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Für den Fall der Fälle Leichtbaukomponenten aus Aluminium sollen im Crashfall schützen

Quelle: MPA der Universität Stuttgart 2 min Lesedauer

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Eine Forderung unserer Zeit heißt Ressourcensparen. Deshalb soll Leichtbaudesign Fahrzeuge so optimieren, dass sie weniger Treibstoff brauchen. Doch wie sicher ist das bei einem Unfall? Lesen Sie hier ...

Damit eine beeindruckende Portalfräsmaschine des Typs Matec 40P (rund 60 Tonnen Gewicht) bei der Materialprüfanstalt (MPA) der Universität Stuttgart präzise zerspanen kann, wird hier das Betonfundament gegossen. Die Fräseriesin soll den Leichtbau für die E-Mobilität voranbringen.(Bild: MPA der Universität Stuttgart)
Damit eine beeindruckende Portalfräsmaschine des Typs Matec 40P (rund 60 Tonnen Gewicht) bei der Materialprüfanstalt (MPA) der Universität Stuttgart präzise zerspanen kann, wird hier das Betonfundament gegossen. Die Fräseriesin soll den Leichtbau für die E-Mobilität voranbringen.
(Bild: MPA der Universität Stuttgart)

Um den Nachweis zu erbringen, wie sich der leichte Werkstoff Aluminium zu crashsicheren Karosseriebauteilen verarbeiten lässt, konstruiert die Materialprüfungsanstalt (MPA) auf dem Campus der Universität Stuttgart eine Portalmaschine mit 2-Achs-Schwenkkopf (Bild 1). Es handelt sich um eine Matec 40P. Mit massiven Stahlträgern und rund 60 Tonnen Gewicht beeindruckt diese Portalmaschine der MPA schon beim Blick darauf. Sie wird zur Bearbeitung von Leichtbaumaterialien benötigt. Um sie aufstellen zu können, wurde in der Laborhalle ein eigenes Fundament ausgehoben und mit Beton ausgegossen. Die Ausmaße der neuen Anlage sind gigantisch. Denn sie nimmt einen Raum von 7 Metern × 6 Metern × 5,5 Metern ein. Sie wurde entwickelt für die Bearbeitung von großflächigen und großvolumigen Werkstücken. Auf ihr kann die MPA Bleche von 1,80 Metern × 4 Metern präzise schweißen. Die Matec zerspant beispielsweise 3D-Formen aus Kunststoff, Nichteisenmetalle und Stahl, sie bearbeitet aber auch plattenförmige Werkstücke und eben Schweißteile.

Die Vorteile einer Portalfräse für den Leichtbau mit Metall

Benötigt wird die Maschine an der Materialprüfungsanstalt der Universität Stuttgart, um großflächige und großvolumige Werkstücke aus Stahl- und Aluminiumblech zu fertigen. Genauer gesagt, soll so der Nachweis erbracht werden, dass ressourceneffiziente und einsatzfähige Tailor welded Blanks (TWB) für den Leichtbau von Elektrofahrzeugen hergestellt werden können. Die daran beteiligten Institute der Universität Stuttgart sind außer der MPA noch die Sektoren Werkstoffkunde und Festigkeitslehre (IMWF) und Umformtechnik (IFU). Sie haben im Rahmen des Projekts mit mehreren Automobilherstellern und Anlagenbauern Möglichkeiten entwickelt, um das Ziel zu erreichen. Die Portalbauweise der Matec hat den Vorteil, dass das Gewicht der einzelnen Werkstücke sich auf dem Maschinentisch relativ homogen verteilt. Es schränkt dabei die Bearbeitung beziehungsweise den Zerspanungsprozess nicht ein, denn das Fräswerkzeug wird über das bewegliche Portal und den dynamischen 2-Achsen Gabelkopf mit leistungsstarker Motorspindel (33 kW und Dauerdrehzahl von 8.000 min-1) über das Werkstück geführt. Der stillstehende Maschinentisch liegt auf Hallenbodenniveau, was günstiger für die Großteilfertigung ist, denn befindet er sich für den Maschinenbediener in einer ergonomischen Höhe.

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