Fachbeiträge The possibilities of weight optimisation for the product range of forgings and long products of a steel manufacturer, above all for the products used in the areas of chassis and power train in the area of automobiles, are examined further in the following entry. In this case, the higher-strength steels up to 1,400 MPa – together with the correspondingly adapted processes – are examined, wherein the constructive aspect delivers quick solutions and thus clearly sets the pace. Stabstahl und Schmiedestücke aus hochfesten Stählen Für den Erzeugnisbereich der Schmiedestücke und Langprodukte eines Stahlherstellers, hier vor allem für die eingesetzten Produkte der Bereiche Fahrwerk und Antriebsstrang im Automobilbereich, werden im nachfolgenden Beitrag die Möglichkeiten der Gewichtsoptimierung näher beleuchtet. Hier sind höherfeste Stähle bis 1.400 MPa – zusammen mit den entsprechend adaptierten Prozessen – gefragt, wobei die konstruktive Seite bereits schnelle Lösungsansätze liefert und somit den Takt deutlich vorgibt. Ausgangssituation Im Band- und Blechbereich sind durch die Kürze der Prozesskette sowie die Übersichtlichkeit der Werkstoffe und der geringen Zahl der Komponenten am Fahrzeug Projekte und deren Realisierung sehr schnell erfolgreich. Bei Schmiedestücken und Langprodukten dagegen sind die Prozessketten länger und benötigen für ein Produkt viele Zwischenverarbeiter. Die einzelnen Komponenten sind in der Teilezahl sehr vielfältig und durch ihre Menge ebenfalls anspruchsvoll. So gibt es allein am Antriebsstrang eines Mittelklasse-PKW zirka 2.100 verschiedene Bauteile und im Bereich des Fahrwerks rund 750 verschiedene Bauteile. Zusammen mit der Vielfalt der eingesetzten Werkstoffe, multipliziert mit der Anzahl der Prozesse ergibt sich damit ein erheblicher 30 SchmiedeJOURNAL März 2014 Aufwand für die Optimierung sowohl von Einzelteilen als auch der gesamten Komponente. Die Vielfalt an Prozessen und Werkstoffen führt beim Einsatz hochfester Stähle natürlich auch zu Blockaden, die wie folgt beschrieben werden können: • offene Fragen der Bearbeitung, • zu viele neue Werkstoffe, • teilweise unbekannte Langzeiteigenschaften, • mögliche offene Fragen zu Verbindung mit anderen Werkstoffen, • nicht allgemein verfügbare Werkstoffe oder Patente, • Unklarheiten, ob bestimmte Werkstoffe für bestimmte Prozesse überhaupt verfügbar sind. Ziel verschiedener Arbeitsgruppen in jüngster Zeit – hier speziell der Initiative Massiver Leichtbau aus Stahlherstellern und Massivumformern – war, das komplexe Feld zu analysieren, Prozesse und Werkstoffthemen zu bündeln und Vorschläge für innovativen massiven Leichtbau zu erarbeiten. So wurde in einer Studie „Leichtbaupotenzial massivumgeformter Komponenten im Pkw“ vorab erarbeitet, dass 23 Gewichtsprozent eines Pkws als Schmiedestücke und Langprodukte dem Antriebsstrang und 16 Prozent des Fahrzeug-Gesamtgewichts dem Fahrwerk zuzuordnen sind. Bei der Analyse der 2.850 betrachteten Bauteile ergaben sich bereits heute über 100 verschiedene angewandte Werkstoffe. Dipl.-Ing. Frank Wilke, Siegen Steel Bars and Forgings Made from High-strength Steels
2014-03-Schmiede-Journal
To see the actual publication please follow the link above