Magnesiumblechen steht der Einzug in die Serienfertigung der Automobilindustrie noch bevor. Vor allem bei Anbauteilen und ausgewählten Struktur- oder Außenhautbauteilen könnten die spezifischen Vorteile von Magnesiumblech genutzt werden.
Edag
Wenn es um das Leichtmetall Magnesium geht, findet Klaus Decking von Georg Fischer Automotive, Schaffhausen, klare Worte. Anlässlich eines Cluster-Treffs der Hochschule Landshut, veranstaltet vom Cluster Automotive, dem Cluster Neue Werkstoffe und dem Leichtbau-Cluster der Hochschule, nannte er Magnesium "den verkanntesten Werkstoff, wenn es um Leichtbau geht". Es habe große Vorteile und noch viel Potenzial, das es auszuschöpfen gelte. Die Produktionskosten seien bei Carbonbauteilen etwa dreimal so hoch wie bei Aluminium oder Magnesium. Zusätzlich seien bei Magnesium weniger Prozessschritte nötig. Durch neue Herstellungsverfahren wie dem Gießwalzen kann Magnesium kostengünstiger produziert werden, rückt neben seinen Werkstoffeigenschaften also zunehmend auch aus ökonomischen Aspekten wieder ins Betrachtungsfeld der Industrie. Decking: "Es fehlt nicht an der Technik oder am Werkstoff, sondern an den Leuten, die es anwenden."
Wie solche Anwendungen aussehen könnten, zeigen Rudolf Kawalla, Madlen Ullmann, Kristina Neh und Franz Berge von der TU Bergakademie Freiberg in ihrem Artikel Magnesiumbleche und -bänder mit besseren Eigenschaften aus der Lightweight Design 3-2016. Das Hauptziel der weiteren Forschung am Institut für Metallformung umfasst demnach die Verbesserung der Werkstoffeigenschaften auf Basis der Weiterentwicklung von Herstellungs- und Verarbeitungstechniken. Dabei sollen auch wirtschaftliche Aspekte, insbesondere die Erzeugungseffizienz und -stabilität, Berücksichtigung finden. Mithilfe neuer Legierungskonzepte sei zudem vorgesehen, eine neue Generation von Werkstoffen mit verbessertem Eigenschaftsprofil zu erschaffen.
Zwischenzeitlich sind Bleche mit 2000 mm Breite verfügbar
Auch Martin Hillebrecht, Bernd Kiel, Dietmar Letzig und Sangbong Yi setzen sich intensiv mit dem Leichtmetall auseinander. In ihrem Artikel Herstellung von Karosseriebauteilen aus Magnesiumblech aus der ATZ 11-2015 beschreiben sie die Produktion von Magnesiumblechen mit bis zu 2000 mm Breite ebenso, wie mögliche Anwendungen. "Magnesiumblech wurde als aussichtsreicher Technikansatz identifiziert und in Forschung und Entwicklung bis zum Demonstrator umgesetzt, um diese Bauweisen in bilateraler Zusammenarbeit mit den Automobilherstellern über zunächst geringe Stückzahlen nach und nach in Serie zu bringen", lautet ihr Fazit.
Im Kapitel Leichtbau für mehr Energieeffizienz aus dem Fachbuch Leichtbau-Technologien im Automobilbau referieren Martin Hillebrecht, Jörg Hülsmann, Andreas Ritz und Udo Müller ein weiteres Anwendungsbeispiel. Am Beispiel einer Pkw-Schiebetür wird das Leichtbaupotenzial mit dem Werkstoff Magnesium, eingesetzt als Blech, als Strangpressprofil und in Gussform, aufgezeigt. "Das theoretische Gewichtseinsparpotenzial bei der Substitution von Stahl mit Magnesium hängt im Wesentlichen von der geometrischen Form des Bauteils sowie der Beanspruchung ab und liegt zwischen 0 bis 60 Prozent", so die Autoren.
Die Korrosionsbeständigkeit muss noch verbessert werden
"Bezogen auf die Produktnutzungsdauer ist Magnesium ein durchaus nachhaltiger und wirtschaftlicher Leichtbauwerkstoff. Vorteile ergeben sich maßgeblich durch sein geringes spezifisches Gewicht von nur 1,7 g/cm³. Magnesium ist somit rund 40 Prozent leichter als Aluminium und nahezu 80 Prozent leichter als Stahl", schreibt Martin Hillebrecht schließlich auch im Kapitel Energieeffizienter Leichtbau durch Multimaterialsysteme – oder darf es etwas mehr Fahrdynamik sein? aus dem Tagungsband zur 13. ATZ-Fachtagung Karosseriebautage Hamburg. Darüber hinaus sei Magnesium durch "ein sehr günstiges Verhältnis von mechanisch-technologischen Eigenschaften und Dichte, sowie eine geringe thermische Ausdehnung gekennzeichnet".
Hillebrecht sieht Anwendungspotenziale bei Anbauteilen ebenso, wie bei ausgewählten Struktur- und Außenhautbauteilen sowie bei Fahrzeugdächern. Doch der Autor weiß auch um weiteren Handlungsbedarf: "Hat Magnesium als Gusswerkstoff seinen festen Platz in der Serienfertigung der Automobilindustrie bereits vor Jahrzehnten gefunden, so steht Magnesiumblechen dieser Einzug noch bevor." Die Ursachen dafür liegen Hillebrecht zufolge in der schweren Umformbarkeit von Magnesiumblechen sowie in Schwierigkeiten, die Korrosionsbeständigkeit solcher Karosseriekomponenten zu gewährleisten.