KryoAlu - Tieftemperaturen machen Aluminium leichter formbar
Kurzbeschreibung
Die Leichtbauweise wird im automobilen Karosseriebau immer gefragter. Die möglichst leichte und dünne Bauweise spart Materialien, Kosten und Energie und schont durch CO2-Einsparung die Umwelt. Aber auch im Motorsport sind Werkstoffleichtbau und konstruktiver Leichtbau beliebt, immerhin verbessert die Gewichtsreduktion auch die Fahrleistungen. Aluminiumlegierungen spielen bei der Leichtbauweise eine wichtige Rolle.
Im Vergleich zu Stahl haben sie aber ein deutlich schlechteres Umformverhalten bei Raumtemperatur. Zwar gibt es Ansätze mit erhöhten Temperaturen, die teilweise die Umformbarkeit verbessern, diese sind jedoch bis heute noch nicht für Serien fer - tigungen wirtschaftlich anwendbar. Eine wesentliche Verbesserung des Umform - verhaltens von Aluminiumblechen scheint jedoch bei kryogenen Temperaturen, also unter Tieftemperaturen, möglich zu sein.
Damit wären leichte, komplexe und hochintegrierte einteilige automotive Bauteile herstellbar, die künftigen Herausforderungen in Hinsicht auf Leichtbau, Wirtschaftlichkeit und Umweltschonung gerecht werden.
Aluminiumlegierungen werden fester
Die mechanischen Eigenschaften von Aluminium sowie seiner Legierungen werden allgemein bei tiefen Temperaturen günstiger. So verbessert sich etwa die Festigkeit und zumeist auch die Verformbarkeit und Zähigkeit von Knet- und Gusslegierungen.
Die Umformung von Aluminiumblechen ist heute kein allzu komplexer Prozess mehr. Kryogene Blechumformung soll daher die Umformbarkeit und damit auch das Design der Bauteile verbessern. Im Rahmen des Projekts KryoAlu werden die Potenziale einer solchen kryogenen Aluminiumblechumformung untersucht. Ziel ist die Entwicklung einer Kältetechnik, die sich in bestehende Produktionsanlagen im Karosseriebau integrieren lässt.
Eine rasche Abkühlung auf Temperaturen zwischen -100 °C und -190 °C (je nach Aluminiumlegierung und Anwendung) mit Prozesszeiten von ca. 10 Sekunden soll einen großserientauglichen Prozess der Umformung von Aluminiumblechen etablieren. So kann schließlich unter wirtschaftlichen und technologischen Gesichtspunkten entschieden werden, ob die Blechumformung – je nach Wahl – bei Raumtemperatur, erhöhten oder tiefen Temperaturen erfolgt.
Projektbeteiligte
Konsortialführer
AIT Austrian Institute of Technology,
LKR Leichtmetallkompetenzzentrum Ranshofen GmbH
Weitere Konsortialpartner
- Aerospace & Advanced Composites GmbH
- AIT Austrian Institute of Technology GmbH
- Fill GmbH
- Linde Gas GmbH
- voestalpine Metal Forming GmbH
- voestalpine Polynorm GmbH & Co KG
Kontaktadresse
Projektkoordinator
Dr. Nikolay Sotirov
E-Mail: nikolay.sotirov@ait.ac.at