Forum for Science, Industry and Business

Sponsored by:     3M 
Search our Site:

 

Warmumformung mit Beschichtung bringt Technologievorsprung im Automobilbau

01.04.2005


Fester, leichter und bereits in der Auto-Serienproduktion nutzbar: Warmumformung mit Nanobeschichtung ist das Ergebnis einer neuartigen Entwicklung. Diese weltweit neue Technologie wird erstmals in der Karosserieproduktion des neuen VW Passat eingesetzt. Die Volkswagen AG und die ThyssenKrupp Stahl AG unterstützten diese Entwicklung des Kasseler Maschinenbau-Fachgebiets Umformtechnik unter Leitung von Prof. Dr.-Ing. habil. Kurt Steinhoff mit der Saarbrücker Nano-X GmbH. Der Warmumformungsprüfstand des Kasseler Fachgebiets Umformtechnik (Foto s. Anlage) wird auf der Hannover Messe 2005 auf dem Stand des Volkswagen-Konzerns vom 11. bis 15. April präsentiert (Halle 17).



Fester, leichter und bereits in der Auto-Serienproduktion nutzbar: Warmumformung mit Nanobeschichtung ist das Ergebnis einer neuartigen Entwicklung. Diese weltweit neue Technologie wird erstmals in der Karosserieproduktion des neuen VW Passat eingesetzt. Die Volkswagen AG und die ThyssenKrupp Stahl AG unterstützten diese Entwicklung des Kasseler Maschinenbau-Fachgebiets Umformtechnik unter Leitung von Prof. Dr.-Ing. habil. Kurt Steinhoff mit der Saarbrücker Nano-X GmbH. Der Warmumformungsprüfstand des Kasseler Fachgebiets Umformtechnik (Foto s. Anlage) wird auf der Hannover Messe 2005 auf dem Stand des Volkswagen-Konzerns vom 11. bis 15. April präsentiert (Halle 17).

Bei Warmumformung von Stahlblech erhalten beispielsweise Karosserieteile durch die Kombination von Formgebung und gleichzeitiger kontrollierter Abkühlung eine im Vergleich zum üblichen Verfahren des Kaltumformens extrem verbesserte Festigkeit und damit ein hervorragendes Crashverhalten bei deutlich reduziertem Gewicht. Allerdings kann es unter den hier vorherrschenden extremen thermischen Prozessbedingungen zu einer unerwünschten Verzunderung, also einer Verunreinigung der Bauteiloberflächen durch Oxidation, kommen. Diese Zunderschicht auf den Bauteilen bereitet erhebliche Probleme bei der Weiterverarbeitung. Einziger Ausweg ist der nachträgliche Abtrag dieser Schicht am fertig geformten Bauteil mit allen nachteiligen Folgen hinsichtlich Bauteilqualität und Kosten. Bekannte Oxidationsschutzschichten, wie z.B. eine im Schmelztauchverfahren aufgebrachte Aluminiumschicht, bieten hier keine verlässliche Möglichkeit der technischen Abhilfe. "An dieser Stelle bezog das Kasseler VW Werk mit seinem Presswerk und Karosseriebau mein Fachgebiet ein", so Steinhoff. In Rekordzeit von wenigen Monaten wurde an der Universität Kassel mit einem Investitionsvolumen von rund 200.000 ¤ ein Prozesssimulator entwickelt, mit dessen Hilfe die bei der Warmblechumformung vorherrschenden Prozessverhältnisse unter Laborbedingungen eins zu eins abgebildet werden können. Auf diese Weise waren umfangreiche Reihenuntersuchungen möglich, mit denen es gelang, einerseits die Schichteigenschaften für die vorliegende Anwendung maßzuschneidern, andererseits die notwendigen Parameter für die industrielle Prozessführung unter Serienbedingungen zu ermitteln. Es sei daher nach Steinhoffs Aussage unter den Projektpartnern unstrittig, dass diese hocheffiziente Prüfeinrichtung an der Universität Kassel ein wesentliches Erfolgselement bei der Absicherung des Serienanlaufs des neuen VW Passat darstellte.


"Wir sehen zahlreiche weitere Potenziale für den Automobilbau", so Steinhoff, der die Forschungs-und Entwicklungsarbeit in dieser Viererkonstellation fortsetzen möchte. "Nanokompostionsbeschichtungen kann man theoretisch so wie in einem Chemiebaukasten aus verschieden Substanzen nach gewünschten Funktionalitäten zusammenmixen. Doch es gibt gerade im Anwendungsumfeld von Metallverarbeitungsprozessen viele offene Fragen für die Industriepraxis", wie der Kasseler Maschinenbau-Professor weiter ausführt. Der komplexe Funktionalitätsmix müsse Verzunderungsschutz, verbesserte Schmierungseigenschaften, Schweißbarkeit, Lackierbarkeit und nicht zuletzt auch den Langzeitkorrosionsschutz berücksichtigen. Diese stellten in ihrer gegenseitigen Wechselwirkung die größte Entwicklungsherausforderung dar. Aber auch die Verbesserung der mechanischen Bauteileigenschaften im Hinblick auf eine weitere Optimierung der Crashsicherheit lässt sich mit seinem Prozesssimulator gezielt untersuchen. Hier will Steinhoff nun ermitteln, wo genau das Prozessfenster liegt, also wie über die Temperaturabfuhr während der Warmumformung sich ein günstiges Verhältnis von Bauteilfestigkeit und -zähigkeit einstellen lässt und bei welcher Temperatur die Abkühlung starten und in welcher Geschwindigkeit sie stattfinden muss. Annette Ulbricht

Info
Universität Kassel
Prof. Dr.-Ing. habil. Kurt Steinhoff
Fachbereich Maschinenbau
tel (0561) 804 2705
fax (0561) 804 2706

Ingrid Hildebrand | idw
Further information:
http://www.uni-kassel.de

More articles from Automotive Engineering:

nachricht Improvement of the operating range and increasing of the reliability of integrated circuits
09.11.2016 | Technologie Lizenz-Büro (TLB) der Baden-Württembergischen Hochschulen GmbH

nachricht New algorithm for optimized stability of planar-rod objects
11.08.2016 | Institute of Science and Technology Austria

All articles from Automotive Engineering >>>

The most recent press releases about innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Significantly more productivity in USP lasers

In recent years, lasers with ultrashort pulses (USP) down to the femtosecond range have become established on an industrial scale. They could advance some applications with the much-lauded “cold ablation” – if that meant they would then achieve more throughput. A new generation of process engineering that will address this issue in particular will be discussed at the “4th UKP Workshop – Ultrafast Laser Technology” in April 2017.

Even back in the 1990s, scientists were comparing materials processing with nanosecond, picosecond and femtosesecond pulses. The result was surprising:...

Im Focus: Shape matters when light meets atom

Mapping the interaction of a single atom with a single photon may inform design of quantum devices

Have you ever wondered how you see the world? Vision is about photons of light, which are packets of energy, interacting with the atoms or molecules in what...

Im Focus: Novel silicon etching technique crafts 3-D gradient refractive index micro-optics

A multi-institutional research collaboration has created a novel approach for fabricating three-dimensional micro-optics through the shape-defined formation of porous silicon (PSi), with broad impacts in integrated optoelectronics, imaging, and photovoltaics.

Working with colleagues at Stanford and The Dow Chemical Company, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign fabricated 3-D birefringent...

Im Focus: Quantum Particles Form Droplets

In experiments with magnetic atoms conducted at extremely low temperatures, scientists have demonstrated a unique phase of matter: The atoms form a new type of quantum liquid or quantum droplet state. These so called quantum droplets may preserve their form in absence of external confinement because of quantum effects. The joint team of experimental physicists from Innsbruck and theoretical physicists from Hannover report on their findings in the journal Physical Review X.

“Our Quantum droplets are in the gas phase but they still drop like a rock,” explains experimental physicist Francesca Ferlaino when talking about the...

Im Focus: MADMAX: Max Planck Institute for Physics takes up axion research

The Max Planck Institute for Physics (MPP) is opening up a new research field. A workshop from November 21 - 22, 2016 will mark the start of activities for an innovative axion experiment. Axions are still only purely hypothetical particles. Their detection could solve two fundamental problems in particle physics: What dark matter consists of and why it has not yet been possible to directly observe a CP violation for the strong interaction.

The “MADMAX” project is the MPP’s commitment to axion research. Axions are so far only a theoretical prediction and are difficult to detect: on the one hand,...

All Focus news of the innovation-report >>>

Anzeige

Anzeige

Event News

ICTM Conference 2017: Production technology for turbomachine manufacturing of the future

16.11.2016 | Event News

Innovation Day Laser Technology – Laser Additive Manufacturing

01.11.2016 | Event News

#IC2S2: When Social Science meets Computer Science - GESIS will host the IC2S2 conference 2017

14.10.2016 | Event News

 
Latest News

NTU scientists build new ultrasound device using 3-D printing technology

07.12.2016 | Health and Medicine

The balancing act: An enzyme that links endocytosis to membrane recycling

07.12.2016 | Life Sciences

How to turn white fat brown

07.12.2016 | Health and Medicine

VideoLinks
B2B-VideoLinks
More VideoLinks >>>