Die gesetzlich vorgegebene Reduktion von Emissionen bei Verbrennungsmotoren wie auch der Ausbau der Elektromobilität, die in der jüngeren Vergangenheit mit immer mehr Nachdruck vorangetrieben wird, erfordern zunehmend leichtere Fahrzeugkarosserien und –komponenten. Im modernen Fahrzeugbau wird ein Mix aus verschiedenen Werkstoffen eingesetzt, um Fahrzeuge so leicht und robust wie möglich zu konstruieren. Neben Verbundwerkstoffen kommen dabei auch in zunehmendem Maße hochfestes Aluminium und hochfeste Stähle für Struktur- und Außenhautteile zum Einsatz. Durch die geringe Dichte des Aluminiums ergeben sich große Gewichtsvorteile gegenüber anderen Materialien, während hochfeste Stähle geringere Blechdicken bei maximaler Belastbarkeit ermöglichen. Der Einsatz dieser Materialien stellt aber oftmals neue Herausforderungen an die Verarbeitungsprozesse und die dabei eingesetzten Maschinen.

Die Diskussion über E-Mobility beschäftigt derzeit Politik, Gesellschaft und Industrie gleichermaßen und hat bereits zum jetzigen Zeitpunkt den Arbeitsalltag vieler Unternehmen und Arbeitnehmer aus der Automobilbranche grundlegend verändert. Planungsingenieure, Produktionsleiter und Projektmanager ebenso wie Montagearbeiter sehen sich in ihrer täglichen Arbeit mit den Herausforderungen konfrontiert, die durch die veränderten Prozesse beispielsweise im Bereich der Richt- und Spalttechnik entstanden sind.

Speziell der Eigenspannungszustand, die Planheit und die Schnittqualität der Werkstoffe sind dabei ganz wesentliche Qualitätsmerkmale, auf die geachtet werden muss. Bemerkenswerterweise spielen diese Kriterien schon vor der endgültigen Formgebung eine entscheidende Rolle für die Qualität des Endprodukts. Des Weiteren wird in der Produktion aus Kosten- und Zeitgründen ein hoher Automatisierungsgrad angestrebt, der sich ebenfalls nur erreichen lässt, wenn die Halbzeuge eine perfekte Planlage, ein niedriges Eigenspannungsniveau und einen geringen Schnittgrat aufweisen. Falls diese Voraussetzungen nicht erfüllt sind, kann sich das negativ auf das Handling und die weitere Verarbeitung auswirken oder diese sogar unmöglich machen.

Vielfältige Einsatzmöglichkeiten für Aluminium

Moderne und in der Verarbeitung anspruchsvolle Werkstoffe werden im Automobilbau nicht nur für Außenhaut und Struktur der eigentlichen Karosserien eingesetzt, sondern finden auch Verwendung bei Fahrzeugkomponenten wie Fahrwerk, Antriebsstrang, Kupplungsgehäuse oder Zierteilen. Dabei wird für die einzelnen Bauteile Aluminium in Form von Bändern, Blechen oder Platten verwendet, das bei der Weiterverarbeitung unterschiedliche Anforderungen erfüllen muss. Bei der Verarbeitung von Aluminiumbändern beispielsweise sind die Planheit und der Schnittgrat des Werkstoffs die entscheidenden Komponenten für einen komplikationslosen Bearbeitungsprozess. Durch die Erfahrung aus einer Vielzahl von verschiedenen Projekten in diesem Bereich konnte die b+s group ihre Kompetenzen in Bezug auf den Planheitsgrad und die Schnittqualität des Aluminiums fortwährend optimieren um höchsten Anforderungen zu genügen. Zudem spielen Geschwindigkeit und Oberflächenschonung bei der Bearbeitung eine wichtige Rolle und müssen bei allen Ansätzen zur Prozessverbesserung berücksichtigt werden. Eine wichtige Voraussetzung für diese Prozesse ist ein perfekt gerichtetes und gratarmes Ausgangsmaterial. Vor allem Traditionsunternehmen wie die b+s group haben es sich zur Aufgabe gemacht mit Hilfe ihrer jahrzehntelangen Erfahrung auf diese Herausforderungen und Probleme zu reagieren und technologisch ausgereifte Lösungen auf dem Gebiet der Richt- und Spalttechnik, Bandzuführanlagen sowie Automatisierungen anzubieten.

Herausforderungen für die Richt- und Spalttechnik  

Aluminium ist bei der Blechkonfektionierung und -verformung anspruchsvoll. Ein wichtiger Maßstab für die Effizienz eines Richtvorgangs ist beispielsweise der Plastifizierungsgrad des jeweiligen Materials. Durch ihn wird der Anteil des Materialquerschnitts beschrieben, der beim Richten plastisch verformt wird. Bei gleicher Streckgrenze und Materialdicke erfordert Aluminium wesentlich größere Umformgrade als Stahl, um vergleichbare Plastifizierungsgrade zu erzielen. Die Ursache dafür liegt im deutlich niedrigeren Elastizitätsmodul von Aluminium im Vergleich zu Stahl begründet. Um größere Umformgrade realisieren zu können, müssen kleinere Richtwalzen eingesetzt werden.

Im Bereich der Blechkonfektionierung muss auf die Genauigkeit und Schnittqualität geachtet werden, um Ausfallchargen zu vermeiden. Die modernen Werkstoffe stellen neue Herausforderungen für ein präzises Spalten spezieller Dicken sowie Breiten in der Geometrie von Spaltbändern dar. Daher ist eine überaus exakte Spaltschere ein Muss für ein gratarmes Trennen von Aluminiumbändern.

Die b+s group, zu der die Schnutz GmbH und Delta Technik GmbH gehört, stellt sich bei der Herstellung von Schneid- und Richtmaschinen sowie Automatisierungstechnik, unter der Führung der 1945 gegründeten Burghardt + Schmidt GmbH, den Herausforderungen des sich stetig wandelnden Marktes. In den vergangenen Jahren hat sich die Gruppe zu einem der weltweit führenden Hersteller von Längsteilanlagen, Streck-Biege-Richtanlagen, Verpackungslinien, Verlegespuler, Richtmaschinen, Querteilanlagen, Bandanlagen und Automatisierungslösungen entwickelt und am globalen Markt etabliert. Mit Hilfe der dabei gewonnenen Erfahrungen kann nun den Anforderungen beim Einsatz von hochfestes Aluminium und hochfesten Stählen im Karosseriebau für E-Fahrzeuge erfolgreich begegnet werden.

Bildunterschrift: Bei gleicher Streckgrenze und Materialdicke erfordert Aluminium wesentlich größere Umformgrade als Stahl.
Quelle: Schnutz GmbH

Weitere Informationen im Internet: www.b-s-germany.com, http://www.schnutz.com, www.deltatechnik.com