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Fügetechnik

Modifiziertes Rührreibschweißen schafft tiefziehbare Stahl-Alu-Hybridbleche

| Redakteur: Peter Königsreuther

Rührreibgeschweißte Hybridbleche holen sich seltener eine Beule

Werz definiert: „Unter Beulsteifigkeit versteht man die Widerstandsfähigkeit eines Bauteils gegen eine Belastung im elastischen Bereich, die senkrecht zur Oberfläche wirkt – das heißt das Material gibt wie eine Feder nach und geht nach Ende der Beanspruchung wieder in die ursprüngliche Form zurück, ohne bleibende „Beule“.

Bisher, heißt es weiter, wird im Karosseriebau die Hybridisierung erst durch die Montage von Bauteilen aus unterschiedlichen Werkstoffen mit extra Verbindungslementen, wie etwa Niete, erreicht. Das ist zusätzlicher Material- und Zeitaufwand. Und die MPA-Entwicklung kann bereits in einzelnen Bauteilen Aluminium mit Stahl kombinieren. „So eröffnen sich zusätzliche Freiheitsgrade bei der Strukturoptimierung, die am Fahrzeug Gewicht reduzieren“, ist sich Werz sicher.

Das klappt auch mit Kupfer und Aluminium als Fügepartner

„Wir haben für unser neues Verfahren außer dem Schweißprozess auch weitere Teile der Prozesskette entwickelt“, merkt Werz an. Dazu gehöre unter anderem eine neuartige, energieeffiziente Wärmebehandlungsmethode sowie eine spezielle Umformmethode durch die der Dickenunterschied bei den rührreibgeschweißten Hybridplatinen berücksichtigt werden könne. „Außerdem könnte die von uns entwickelte Technik auch zum Schweißen von Kupfer- und Aluminiumblechen unterschiedlicher Dicke einsetzen. Das könnte zu einem neuen Ansatz werden, um Poolverbinder für die E-Mobilität anzufertigen“, stellt Werz sich vor. Der Vorteil: Man könnte sich dabei die spezifischen elektrischen Widerstände der beiden Metalle bei der Auswahl der Blechdicke zunutze machen: Beispielsweise etwas dickere, aber günstigere Aluminiumbleche mit dünneren Kupferblechen kombinieren.

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Ein um 10 % verringertes Rohkarosseriegewicht geschätzt

„Nach aktuellen Schätzungen ist davon auszugehen, dass durch die Anwendung entsprechender Hybridplatinen im Automobilbau das Gewicht der Rohbaukarosserien bei Beibehaltung der Sicherheit um circa 10 % gesenkt werden kann“, prognostiziert Werz. „Betrachtet man die gesamte Lebensdauer und Fahrleistung eines Pkw, reduziert das um diesen Betrag verringerte Gewicht den Treibstoffverbrauch und die Emissionen spürbar“, ergänzt Dr. Wolfgang Seeliger, Geschäftsführer der Leichtbau BW GmbH, im Rahmen des Thinking Juni 2019.

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