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10 / Tailored Tempering: Funktionale Bauteilherstellung mit temperierten Werkzeugsegmenten ThyssenKrupp techforum 1 I 2012
ThyssenKrupp techforum 1 I 2012 Tailored Tempering Maßgeschneiderte Werkstoffeigenschaften für warmumgeformte Bauteile Dipl.-inG. sascHa siKora Projektleiter, FuE ThyssenKrupp steel Europe aG Dortmund Dipl.-inG. JanKo BaniK Projektingenieur, FuE ThyssenKrupp steel Europe aG Dortmund Dr.-inG. sTEpHané Graff Fachkoordinator, FuE ThyssenKrupp steel Europe aG Dortmund Dipl.-inG. roBErT laurEnZ Fachkoordinator, FuE ThyssenKrupp steel Europe aG Dortmund Dr.-inG. franZ-JosEf lEnZE Projektkoordinator Warmumformung, FuE ThyssenKrupp steel Europe aG Dortmund In der Automobilindustrie sind in den letzten Jahren die Anforderungen im Hinblick auf die Crash-Eigenschaften und den Kraftstoffverbrauch der Fahrzeuge aufgrund veränderter Randbedingungen konsequent gestiegen. Verfahren, wie das Presshärten von Mangan- Bor-Stählen, können einen wirtschaftlichen Beitrag zur Reduzierung des Karosserie- gewichtes bei optimierten Gebrauchseigenschaften leisten. Seitens ThyssenKrupp Steel Europe wurde das Presshärten durch eine zusätzliche Alternative weiterentwickelt. Bei dem neu entwickelten Verfahren, dem so genannten ’Tailored Tempering’ Prozess, kann durch eine gezielte Steuerung des Abkühlprozesses im Umformwerkzeug das gesamte Festigkeitsspektrum, den der Werkstoff Stahl bieten kann, ausgenutzt werden. Presshärten Im Spannungsfeld von Globalisierung, Kosteneffizienz und Emissionsschutz ermöglicht Stahl in der Karosseriefertigung vielfältige und neue Lösungsansätze. Die tempe- rierte Umformung, wie der Härtungsprozess, der in der Bauteilfertigung auch als Presshärten bezeichnet wird, bietet mit dem Stahlwerkstoff MBW ® 1500 die Möglichkeit, neue Potenziale für einen wirtschaftlichen Leichtbau zu realisieren. In der Automobilindustrie sind in den letzten Jahren die Anforderungen im Hinblick auf die Crash- Eigenschaften und den Kraftstoffverbrauch der Fahrzeuge aufgrund veränderter Randbedingungen konsequent gestiegen. Um den gegenläufigen Zielen aus Sicherheits- aspekten und Fahrzeuggesamtgewicht gerecht zu werden, werden Leichtbaukonzepte mit innovativen Konstruktions- und Verfahrenstechniken entwickelt und umgesetzt. Verfahren wie das Presshärten von Mangan-Bor- Stählen können dazu beitragen, diese Anforderungen zu erfüllen. Durch eine geeignete Kombination von Fertigungs- / 11 technologien mit dem Werkstoff MBW ® 1500, lassen sich mit Hilfe des Härtens Zugfestigkeiten von bis zu 1.600 MPa am fertigen Bauteil realisieren. Dieser Werkstoff wird im Karosseriebau z.B. für A- und B-Säulen, Dach- rahmen und Stirnwandquerträger eingesetzt. Die durch das Härten eingestellten maximalen Zugfestigkeiten ermöglichen eine Gewichtsreduzierung bei gleichzeitig hoher Crash-Sicherheit. Zudem lassen sich, im Vergleich zu hochfesten kaltumformbaren Werkstoffen, anspruchsvolle Geometrien mit einer guten Maß- und Formgenauigkeit ohne signifikante Rückfederung herstellen. Gegenüber der Kaltumformung von höchstfesten Werkstoffen lässt sich dabei der Werkstoff MBW ® 1500 aufgrund der zuvor durch- geführten Austenitisierung und den damit reduzierten Fließspannungen bei geringeren Presskräften umformen. Dies ist einer der wesentlichen Vorteile des Presshärtens. Generell ist die Warmumformung beziehungsweise das Presshärten ein weltweit etabliertes Verfahren zur Her- stellung von Karosseriestrukturbauteilen geworden.
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