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07.07.2014 | Automobil + Motoren | Nachricht | Onlineartikel

Gewichtseinsparung durch lasergestützte Hybridverfahren im Automobilbau

Autor:
Katrin Pudenz

Forscher wollen ein Kombinationsverfahren zum Laserschneiden und zur lokalen Wärmebehandlung entwickeln. Bis 2017 sollen nicht nur die Verfahrensgrundlagen erarbeitet, sondern auch eine Demonstratoranlage aufgebaut und erprobt werden.

Im März diesen Jahres haben Wissenschaftler die Arbeit am Verbundvorhaben "KLasse" zur Entwicklung eines Kombinationsverfahrens zum Laserschneiden und zur lokalen Laserentfestigung von Bauteilen aus hochfesten pressgehärteten Stählen aufgenommen. Gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und begleitet vom Projektträger VDI hat sich ein Konsortium aus zwei Automobilherstellern (Audi und Ford), einem Automobilzulieferer (Kirchhoff Automotive), zwei Stahlanbietern (ThyssenKrupp Steel Europe und Bilstein), einem Laserhersteller (Laserline), einem Anlagenbauer (Arnold), einem Prüflabor (F+K) sowie einem Forschungsinstitut (Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT) zum Ziel gesetzt, ein Kombinationsverfahren zum Laserschneiden und zur lokalen Wärmebehandlung zu entwickeln. Im Rahmen des Verbundvorhabens »KLasse« (Kombinationsverfahren zum Laserschneiden und zur lokalen Laserentfestigung von Bauteilen aus hochfesten pressgehärteten Stählen) werden bis zum Jahr 2017 nicht nur die Verfahrensgrundlagen erarbeitet, sondern auch eine Demonstratoranlage aufgebaut und erprobt. Gemeinsam soll das Konsortium neben verbesserter Crashperformance zur Reduzierung des Gewichts von Fahrzeugen und somit zur Erhöhung der Energieeffizienz im Automobilbereich beitragen.

Für das Kombinationsverfahren wird eine hybride Laserstrahlquelle bestehend aus einem Diodenlaser für die Wärmebehandlung und einem Faserlaser für das Schneiden entwickelt. Weiterhin arbeitet das Konsortium an der Entwicklung eines hybriden Schneid-Wärmebehandlungs-Kopfes. Beide Komponenten werden in einem Anlagenkonzept für die 3D-Bearbeitung integriert.

Das Fügen der entfestigten Zonen wird an einfachen Modellgeometrien untersucht, das Crashverhalten anhand von ausgewählten Demonstratorbauteilen durch Crashtests analysiert. Parallel zu den experimentellen Untersuchungen erfolgt eine Simulation des Werkstoffverhaltens, um das Verfahren später in die Fahrzeugentwicklung integrieren zu können.

Bild: Laserstrahlschneiden einer B-Säule.
Fraunhofer ILT, Aachen.

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