Stahl bleibt in der Automobilindustrie der wichtigste Werkstoff.
FreshPaint/shutterstock
Stahl zählt bis heute zu den wichtigsten Konstruktionswerkstoffen des Fahrzeugbaus. Trotz Karbon und Aluminium gilt dies auch weiterhin für den konventionellen Leichtbau.
Die Rohstahlproduktion in Deutschland wird in diesem Jahr voraussichtlich um 1 Prozent sinken und im kommenden Jahr mit anziehender Konjunktur um 0,9 Prozent auf 42,6 Millionen Tonnen steigen. Zu diesen Ergebnissen kommt der aktuelle Stahlbericht des Rheinisch-Westfälisches Institut für Wirtschaftsforschung (RWI). Die weltweite Rohstahlerzeugung wird demnach 2013 um 1,8 Prozent, im nächsten Jahr dann kräftiger um 4 Prozent zunehmen.
Die Aussichten für deutsche Stahlindustrie bessern sich also. Gut auch für die Automobilindustrie, denn Stahl bleibt dort der wichtigste Werkstoff. "Stahl bleibt im Volumenanteil der wichtigste Werkstoff im Karosserie-Rohbau", sagt auch Professor Dr. Hans Ferkel von ThyssenKrupp Steel Europe. Aufgrund von Steifigkeit, der Fähigkeit, sich bei Überlastung zu verformen, seiner Wiederverwendbarkeit und Wirtschaftlichkeit sei er essenzieller Bestandteil einer intelligenten Mischbauweise.
Neben dem günstigen Kilopreis spricht für Stahl auch die große Breite an verfügbaren Halbzeugen und Qualitäten. Ein weiterer Vorteil ist zudem die große Vielfalt in den mechanischen und physikalischen Eigenschaften. Das Spektrum reicht von weichen bis hochfesten und zu korrosionsbeständigen Stählen. Als Nachteil gilt im Allgemeinen die hohe Dichte, die Konstruktionen oft schwer macht.
Festere Stähle: Herausforderung Umform- und Fügetechnik
Durch den Einsatz von hoch- und höchstfesten Stählen und modernen Verarbeitungsverfahren im Karosseriebau bietet sich aber die Möglichkeit, die Blechdicken und folglich das Fahrzeuggewicht zu reduzieren. Dies reduziert wiederum den Kraftstoffverbrauch.
Doch der Trend hin zu immer festeren Stählen für weitere Gewichtsoptimierungen stellt die Verarbeitung, wie Umform- und Fügetechnik, vor Herausforderungen. Die bei der Kaltumformung üblicherweise mit einer gesteigerten Festigkeit einhergehende Reduzierung des Dehnungsvermögens wirkt sich oft negativ auf die Umformbarkeit aus und schränkt den Komplexitätsgrad machbarer Bauteilgeometrien ein, beschreibt ThyssenKrupp Steel Europe. Zudem sei dies auch bei der Nutzung des Crashpotenzials eines Werkstoffes ein wichtiger Aspekt.
Daher ist die Verbesserung umformtechnischer Eigenschaften bei bestehenden und neuen Güten mit hohen Festigkeiten wichtiger Forschungsschwerpunkt bei ThyssenKrupp Steel Europe. Ebenso die Optimierung und Weiterentwicklung von Prozessen wie der Warmumformung. Dabei müssen auch oft widersprüchlich erscheinende Anforderungen an neue Werkstoffe und Technologien miteinander in Einklang gebracht werden.