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Leichtbau

Verbundhybridschmieden spart einen Zwischenschritt

Materialwissenschaftler arbeiten an einem neuen Verfahren für die gemeinsame Umformung von Stahl und Aluminium. Interessant ist das vor allem für die Automobilfertigung.

22.12.2017
Michael Triadan
Institut für Integrierte Produktion Hannover (IPH)
Verbundhybridschmieden spart einen Zwischenschritt (Foto: Institut für Integrierte Produktion Hannover (IPH))

Das Institut für Integrierte Produktion Hannover (IPH) und das Institut für Schweißtechnik und Trennende Fertigungsverfahren (ISAF) der TU Clausthal wollen Stahlbleche und Aluminiummassivteile bereits während der Produktion stoffschlüssig verbinden. Bislang werden die Teile getrennt voneinander bearbeitet und erst anschließend zusammengefügt, in den meisten Fällen durch Bolzenschweißen. Durch die gemeinsame Verarbeitung – der Prozess wird Verbundhybridschmieden genannt – fällt ein Prozessschritt weg, was die Produktion beschleunigt und die Kosten verringert.

Dabei gilt es jedoch, zwei Probleme zu lösen. Zum einen haben Stahl und Aluminium unterschiedliche Schmelzpunkte, zum anderen entstehen bei der direkten Verbindung der beiden Stoffe spröde intermetallische Phasen, was das Endprodukt für die praktische Verwendung untauglich macht. Die Wissenschaftler haben daher ein verzinktes Stahlblech verwendet und auch den Aluminiumbolzen zum Zusammenfügen der beiden Teile verzinkt. Denn Zink bildet sowohl bei der Verbindung mit Stahl als auch beim stoffschlüssigen Kontakt mit Aluminium keine spröden Übergangsschichten.

Das neue Verbundhybridschmiedeverfahren soll sich zukünftig beispielsweise für Leichtbauteile in Automobil- und der Luftfahrtindustrie verwenden lassen. Aktuell befindet es sich noch in der Prototypphase.

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