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Perspektiven2018Stahl

Schlüsseltrends in der

Schlüsseltrends in der Automobilindustrie - Neue Produktionskonzepte in der Wertschöpfungskette Die Wertschöpfungskette stellt die zusammenhängenden Unternehmensaktivitäten innerhalb sämtlicher betrieblichen Prozesse dar. Nachfolgend werden Beispiele für neuere Entwicklungen in der gesamten Wertschöpfungskette für Stahl und alle stahlintensiven Bauteile in der Automobilindustrie dargestellt. Deutlich wird, dass bei der Betrachtung eines gesamten Lebenszyklus eines Fahrzeugs – Herstellung der Werkstoffe, Nutzungsphase und Wiederverwertung – Stahl auch in Zukunft entscheidende Vorteile bietet und diese weiter ausbauen kann. Beispiel 1: In einer Stahl-Roadmap wird seitens eines Automobilherstellers beschrieben, wie frühzeitig durch gemeinschaftlichen Austausch das für ein zukünftiges Bauteil der richtige Werkstoff ermittelt werden kann. Dabei spielen nicht nur die klassischen Prüfdaten eine Rolle, vielmehr auch die Aspekte: Verbesserung der Insassensicherheit und das Leichtbau-Potential. Nach einem systematischen Ansatz für die komplexe Belastungssituation eines Fahrzeuges können Hinweise für die weitere Entwicklung von neuen Stahleigenschaften abgeleitet werden. (Quelle: Stahlinstitut VdEh, VW) Beispiel 2: Hochfeste, mehrphasige Stähle, insbesondere Dualphasen- (DP-) Stähle, sind in der Automobilindustrie besonders attraktiv, um Leichtbauziele und damit eine weitere Reduzierung der Emissionen zu erreichen. Dies lässt sich zudem mit einer verbesserten Insassensicherheit kombinieren. Eine Gewichtsreduzierung ist mit dicken-reduziertem Material zu erreichen, wobei durch fertigungstechnische Maßnahmen, wie z.B. durch eine erhöhte geometrische Komplexität, die Steifigkeit von strukturell relevanten Komponenten sicherzustellen ist. (Quelle: Stahlinstitut VdEh, thyssenkrupp Steel) Kurz- und mittelfristige Perspektiven für das Stahlgeschäft | Seite 80

Beispiel 3: Auf dem Gebiet der Mangan-Bor-Stäḧle stehen neue Stahlsorten zur Verfügung, um in diskontinuierlichen Presshärtungsprozessen Festigkeiten von bis zu 1.900 MPa zu erhalten. Die flexible und lokal begrenzte Wärmebehandlung mit anschließender Kühlstrecke bietet die Möglichkeit, gewalzte Formteile mit gleichmäßigen oder maßgeschneiderten Eigenschaften sowohl in Längs- als auch in Querrichtung herzustellen. Solche Teile eignen sich hervorragend für Rahmenstrukturen von Lkw und Anhängern sowie für Bauteile von Karosserien wie Crashboxen, Seitenaufprallträgern und Türschwellern von Personenkraftwagen. (Quelle: Stahlinstitut VdEh, IWP, TU Chemnitz) Beispiel 4: Die Verwendung von hoch- und hochfesten Stählen erfordert eine genaue Kenntnis des Umformverhaltens des Materials sowohl im Grundwerkstoff als auch im Bereich der Kanten. Dadurch wird die Anzahl der notwendigen Tests und damit die Gesamtzahl der Proben für eine umfassende Materialcharakterisierung deutlich erhöht. Untersuchungen zeigen, dass nur eine Kombination aus hoher lokaler Belastung und hoher Bruchzähigkeit zu einer hohen Umformbarkeit von gestanzten Kanten führt. Zukünftig müssen diese beiden Eigenschaften individuell für die Materialcharakterisierung und die zukünftige Materialentwicklung berücksichtigt werden. (Quelle: Stahlinstitut VdEh, Salzgitter Mannesmann Forschung) Beispiel 5: Die Anforderungen an die Leichtbauweise haben sich bereits zu einem interdisziplinären Fach zwischen verschiedenen Ingenieurfeldern verändert. Expertenwissen und Methodik aus Design, industrieller Verarbeitung, Vorhersagbarkeit von FEA und Kostenaspekten müssen bereits zu Beginn jedes Projektes betrachtet werden. Aufgrund des hervorragenden Eigenschaftsportfolios höher- und hochfester Stähle hinsichtlich ihres Leichtbaupotenzials, ihrer Verarbeitbarkeit, ihrer Nachhaltigkeit, ihrer Verfügbarkeit und ihrer Kosten ist die Anwendung von Stahlblech für Sitzstrukturen und komponenten weiterhin die erste Wahl (Quelle: Stahlinstitut VdEh, Faurecia Automotive Seating) Beispiel 6: Die Entwicklung ultrahöchstfester Stähle sowie deren Kombination mit nichtmetallischen Werkstoffen steigert die Anforderungen an die Fügetechnologie und somit auch die Bedeutung des Klebens in modernen Leichtbaukonzepten. Aktuelle Fragestellungen aus dem Forschungsbereich Klebtechnik sind: Optimierung von Fertigungsprozessen durch die Kombination des Umform- und Klebeprozesses lokaler Versteifungen (Bonded Blanks), zerstörungsfreie Inlinequalitätssicherung geklebter Verbindungen mittels Ultraschall, verkürzte Korrosionsprüfzeiten zur Bestimmung der Langzeitbeständigkeit geklebter Verbindungen sowie der Einsatz und die numerische Festigkeitsvorhersage crashbelasteter, mechanischer Fügetechnologien.(Quelle: Stahlinstitut VDEh, SCT-Sessions Joining Technologies). Kurz- und mittelfristige Perspektiven für das Stahlgeschäft | Seite 81