Verbundhybridschmieden fügt Alumassivteile und Stahlbleche

IPH-Forscher haben das Fügeverfahren Verbundhybridschmieden entwickelt.  Es soll Aluminiummassivteile und Stahlbleche stoffschlüssig verbinden – bereits während der Umformung und ohne weiteren Fügeschritt.

Das Institut für Integrierte Produktion Hannover (IPH) entwickelt gemeinsam mit dem Institut für Schweißtechnik und Trennende Fertigungsverfahren (ISAF) der TU Clausthal ein neues Schmiedeverfahren für den automobilen Leichtbau. Die Wissenschaftler wollen Stahlbleche und Aluminium-Massivteile bereits während der Umformung stoffschlüssig verbinden. Bisher werden die einzelnen Komponenten erst umgeformt und dann verbunden, etwa mittels Bolzenschweißen. Das Verbundhybridschmieden soll den zusätzlichen Fügeschritt überflüssig machen – und so dazu beitragen, dass sich Leichtbauteile schneller und wirtschaftlicher herstellen lassen.

Das Verbundhybridschmieden kombiniert dabei erstmals zwei Leichtbauansätze: Zum einen verbindet es Blech- und Massivteile stoffschlüssig miteinander, zum anderen nutzt es verschiedene Werkstoffe mit unterschiedlichen Eigenschaften – etwa leichtes Aluminium und festen Stahl.

Forschungsprojekt "Verbundhybridschmieden"

Im Forschungsprojekt "Verbundhybridschmieden" untersuchen die Wissenschaftler daher, unter welchen Bedingungen das Verfahren gelingt – also bei welcher Temperatur, welchem Druck und welcher Geschwindigkeit die beiden Komponenten umgeformt und gefügt werden sollten. Für welche Blechdicken und Bolzenformen sich das Verfahren eignet, ermitteln die Wissenschaftler ebenfalls. Zudem erforschen sie, welchen Belastungen die Fügezone standhält und inwieweit sich das Hybridbauteil nach dem Fügen weiterverarbeiten lässt. Das Projekt setzt auf eine stoffschlüssige Verbindung mit Zink als Lotwerkstoff, da dies gleichzeitig Vorteile bei der Kontaktkorrosion der Materialpaarung Stahl-Aluminium biete.

Mittels Verbundhybridschmieden könnten in Zukunft Bauteile für die Automobil- und Luftfahrtbranche hergestellt werden, beispielsweise Längsträger, Aufnahmen für Heckleuchten oder Ösen zur Frachtsicherung. 

Gefördert wird das Projekt von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG).