Automobilen

Die Herausforderung des Schweißens von Automobilen

Sie transportieren uns jetzt seit dem Jahr 1886 von A nach B und sehen dabei ziemlich gut aus: Autos.

Egal welches Automobil wir sehen, vom Bus bis hin zum Rennwagen, alle sind durch Schweißarbeiten entstanden. Und wir werden uns jetzt anschauen, warum das Schweißen im Bereich der automobilen Welt so kompliziert sein kann. Und ob es vielleicht wesentlich einfacher geht…

Materialien in Automobilen

Mit dem berühmten Model „Tin Lizzy“ erschien 1913 das erste Auto mit einer Stahlplattform, die für die Stabilität der einzelnen Automobile zuträglich war. Das bekannteste Design ist hierbei bei dem VW Käfer zu sehen, auf dessen Stahlplattform der eigentliche Korpus des Autos montiert worden ist. Im Laufe der Zeit konnte man eine Veränderung in dem Bau von Autos bemerken – weg von schweren Materialien, hin zu Aluminium. Der Rohstoff, der auch für zukünftige Autos eine wichtige Rolle spielen wird. Die Kombination aus Aluminium, Polymeren und Magnesium verringert das Gesamtgewicht und damit den Verbrauch von Automobilen, während die wichtigsten, tragenden Teile aus gehärtetem Stahl bestehen, um im Falle eines Unfalls möglichst viel Kraft zu absorbieren und den Fahrer zu schützen.

Herausforderungen des Schweißens

Für die Verbindung von verschiedenen Metallen sind MAG Schweißen und das Punktschweißen nicht mehr aktuell genug. Multimaterialgelenke dürfen nicht den Service und die Stabilität des härteren Materials einschränken, ganz zu schweigen von der Verziehung des Materials durch Hitze.

Die Komplikation bei der thermalen Verbindung von Aluminiumlegierungen und Stahl ist die geringe Verbindungsfreudigkeit beider Metalle, die in einer geringen und brüchigen Stärke resultiert und dadurch dynamische als auch statische Härte einbüßt. Der unterschiedliche thermale Koeffizient der Ausbreitung verursacht Stress auf den geschweißten Gelenken innerhalb der Verbindung, die extrem unterschiedlichen Schmelzpunkte und die Oxdiation der Metalle erschweren den Vorgang der multimateriellen Verbindung weiter.

Um diese Probleme der Materialverbindung zu eliminieren muss eine Zwischenschicht genutzt werden, normalerweise Zink, doch sind bereits neue Verfahren mit geringer und kontrollierter Hitze in der Forschung um Aluminium direkt auf heisse, galvanisierte Stahlplatten zu schweißen.

Zusammenfassung

Der permanente Wandel von Schweißverfahren und Automobilen wird das multimaterielle Schweißen noch ökonomischer und effizienter gestalten. Durch die Verstärkung von Verbindungen und Gelenken werden Fahrzeuge mit weniger Gewicht und mehr statischem und dynamischen Durchhaltevermögen entstehen können.

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MWS

 

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