KEM Konstruktion Automobilkonstruktion 02.2019

LEICHTBAU
KAROSSERIE
„CMS dienen dem Insassenschutz
und verringern Schäden
an der Fahrzeugstruktur.“
Bild: Constellium
Constellium ist führend im Bereich Crash-Management-Systeme aus Aluminium. In Zusammenarbeit mit den Kunden entstehen maßgeschneiderte Lösungen
für herkömmliche wie für E-Fahrzeuge
in den kommenden fünf Jahren bis auf 30% des gesamten EU-
Marktes stetig zunehmen wird. Doch nicht nur die Nachfrage nach
Crash- Management-Systemen aus Aluminium steigt – die Anforderungen
an die Konstruktion dieser Systeme ändern sich sehr viel
schneller als noch vor wenigen Jahren.
Neue Herausforderungen für CMS
Getrieben wird diese Entwicklung vor allem durch die Mobilitätskonzepte
der Zukunft. Ein Faktor, der bedingt, dass CMS neu und in
vielen Details anders konstruiert werden müssen, ist das Fahrzeuggewicht.
Elektrofahrzeuge sind in der Regel schwerer als herkömmlich
angetriebene Automobile. Geschieht ein Unfall, müssen demnach
höhere Energien abgebaut werden – es gilt, Crash-Elemente
entsprechend darauf abzustimmen. Zusätzlich existiert schon jetzt
eine große Anzahl unterschiedlicher Fahrzeugmodelle, die potenziell
miteinander kollidieren können. Ihre Masse, wie auch die Position
der Crash-Absorber, variiert stark – ein Faktor, den die Konstrukteure
entsprechender CMS ebenfalls berücksichtigen müssen. Aluminium
kann in diesem Fall seine Stärken gegenüber Stahl voll ausspielen,
denn das Metall lässt sich nicht nur gut umformen, weist eine
hohe Korrosionsbeständigkeit auf und ist unendlich recyclebar – es
bietet in erstere Linie eine exzellente spezifische Energieaufnahme.
Leicht und gleichzeitig sicher
Constellium ist führend im Bereich Crash-Management-Systeme
aus Aluminium. In Zusammenarbeit mit den Kunden entstehen
maßgeschneiderte Lösungen für herkömmliche wie für E-Fahrzeuge.
Je nach Vorgabe lässt sich das Faltverhalten des CMS über Anpassungen
der Wandstärke und der Form der verbauten Aluminiumprofile
gezielt einstellen und damit die vom Gesetz, den Versicherungen
und den OEMs vorgegebenen Anforderungen an die Sicherheit
erfüllen. Die individuelle Optimierung von Wandstärken ist ein
großer Vorteil von Systemen, die aus extrudierten Komponenten gefertigt
sind. Die aus einer Vielfalt an Kammern bestehenden Profile
falten bei einem Aufprall in kleinen Falten axial auf, nehmen dabei
Energie auf und reduzieren die Last auf die hinter ihnen liegenden
Bauteile. Damit können, zusätzlich zum Insassenschutz, auch Schäden
an der restlichen Fahrzeugstruktur verringert werden.
Legierungen für hohe Ansprüche
Speziell für Strangpressprofile mit hohen Festigkeitsanforderungen
eignen sich Aluminiumlegierungen der HSA6-Familie (High Strength
Alloy 6xxx). Diese sind durch eine Streckgrenze von mehr als 400
Megapascal (MPa) charakterisiert und verfügen über eine hohe Festigkeit,
die bis zu 20% höher liegt als bei herkömmlichen Aluminiumlegierungen
der 6000er Familie. Sie eigenen sich gut für Strukturbauteile
mit hohen geforderten mechanischen Eigenschaften wie
dem Querträger eines Crash-Management-Systems. Constelliums
HSA6 wird unter anderem im Mini Countryman verwendet. Für eine
verbesserte Crash-Fähigkeit bei hohen Lastniveaus entwickelt das
Unternehmen Legierungen der HCA6-Familie (High Crashable Alloy
6xxx). Diese eignen sich mit einer Dehngrenze im Bereich von 200
MPa bis 280 MPa vor allem für Energieabsorptionselemente.
Aluminium bietet hohe Performance
Der Einsatz von Aluminium in Crash-Management-Systemen nimmt
zu – und damit die Herausforderungen an die Konstruktion dieser
Systeme. Aluminium hilft, Gewicht zu sparen und bietet eine hohe
Performance hinsichtlich Energieaufnahme und Festigkeit. Damit ist
es für herkömmlich angetriebene Fahrzeuge ebenso das Material
der Wahl wie für E-Autos.
jg
www.constellium.com
Details zu Automotive-Lösungen von Constellium
(engl.):
hier.pro/sXCBQ
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