ergänzt Carlsson.

Magdalena Nillius | MM MaschinenMarkt
Weitere Informationen:
http://www.maschinenmarkt.vogel.de/themenkanaele/konstruktion/werkstoffe/articles/155251/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Maschinenbau:

nachricht Klarheit für die Industrie: Forscher ermitteln Standzeiten von Schieberwerkzeugen
12.06.2018 | IPH - Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH

nachricht Tauchen ohne Motor
05.06.2018 | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

Noch mehr Reichweite oder noch mehr Nutzlast - das wünschen sich Fluggesellschaften für ihre Flugzeuge. Wegen ihrer hohen spezifischen Steifigkeiten und Festigkeiten kommen daher zunehmend leichte Faser-Kunststoff-Verbunde zum Einsatz. Bei Rümpfen oder Tragflächen sind permanent Innovationen in diese Richtung zu beobachten. Um dieses Innovationsfeld auch für Flugzeugräder zu erschließen, hat das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF jetzt ein neues EU-Forschungsvorhaben gestartet. Ziel ist die Entwicklung eines ersten CFK-Bugrads für einen Airbus A320. Dabei wollen die Forscher ein Leichtbaupotential von bis zu 40 Prozent aufzeigen.

Faser-Kunststoff-Verbunde sind in der Luftfahrt bei zahlreichen Bauteilen bereits das Material der Wahl. So liegt beim Airbus A380 der Anteil an...

Im Focus: IT-Sicherheit beim autonomen Fahren

FH St. Pölten entwickelt neue Methode für sicheren Informationsaustausch zwischen Fahrzeugen mittels Funkdaten

Neue technische Errungenschaften wie das Internet der Dinge oder die direkte drahtlose Kommunikation zwischen Objekten erhöhen den Bedarf an effizienter...

Im Focus: Innovative Handprothesensteuerung besteht Alltagstest

Selbstlernende Steuerung für Handprothesen entwickelt. Neues Verfahren lässt Patienten natürlichere Bewegungen gleichzeitig in zwei Achsen durchführen. Forscher der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) veröffentlichen Studie im Wissenschaftsmagazin „Science Robotics“ vom 20. Juni 2018.

Motorisierte Handprothesen sind mittlerweile Stand der Technik bei der Versorgung von Amputationen an der oberen Extremität. Bislang erlauben sie allerdings...

Im Focus: Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern

Die moderne medizinische Bildgebung und neue spektroskopische Verfahren benötigen faserbasierte Lichtquellen, die breitbandiges Laserlicht im nahen und mittleren Infrarotbereich erzeugen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) zeigen in einer aktuellen Veröffentlichung im renommierten Fachblatt Optica, dass sie die optischen Eigenschaften flüssigkeitsgefüllter Fasern und damit die Bandbreite des Laserlichts gezielt über die Umgebungstemperatur steuern können.

Das Besondere an den untersuchten Fasern ist ihr Kern. Er ist mit Kohlenstoffdisulfid gefüllt - einer flüssigen chemischen Verbindung mit hoher optischer...

Im Focus: Temperature-controlled fiber-optic light source with liquid core

In a recent publication in the renowned journal Optica, scientists of Leibniz-Institute of Photonic Technology (Leibniz IPHT) in Jena showed that they can accurately control the optical properties of liquid-core fiber lasers and therefore their spectral band width by temperature and pressure tuning.

Already last year, the researchers provided experimental proof of a new dynamic of hybrid solitons– temporally and spectrally stationary light waves resulting...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Leben im Plastikzeitalter: Wie ist ein nachhaltiger Umgang mit Plastik möglich?

21.06.2018 | Veranstaltungen

Kongress BIO-raffiniert X – Neue Wege in der Nutzung biogener Rohstoffe?

21.06.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen im August 2018

20.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

22.06.2018 | Materialwissenschaften

Lernen und gleichzeitig Gutes tun? Baufritz macht‘s möglich!

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

GFOS und skip Institut entwickeln gemeinsam Prototyp für Augmented Reality App für die Produktion

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics