Walzplattieren

Werkstoffeigenschaften clever kombiniert

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Eine neuartige Anwendungsmöglichkeit für warmwalzplattiertes Aluminium seien Wärmetauscher im Auto. „Aluminium eignet sich besonders, da es ein geringes Gewicht hat, gut umformbar ist, eine gute Korrosionsbeständigkeit gegenüber Kühlmedien hat und vor allem eine gute Wärmeleitfähigkeit“, erläuterte der Forscher von Hydro Aluminium.

Warmwalzplattieren von Aluminium schwer beherrschbar

Die Herstellung des plattierten Werkstoffs erfolgt bei dem Hersteller auf konventionellen Walzstraßen. Der Kern besteht aus einem Barren, die Auflage aus vorgewalztem Warmband. „Das einzige Zusatzmaterial, das man zum Plattieren braucht, ergibt sich durch den Paketbau aus Kern und Plattiermaterial“, sagte Karhausen. Allerdings sind beim Walzen verschiedener Legierungs- und Dickenkombinationen die richtigen Walzstrategien zu finden, die ein sicheres schnelles Verschweißen gewährleisten, ohne dass sich die Verbindung in späteren Stichen wieder öffnet und walztechnische Probleme entstehen können. „Der Prozess unterliegt vielen Einflussfaktoren und ist schwer zu beherrschen“, erläuterte der Forscher. Aus diesem Grund hat Hydro Aluminium ein Verbindungsmodell geschaffen und in eine FE-Simulation integriert. „Wir haben ein Modell entwickelt, das die zeitliche und örtliche Entwicklung der Verbindungsfestigkeit beschreibt“, sagt Karhausen.

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Ein ganzes Baukastensystem plattierter Stahlwerkstoffe stellte Dr. Jens-Ulrik Becker von Thyssenkrupp Steel Europe vor. Unter dem Namen Tribond hat der Konzern einen warmwalzplattierten Hybridwerkstoff auf den Markt gebracht, der teurere Werkstoffe einsparen und den Leichtbau voranbringen soll. Das Produkt ist als Grobblech, Warmband oder Kaltband erhältlich und ermögliche ein großes Spektrum an einsetzbaren Werkstoffkombinationen, Schichtfunktionalitäten und Schichtaufbauten. „Letzten Endes haben wir ein Baukastenprinzip zur Einstellung der angestrebten Werkstoffeigenschaften geschaffen“, sagte Becker. Teilweise lassen sich sogar gegensätzliche Merkmale in einem Band vereinen, zum Beispiel hohe Festigkeit und hohe Duktilität bei den Produkten Tribond 1200 und Tribond 1400. Sie bestehen aus einem höchstfesten Stahl im Kern des Bandes und einem leichter verformbaren an den Außenseiten.

Auto verlieren mit plattiertem Stahlwerkstoff an Gewicht

Ein wichtiger Anwendungsbereich für den neuartigen Tribond-Hybridwerkstoff ist der Automobilsektor. Für diese Kundengruppe hat Thyssenkrupp Steel Europe die beiden Produkte entwickelt. Sie ermöglichen es, das Gewicht von Karosserieteilen wie der B-Säule oder dem Längsträger um jeweils etwa 1 kg zu senken. Im Vergleich zu einem konventionellen höchstfesten Stahl erreicht Tribond bei der Duktilität einen um bis zu 150 % vergrößerten Biegewinkel bei vergleichbaren Streckgrenzen und Zugfestigkeiten. Dadurch steigt zum Beispiel bei einem Unfall mit seitlichem Aufprall die Sicherheit der Fahrzeuginsassen, weil die B-Säule sowohl eine hohe Festigkeit bietet als auch viel Energie durch Faltenbildung und eine Verformung des Stahls aufnehmen kann.

Ein Vorteil von Tribond für die Anwender ist zudem die Auslieferung des Werkstoffs als Coil. Bisher waren beim Warmwalzplattieren von Stahl die Liefermöglichkeiten auf Blechtafeln in grobblechtypischen Dicken beschränkt. Den neuartigen Hybridwerkstoff hingegen können die Kunden genauso wie konventionelle Stahlwerkstoffe weiterverarbeiten. Mit Tribond schließt Thyssenkrupp Steel Europe also eine Lücke in seinem Produktportfolio – und ist zudem der einzige Hersteller auf der ganzen Welt mit einem solchen Angebot.

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 Stéphane Itasse

Stéphane Itasse

MM MaschinenMarkt