Neuer Werkstoffverbund TriBond: höchstfest und gut umformbar für gewichtsoptimierte Bauteile

ThyssenKrupp Steel Europe erschließt neues Potenzial beim Automobilbau: Warmumgeformte Bauteile aus dem neuartigen dreilagigen Stahl-Werkstoffverbund TriBond sind mit 1400 Megapascal höchstfest, nehmen jedoch im Falle eines Crashs mehr Energie auf als die Referenz aus MBW 1500. Zudem sind sie bis zu zehn Prozent leichter als aktuelle Warmumformlösungen. Mitte 2015 wird ThyssenKrupp Steel Europe Serienstatus beim intelligenten Stahl-Werkstoffverbund erreichen. Zuvor wird die neue Produktfamilie TriBond auf Roadshows präsentiert werden. Über die Innovationen im Automobilbau können sich Kunden auf der diesjährigen EuroBLECH in Hannover informieren, in Halle 17, Stand E 33.

Flexibler, dreischichtiger Aufbau

Um die Autos von Morgen noch leichter zu machen, geht ThyssenKrupp Steel Europe neuartige Wege. Eine Produktfamilie, die neue Perspektiven bietet, ist der Hybridwerkstoff TriBond. Stahlsandwiche ermöglichen es, unterschiedliche, teils konträre Werkstoffeigenschaften in einem Produkt zu vereinen. Komplett neue Eigenschaften, die in zwei singulären Werkstoffen nicht darstellbar sind, können durch die Vereinigung funktionaler Schichten maßgeschneidert eingestellt werden. So besteht TriBond – im Fall der Warmumformlösung – aus drei Schichten: innen aus höchstfestem, auf beiden Außenseiten aus einem duktilen, sehr gut formbaren Stahl. Dabei ist der Aufbau flexibel. Prinzipiell können verschiedene Stahlsorten miteinander kombiniert werden, wobei auch die Schichtdickenverhältnisse variieren können. Das eröffnet eine große Produktpalette für anwendungsorientierte und maßgeschneiderte Werkstoffe.

Höchste Festigkeit bei sehr guter Energieaufnahme

Aktuell entwickelt ThyssenKrupp Steel Europe mit TriBond 1200 und 1400 zwei erste Varianten, die bei den Kunden bereits in Erprobung sind – Stähle in diesem Festigkeitsbereich nutzt die Automobilindustrie bevorzugt für crashrelevante Strukturteile wie die A- oder B-Säule. Das Duisburger Unternehmen hat die Werkstoffneuheit in einer eigens dafür entwickelten modularen Simulationsmethode und in realen Crashversuchen umfassend getestet. Die Ergebnisse sind eindeutig ausgefallen: Die B-Säulen der TriBond 1400-Versuchsreihe zeigten keinerlei Anrisse in der Deformationszone und ein beachtliches Energieaufnahmevermögen. Anders gesagt: Da TriBond höchstfest ist, können dünnwandige und damit leichte Bauteile die Autoinsassen bei einem Crash sehr gut schützen. Zudem kann der Werkstoff aus Duisburg die Energie des Aufpralls gut aufnehmen.

Neue Möglichkeiten bei der Warmumformung

Zusätzlich erschließt TriBond komplett neue Bereiche für den Einsatz der Warmumformung. Bisher lassen sich warmumgeformte Bauteile besonders gut für höchstfeste Strukturteile einsetzen, bei denen die Energieabsorption eine untergeordnete Rolle spielt. Zur Energieabsorption muss eine Kombination mit einem weicheren Werkstoff erzeugt werden, beispielsweise über Tailored Blanks, in dem unterschiedliche Werkstoffe aneinander geschweißt werden, oder über Tailored Tempering, bei dem ein Festigkeitsgradient im Bauteil über die Temperaturführung in der Warmumformung eingestellt wird. Der neue Werkstoffverbund dagegen vereint beide Eigenschaften – höchste Festigkeit bei gleichzeitig hoher Energieaufnahme – im Werkstoff selbst. Zusätzliche Maßnahmen können daher eingespart werden. Die Neuheit eignet sich ebenfalls für axialcrash belastete Bereiche der Karosserie, bespielweise für Längsträger oder Crashboxen.

Weiterverarbeitung auf standardmäßigen Anlagen

Darüber hinaus bietet TriBond weitere Vorteile: Die Bauteile aus dem neuen Hybridwerkstoff sind um bis zu zehn Prozent leichter als die aktuelle Lösung aus MBW 1500 mit Tailored Tempering – und das bei attraktiven Leichtbaukosten. Die Herstellung läuft ähnlich wie in der konventionellen Kaltbanderzeugung, allerdings wird diese noch um den Paketbau ergänzt. Dabei werden die verschiedenen Stahlschichten übereinander und aneinander fixiert. Sowohl für die Herstellung als auch für die Weiterverarbeitung in der Automobilindustrie eignen sich die standardmäßigen Produktions- und Fertigungsanlagen.

Besuchen Sie uns auf der EuroBLECH 2014 vom 21. bis 25. Oktober in Hannover, Halle 17, Stand E 33.