Das sitzt: Maßgeschneidertes Portfolio für wirtschaftliche Leichtbau-Sitzstrukturen aus Stahl
Das sitzt: Maßgeschneidertes Portfolio für wirtschaftliche Leichtbau-Sitzstrukturen aus Stahl
Vordersitz und Rücksitzbank in Fahrzeugen müssen höchsten Anforderungen an Wirtschaftlichkeit, Bauraum, Leichtbau, Sicherheit und Komfort gerecht werden.
thyssenkrupp Steel bietet Ihnen ein maßgeschneidertes Portfolio für wirtschaftliche Leichtbau-Sitzstrukturen aus Stahl: von hochduktilem eng toleriertem Warmband und Mittelband über mikrolegierte Kaltumformstähle bis hin zu kaltgewalzten hochfesten Mehrphasen-Stählen – beste Umform- und Fügeeigenschaften inklusive.
Der moderne Fahrzeugsitz sollte leicht und dennoch crashsicher sein, darf nur wenig Bauraum beanspruchen, soll sich kostengünstig produzieren lassen – und das alles natürlich ohne Einschränkungen beim Komfort. Mit Einsatz hochfester Stähle lassen sich diese vielfältigen Anforderungen an Sitzkomponenten bestens erfüllen.
Zum Beispiel beim Gewicht: Dies liegt heute durchschnittlich bei etwa 12,5 Kilogramm pro Sitz – allein was die tragenden Sitz-Strukturen angeht. Die Vorder- und Rücksitzstrukturen eines Autos bringen so insgesamt rund 50 Kilogramm Gewicht auf die Waage. Ein auf die speziellen Sitz-Anforderungen maßgeschneidertes Portfolio an Stahlsorten kann dazu beitragen, das Gewicht um bis zu 15 Prozent zu senken – und das völlig kostenneutral.
Werkstoffe für die Vordersitz-Struktur
Sitzschienen, übliche Dicke 1,5 - 2,0 mm
precidur® HSM 700 HD
perform® 550 HD
CP-K® 780Y980T2
Querrohre, übliche Dicke 2,0 - 2,5 mm
perform® 355
DP-K® 440Y780T HHE
CP-K® 570Y780T
Sitzschale, übliche Dicke 0,8 mm
Sitzschale
MHZ® 340
MHZ® 380
DP-K® 290Y490T
Unterbauseitenteile, übliche Dicke 1,6 mm
perform® 500 HD
CP-W® 660Y760T
DP-K® 700Y980T
Obere Lehnenquertraverse, übliche Dicke 0,8 - 1,1 mm
MHZ® 420
Untere Lehnenquertraverse, übliche Dicke 0,8 - 1,0 mm
DP-K® 440Y780T HHE
MHZ® 420
Lehnenseitenteile, übliche Dicke 0,8 - 1,1 mm
DP-K® 440Y780T HHE
DP-K® 590Y980T
DP-K® 700Y980T
Beschlagadapter, übliche Dicke 3,0 bis 5,0 mm
precidur® HLB 22
precidur® HSM 700 HD
precidur® HSM 650 HD
scalur® S600MC
Sitzhöhenversteller, übliche Dicke 3,0 bis 5,0 mm
precidur® HLB 37
Gelenkhebel, übliche Dicke 3,0 bis 5,0 mm
precidur® HSM 700 HD
Lehnenseitenteile
Sitzstrukturen sind ein komplexes System, bei dem es auf jedes einzelne Strukturbauteil ankommt. Beispiel Sicherheit: Die Vordersitzlehne wird beim Heckcrash durch den Passagier, bei einem Frontalcrash durch die Ladung belastet. Dementsprechend sind für Lehnenseitenteil, Unterbauseitenteil und Sitzschale unterschiedliche Crashlastfälle zu berücksichtigen. Eine Aufgabe wie geschaffen für den robusten hochfesten Dualphasen-Stahl DP-K® 440Y780T HHE. Mit rund 800 MPa ist der kaltgewalzte Dualphasen-Stahl nicht nur hochfest, sondern auch gut umformbar und damit prädestiniert für ein Strukturbauteil mit hoher Crash-Relevanz und Umformkomplexität wie das Lehnenseitenteil.
Werkstoffempfehlung:
DP-K® 440Y780T HHE DP-K® 590Y980T DP-K® 700Y980T Vorteil: Hohe Festigkeit bei guter Umformbarkeit für maximale Gewichtseinsparung
Unterbauseitenteile
Je nach Bauteilgeometrie können der höchstfeste Dualphasen-Stahl DP-K® 700Y980T oder der mikrolegierte hochduktile Feinkornbaustahl perform® 500 HD zum Beispiel im Sitzunterbauseitenteil zur Anwendung kommen – die neue HD-Sorte ist besonders gut umformbar.
Werkstoffempfehlung:
perform® 500 HD Vorteil: Hohe Festigkeit bei gleichzeitig guter Verformbarkeit
CP-W® 660Y760T Vorteil: Hohe Streckgrenze und Zugfestigkeit sowie gute Biege- und Kantenumformbarkeit
DP-K® 700Y980T Vorteil: Hohe Festigkeit bei guter Umformbarkeit für maximale Gewichtseinsparung
Sitzschienen
Hochduktile mikrolegierte, hochfeste perform®-Stähle (Warmbreitband) und precidur®-Stahlsorten aus Hohenlimburger Mittelband eignen sich ideal für klassische Kaltwalzprozesse und Sitzschienenanwendungen. Schließlich ist mit dem kaltgewalzten unbeschichtetem Complexphasen-Stahl CP-K® 780Y980T jetzt ein weiterer Hochleistungswerkstoff in der Festigkeitsklasse 1.000 MPa mit besten Umformeigenschaften in Serie, der nicht nur für Sitzschienen die höchsten Anforderungen an Dickentoleranz erfüllt.
Werkstoffempfehlung:
perform® 550 HD Vorteil: Hohe Festigkeit bei gleichzeitig guter Verformbarkeit
precidur® HSM 700 HD Vorteil: Besonders geeignet für komplexe Umformprozesse
CP-K® 780Y980T Vorteil: Hohes Leichtbaupotenzial
Beschlagadapter, Sitzhöhenversteller und Gelenkhebel
Mit den Einsatz- und Vergütungsstählen und den hochduktilen mikrolegierten Feinkornbaustählen der precidur®-Familie etwa steht warmgewalztes Mittelband mit engsten Dicken- und Profiltoleranzen zur Verfügung – bestens geeignet für Funktionsbauteile wie Beschlagadapter, Sitzhöhenversteller oder auch Gelenkhebel.
Werkstoffempfehlung Beschlagadapter:
precidur® HLB 22 Vorteil: Gute Verarbeitungs- und Umformeigenschaften im warmgewalzten und geglühten Zustand
precidur® HSM 650 HD precidur® HSM 700 HD Vorteil: Besonders geeignet für komplexe Umformprozesse
scalur® S600MC Vorteil: Hohes Leichtbaupotenzial und beste Verarbeitungseigenschaften
Werkstoffempfehlung Sitzhöhenversteller:
precidur® HLB 37 Vorteil: Gute Verarbeitungs- und Umformeigenschaften im warmgewalzten und geglühten Zustand
Werkstoffempfehlung Gelenkhebel:
precidur® HSM 650 HD precidur® HSM 700 HD Vorteil: Besonders geeignet für komplexe Umformprozesse
Werkstoffe für die Rücksitzbank-Struktur
Rückenbleche, übliche Dicke 0,5 bis 0,6 mm
DP-K® 290Y490T (Toleranzen: ±0,05 mm, engere Toleranzen nach Rücksprache)
MHZ® 420
HC460LA
Verstärkungsbleche, übliche Dicke 2,0 bis 2,5 mm
scalur® S420MC
Profile, übliche Dicke 0,8 bis 1,2 mm
DP-K® 700Y980T (bestens geeignet zum Rollprofilieren)
CP-K® 570Y780T
DP-K® 440Y780T
HC460LA
Rückenbleche und Verstärkungsbleche
Während Sitz-Strukturen für den Vordersitz je nach Fahrzeugmodell einen gleichen bzw. vergleichbaren Aufbau haben, sind die Strukturen von Rücksitzbänken je nach Fahrzeug sehr unterschiedlich, z. B. verstellbare Einzelsitze, teilbare oder nicht teilbare Rücksitzbänke mit Profilen oder Rohren.
Mikrolegierte Stähle MHZ® 420 und HC460LA sind prädestiniert für anspruchsvolle Umformoperationen wie Bördeln und Sicken und daher bestens geeignet für die Herstellung von Rückenbleche. Um auch die hohen Crashanforderungen der Rücksitzbank zu erfüllen (z. B. Lastfall: Schutz vor Ladung), werden Profile und Verstärkungsbleche eingesetzt. Unsere Stahlsorte scalur® S420MC, gebeiztes mikrolegiertes Warmband mit engsten Dickentoleranzen von bis zu ±0,05 mm bei einem sehr flachen Profil, bietet neben besten Verarbeitungseigenschaften ein hohes Leichtbaupotential.
Werkstoffempfehlung Rückenbleche:
DP-K® 290Y490T (Optional: Eignung zum Laserhärten) Vorteil: Innovative Leichtbaulösung
MHZ® 420, übliche Dicke ca. 0,6 mm HC460LA, übliche Dicke ca. 0,5 mm Vorteil: Beste Umformeigenschaften für anspruchsvolle Umformoperationen wie Bördeln und Sicken
Werkstoffempfehlung Verstärkungsbleche:
scalur® S420MC Vorteile: - Hohes Leichtbaupotenzial und beste Verarbeitungseigenschaften - Gute Schweißeignung für MIG-, MAG- und Laserschweißen
Profile
Für Rücksitzstrukturen in Profilbauweise eignen sich unter anderem der Dualphasen-Stahl DP-K® 700Y980T (bestens geeignet zum Rollprofilieren) und der Complexphasen-Stahl CP-K® 570Y780T. Beide Stahlsorten vereinen hohe Festigkeit bei guter Umformbarkeit und bieten ein hohes Leichtbaupotential.
Werkstoffempfehlung:
DP-K® 700Y980T CP-K® 570Y780T HC460LA Vorteile: - Hohe Festigkeit bei guter Umformbarkeit und hohes Leichtbaupotential - Prädestiniert für Strukturbauteile mit hoher Crash-Relevanz (Lastfall: Schutz vor Ladung)
Hochduktile mikrolegierte Stahlsorten für bessere Umformperformance im Automobilbau
Wenn eine deutlich verbesserte Umformbarkeit für komplexe Bauteilgeometrien im Bereich des Sitzes, wie beispielsweise Unterbauseitenteile oder Sitzschienen, gefordert ist, sind hochduktile mikrolegierte (HD-)Stähle erste Wahl. Sie überzeugen mit gesteigerter Umformbarkeit und höherer Lochaufweitung. Die spezielle Gefügeausbildung der HD-Sorten sorgt für stabile mechanische Eigenschaften (geringe Streuung) – beste Voraussetzungen für eine hohe Fertigungssicherheit.
1. Es sind nicht alle Dicken- und Breitenkombinationen möglich.
Borlegierter Vergütungsstahl (Mangan-Bor-Stahl)
Stahlsorte
Normbezeichnung DIN EN 10083
Werkstoffnr.
Dicke1 von _ bis in mm
Breite1 max. in mm
precidur® HLB 22
22MnB5
1.5528
1,50 – 16,00
720
precidur® HLB 37
37MnB4
1.5524
1,50 – 16,00
720
1. Es sind nicht alle Dicken- und Breitenkombinationen möglich.
Perfekter Sitz, auch am Kragen – dank Brose und thyssenkrupp Steel
Kooperation von Brose und thyssenkrupp Steel: Untersuchung des Umformverhaltens hochfester Complexphasen-Stähle beim Kragenziehen.
Der Automobilzulieferer Brose hat gemeinsam mit thyssenkrupp Steel das Umformverhalten hochfester Complexphasenstähle beim Kragenziehen untersucht. Ziel war es, anhand einer numerischen Simulation den Prozess zu optimieren – auf Basis einer neuen Materialkarte.
Wenn es darum geht, Prozesse in der Automobilindustrie weiterzuentwickeln, sind praxisnahe Kooperationen gefragt. So wie zwischen thyssenkrupp Steel und dem Automobilzulieferer Brose. Gemeinsam haben die beiden langjährigen Partner Anfang 2025 ein komplexes Testprojekt durchgeführt, um ein häufig eingesetztes Umformverfahren in der Fertigung von Autositzen – das sogenannte Kragenziehen – in seinen Details noch besser zu verstehen und zu optimieren.
Beim Kragenziehen wird ein Loch in eine Stahlplatine gestanzt, dessen Rand anschließend zu einem Flansch aufgestellt wird. Diese aufgestellte Zone – der sogenannte Kragen – dient im späteren Bauteil als funktionelles Verbindungselement und damit beispielsweise als Lagerstelle oder Vorstufe zum Gewindeformen. Die besondere Herausforderung: Die dabei beanspruchte Schnittkante des Materials ist hoch belastet. Je nach Verformungsgrad und in Zusammenspiel mit den eingesetzten Materialien ergeben sich unterschiedliche Randbedingungen bis das Material die Belastungsgrenze erreicht. Die genaue Vorhersage dieses Verhaltens ist für die Prozessauslegung entscheidend – gerade bei hochfesten Werkstoffen.
Hochfester Complexphasenstahl für Sitzstrukturen
Im Projekt stand der kaltgewalzte Complexphasenstahl CP-K® 780Y980T von thyssenkrupp Steel im Fokus. Mit einer Zugfestigkeit von mindestens 1.000 Megapascal und seiner feinkörnigen Gefügestruktur vereint dieser eine hohe Festigkeit, gute Lochaufweitung und eine zuverlässige Umformbarkeit – allesamt Eigenschaften, die ihn für crash- und sicherheitsrelevante Anwendungen im automobilen Leichtbau prädestinieren. „Unsere Kunden fordern zunehmend belastbare Daten für neue Materialien – nicht nur zur mechanischen Eigenschaften, sondern auch zum ganzheitlichen Prozessverhalten“, erklärt Sarah Abraham, Produktmanagerin bei thyssenkrupp Steel. „Gerade an der Schnittkante ist das Verhalten komplex, da es stark von Mikrostruktur und Umformverlauf beeinflusst wird.“
„CP-K®-Güten erlauben uns in geometrischen Freiheiten neu zu denken, etwa bei Lagerstellen. Diese können zwar im Nachgang noch umgesetzt werden, jedoch ist dies mit weiteren Arbeitsschritten verbunden“, sagt Gerald Erdmann aus der Werkstoffentwicklung und Nachhaltigkeit von Brose. „Unser CP-K® 780Y980T, zeichnet sich neben seinem exzellenten lokalen auch durch ein vergleichsweise hohes globales Umformverhalten aus“, ergänzt Sarah Abraham.
Praxisnahe Kragenziehversuche im Dortmunder Technikum von thyssenkrupp Steel.
Um hier valide Informationen zu liefern, erstellte thyssenkrupp Steel für seinen hochfesten, kaltgewalzten CP-K® 780Y980T durch umfangreiche Tests eine abgesicherte Materialkarte, die auch bruchmechanische Parameter und Schnittkanteneigenschaften berücksichtigt. „Mit unserem Prüfequipment sind wir in der Lage, Materialkarten zu erstellen, die sowohl für Umformung aber auch Crashanwendungen genutzt werden können. Hierbei stehen die Anforderungen unserer Kunden im Fokus und können kundenspezifisch jederzeit bei uns angefragt werden“, erklärt Hartwig Rösen, aus der Werkstoffmodellierung bei thyssenkrupp Steel. Parallel wurden praxisnahe Kragenziehversuche im Dortmunder Technikum des Stahlherstellers Dortmund durchgeführt, um am Werkstoff reale Belastungs- und Versagensmechanismen aufzuzeigen.
Simulation trifft Praxis: thyssenkrupp Steel und Brose arbeiten zusammen
Im nächsten Schritt übernahm Brose die numerische Modellierung: Anhand der von thyssenkrupp Steel bereitgestellten Daten wurden detaillierte Simulationen des Kragenziehvorgangs erstellt. Besonders im Fokus standen Sensitivitätsanalysen, also die Frage, wie stark sich Veränderungen bei Reibung, Schnittkraft oder Kantenradius auf das Ergebnis auswirken. „Die bereitgestellten Daten haben uns ein sehr gutes Fundament für die digitale Abbildung des Prozesses geliefert“, sagt Alexander Kulikov, Projektingenieur Simulation bei Brose. „Dadurch konnten wir nicht nur Varianten systematisch vergleichen, sondern auch die physikalischen Tests gezielt ergänzen.“ Die Ergebnisse zeigen: Die reale und die simulative Betrachtung stimmen überein – insbesondere was die Geometrie der geformten Kragen und den Einfluss von Schnittkantenqualität betrifft. In Bezug auf das genaue Bruchverhalten gibt es noch leichte Abweichungen, die nun für eine weitere Verfeinerung der Modelle herangezogen werden können.
Mit den bereitgestellten Materialdaten konnte der Kragenziehvorgang bei Brose simuliert werden. Das Projekt-Team von Brose: Alexander Kulikov, Ingenieur Entwicklungsstandards & Digitalisierung, Gerald Erdmann, Ingenieur Werkstoffentwicklung & Nachhaltigkeit und Thomas Kreissl, Ingenieur Technologie Metall & Umformen (v. r. n. l.).
„Unsere detaillierten Materialkarten sind ein Schlüssel zur Digitalisierung von Umformprozessen“, betont Sarah Abraham. „Sie ermöglichen realitätsnahe Simulationen – und sparen damit wertvolle Zeit und Ressourcen.“ Aus Sicht von thyssenkrupp Steel ist das Projekt ein gelungenes Beispiel für erfolgreiche Entwicklungspartnerschaft. „Wenn Werkstoffwissen, Anwendungstechnik und Kundenanforderungen zusammenkommen, entstehen belastbare Lösungen für reale Herausforderungen“, sagt Stefan Woestmann, Anwendungstechniker bei thyssenkrupp Steel. „Das ist nicht nur im konkreten Fall hilfreich – sondern liefert auch eine wertvolle Grundlage für kommende Entwicklungen.“
„Die Zusammenarbeit mit thyssenkrupp Steel ermöglicht uns, unsere Erfahrung sowohl in die Auslegung der Stanzprozesse als auch in die anschließende Umformung mit einfließen zu lassen“, bringt Thomas Kreissl, Technologe Umformtechnik bei Brose, das erfolgreiche Projekt auf den Punkt.
Brose – Mechatronische Systeme für Türen und Sitze sowie Elektromotoren
Brose ist einer der fünf größten Automobilzulieferer in Familienbesitz weltweit. Jeder dritte Neuwagen ist mit mindestens einem Brose Produkt ausgestattet. Der Mechatronik-Spezialist entwickelt und fertigt Systeme für Fahrzeugtüren, Klappen und Sitze. Zudem produziert Brose elektrische Motoren von 200 Watt bis 14 Kilowatt für verschiedene Anwendungen wie Lenkung, Thermalmanagement oder E-Roller. Mehr als 80 Automobilhersteller und 40 Zulieferer vertrauen auf die Systemkompetenz von Brose.
Neue Mehrphasen-Stähle für sichere und leichte Fahrzeugsitze
Complexphasen-Stahl CP-K® 780Y980T mit besten Umformeigenschaften für den Einsatz in Sitzschienen.
Mit zwei neuen, hochfesten, kaltgewalzten Mehrphasen-Stählen, die über besondere Umformeigenschaften verfügen, liefert thyssenkrupp Steel der Automobilindustrie ideale Materialien für gewichtsreduzierte Sitzstrukturen.
Anwendung Fahrzeugsitze bestehen aus komplexen sicherheits- und crashrelevanten Strukturbauteilen. Wie im gesamten Fahrzeugbau ist das Einsparen von Gewicht auch bei diesen Komponenten ein zentrales Thema. thyssenkrupp Steel bietet dazu zwei neue Stahllösungen an. Konkret geht es um unbeschichtete Dual- und Complexphasen-Stähle mit Festigkeiten von 800 beziehungsweise 1.000 Megapascal für Leichtbau-Strukturbauteile mit hoher Crashrelevanz und Umformkomplexität. Da ist zum einen der Dualphasen-Stahl DP-K® 440Y780T HHE für Bauteile im Sitzrahmen mit guten Tiefzieh- und Dehneigenschaften. Die Güte überzeugt mit einer hohen Kaltverfestigung und nimmt im Crashfall, im Vergleich zu herkömmlichen mikrolegierten Stählen, deutlich mehr Energie auf. Dazu kommt der Complexphasen-Stahl CP-K® 780Y980T, der dank höchster Festigkeit die Funktionssicherheit von Sitzschienen steigert. Beide Werkstoffe ermöglichen eine Reduzierung der Materialdicke ohne Einschränkung der Funktion und Sicherheit.
Verarbeitung Neben der Möglichkeit zur Gewichtsoptimierung und einer guten Crashperformance bieten beide Stähle sehr gute Umformeigenschaften – beste Voraussetzung für eine effiziente Fertigung komplexer Sitzkomponenten. Mit seinem Eigenschaftsprofil eignet sich der robuste DP-K® 440Y780T HHE für tiefgezogene, gebördelte, komplexe Strukturelemente wie das Lehnenseitenteil. Durch seine spezielle Analyse ist die Güte widerstandsfähiger gegen Kantenrisse bei komplexen Umformgeometrien. Der CP-K® 780Y980T besitzt ein noch höheres Lochaufweitungsvermögen, lässt sich bestens mittels Rollprofilieren, Biegen und Kanten verarbeiten und ist prädestiniert für Sitzschienen.
Nachhaltiger Leichtbau Dank hochfester Mehrphasen-Stähle können Sitzkomponenten dünner ausgelegt und kann so Gewicht reduziert werden – und darüber hinaus auch CO2 eingespart werden. Mit bluemint® Steel, dem hochwertigen Flachstahl mit reduzierter CO2-Intensität, wird sogar maximal CO2 eingespart – und das bei denselben guten Material- und Verarbeitungseigenschaften wie bei den Bestandsgüten.
Leichtbau, Crashsicherheit und Umformkomplexität – das zeichnet unsere neuen unbeschichteten Mehrphasen-Stähle aus.
Sarah Abraham, Produktmanagement Industry
Ihre Anfrage
Ob Coil, Bandblech oder Spaltband – nutzen Sie unser Formular für Ihre Flachstahl-Anfrage.
Neben einem maßgeschneiderten Portfolio für Sitzstrukturen aus Stahl stellt thyssenkrupp Steel seinen Automobilkunden auf Wunsch umfangreiche Materialkennwerte zur Verfügung. Es sind sowohl Varianten mit einem Standardumfang sowie komplexe Materialkarten mit implementierten Schädigungs- und Versagensmodellen erhältlich.
