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 3D scans for the automotive industry
16.01.2017 | Julius-Maximilians-Universität Würzburg

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

All articles from Automotive Engineering >>>

The most recent press releases about innovation >>>

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

Im Focus: Breakthrough with a chain of gold atoms

In the field of nanoscience, an international team of physicists with participants from Konstanz has achieved a breakthrough in understanding heat transport

In the field of nanoscience, an international team of physicists with participants from Konstanz has achieved a breakthrough in understanding heat transport

Im Focus: DNA repair: a new letter in the cell alphabet

Results reveal how discoveries may be hidden in scientific “blind spots”

Cells need to repair damaged DNA in our genes to prevent the development of cancer and other diseases. Our cells therefore activate and send “repair-proteins”...

Im Focus: Dresdner scientists print tomorrow’s world

The Fraunhofer IWS Dresden and Technische Universität Dresden inaugurated their jointly operated Center for Additive Manufacturing Dresden (AMCD) with a festive ceremony on February 7, 2017. Scientists from various disciplines perform research on materials, additive manufacturing processes and innovative technologies, which build up components in a layer by layer process. This technology opens up new horizons for component design and combinations of functions. For example during fabrication, electrical conductors and sensors are already able to be additively manufactured into components. They provide information about stress conditions of a product during operation.

The 3D-printing technology, or additive manufacturing as it is often called, has long made the step out of scientific research laboratories into industrial...

Im Focus: Mimicking nature's cellular architectures via 3-D printing

Research offers new level of control over the structure of 3-D printed materials

Nature does amazing things with limited design materials. Grass, for example, can support its own weight, resist strong wind loads, and recover after being...

Im Focus: Three Magnetic States for Each Hole

Nanometer-scale magnetic perforated grids could create new possibilities for computing. Together with international colleagues, scientists from the Helmholtz Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) have shown how a cobalt grid can be reliably programmed at room temperature. In addition they discovered that for every hole ("antidot") three magnetic states can be configured. The results have been published in the journal "Scientific Reports".

Physicist Dr. Rantej Bali from the HZDR, together with scientists from Singapore and Australia, designed a special grid structure in a thin layer of cobalt in...

All Focus news of the innovation-report >>>

Anzeige

Anzeige

Event News

Booth and panel discussion – The Lindau Nobel Laureate Meetings at the AAAS 2017 Annual Meeting

13.02.2017 | Event News

Complex Loading versus Hidden Reserves

10.02.2017 | Event News

International Conference on Crystal Growth in Freiburg

09.02.2017 | Event News

 
Latest News

Positrons as a new tool for lithium ion battery research: Holes in the electrode

22.02.2017 | Power and Electrical Engineering

New insights into the information processing of motor neurons

22.02.2017 | Life Sciences

Healthy Hiking in Smart Socks

22.02.2017 | Innovative Products

VideoLinks
B2B-VideoLinks
More VideoLinks >>>