Die Fahrzeugstrukturen (i.B. der Karosserierohbau) zukünftiger Personenkraftwagen werden mit ständig steigenden Anforderungen konfrontiert. Nahezu alle Fahrzeughersteller arbeiten an neuen Fahrzeugmodellen, bei denen optimale Formen der Material mischbauweise von Stahl, Aluminium, Magnesium und Kunststoffen bedarfsgerecht kombiniert werden. Im Rahmen verschiedener Projekte konnten Partner aus Forschung und Industrie in theoretischen und Anwendungsuntersuchungen das Potenzial der Stahlblech-Leichtmetallguss-Hybride nachweisen. Bei dieser neuen Technologie werden Stahlbleche mit Aluminium- oder Magnesiumdruckguss, bzw. Aluminiumbleche mit Magnesiumdruckguss zu einem innigen Verbund vergossen. Die Fügeoperation geschieht dabei direkt im Gießprozess.
Es kann nachgewiesen werden, dass das Potential von Stahlblech-Leichtmetallguss-Hybriden bei entsprechender Auslegung und Werkstoffwahl oberhalb der Leistungsfähigkeit dünnwandiger, geschlossener Blechstrukturen aus modernen, hochfesten Stahlwerkstoffen, sowie von reinen Aluminiumstrukturen in Fertigungsmischbauweise liegt. Darüber hinaus bietet die hybride offene Bauweise eine erstklassige Voraussetzung für die Integration von vielfältigen Funktionen. Bei Erfolg dieses Konzeptes erschließen sich für den Druckgießprozess neue Bauteile im Bereich der Karosserie, die bisher von Blechstrukturen belegt waren.
Aus zahlreichen Untersuchungen zur Umsetzung des Konzeptes in ein serientaugliches Produkt werden folgende Ergebnisse dargestellt: Form- und Stoffschluss sowie Eigenschaften der Verbindung Stahlblech/Aluminiumguss; Oberflächenbehandlung/-Beschichtung des Stahlblechs; Einfluss der thermischen Belastung beim Giessen auf die mechanischen Eigenschaften des Stahlwerkstoffs; Bauteilspannungen im Gießprozess und in den nachfolgenden thermischen Beschichtungen; Gießfehler und notwendige Anpassungen im Druckgießprozess und Formenbau; Versagensmechanismen der Verbundbauteile; Korrosionsverhalten des Verbundbauteile. Abschließend werden erste Kostenabschätzungen und Beispiele möglicher Baugruppen in Neufahrzeugen vorgestellt.
Große Gießereitechnische Tagung 2008 Aachen
