Leicht, formbar, hochfest: Neue Werkstoffe für die Konstruktion von Fahrzeugsitzen

Für die teilweise komplexen Strukturbauteile in Fahrzeugsitzen sind ein geringes Gewicht und eine hohe Formbarkeit des Materials bei gleichzeitig hoher Festigkeit gefragt. Unter diesen Aspekten präsentiert Outokumpu seine Werkstoffkompetenz speziell für den Bau von Fahrzeugsitzen auf der diesjährigen Innovative Seating Conference vom 15. bis 18. Februar in Düsseldorf.

Am Ausstellungsstand können sich Fachbesucher eingehend über das Produktangebot von Outokumpu im Automobilbereich informieren, insbesondere über die Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Forta H-Güten. Eine Vielzahl an Möglichkeiten zum konstruktiven Leichtbau und ein hohes Energieabsorptionsvermögen unter Crashbelastung tragen zu einer Reduzierung der CO₂-Emissionen bei gleichzeitiger Verbesserung der Insassensicherheit bei. Anhand von Bauteilen erklären die Experten die Eigenschaften der ultrahochfesten Forta H-Güten. Sie gehen dabei besonders auf die für die Konstruktion von Fahrzeugsitzen relevanten Merkmale ein. Dazu zählen die Darstellbarkeit komplexer Bauteilgeometrien, die Schweißbarkeit sowie die mögliche Bauteilausdünnung.
Die Mangan(Mn)-Chrom(Cr)-Werkstoffgruppe der Forta H-Güten erschließt durch ihr vollaustenitisches Gefüge mit einem speziellen Verfestigungsmechanismus neue Leichtbaupotenziale und damit eine CO₂-Emissionsreduzierung. Anhand ihrer Streckgrenzen lassen sich die Forta H-Güten in die Varianten Forta H500, Forta H800 und Forta H1000 unterteilen. Neben dem direkten Leichtbau durch die Darstellbarkeit teils komplexer Bauteile mit erheblicher Steifigkeit bei gleichzeitiger Blechdickenreduktion kann durch das hohe Energieabsorptionspotential der H-Serie auch indirekter Leichtbau durch die Ausdünnung benachbarter Komponenten betrieben werden. Claire Heidecker, Senior Technical Manager, Outokumpu, erklärt weiter: „Bei bis zu 50 Prozent weniger Gewicht gegenüber dem Einsatz von Tiefziehstählen erhöhen die Forta H-Güten die Fahrzeugsicherheit durch den ausgeprägten TWIP-Verfestigungsmechanismus (TWIP: Twinning Induced Plasticity; Verfestigung durch Zwillingsbildung). Über die Zwillingsbildung härten vermeintliche Schwachstellen im Bauteil wie Schweißbereiche im Crashfall so auf, dass sie die mechanischen Werte des Grundmaterials erreichen. So sind die Forta H-Güten auf Zugfestigkeitswerte von bis zu 2000 MPa verfestigbar. Dabei baut das Material sehr viel Crashenergie ab.“ Typische Anwendungen im Fahrzeug sind crashrelevante Strukturbauteile wie B-Säule, Crashbox, Tunnel oder auch Sitzquerrohre. Aber auch anspruchsvolle, blechdickenreduzierte Umformbauteile und Bauteilintegration sind möglich, wie etwa Radhäuser oder integrative Sitzbauschalen.
Stellvertretend für den Einsatz von Edelstahl im Fahrzeug zeigt Outokumpu einen Fahrzeugtank aus Core 301 / HyTens X, einem korrosionsbeständigen Chrom-Nickel-Austenit. Das Produktbeispiel veranschaulicht die hohe bauliche Komplexität, die der Werkstoff dank seiner hohen Umformbarkeit zulässt. Außerdem ermöglichen Edelstahllösungen den Einsatz geringster Blechdicken von bis zu 0,6 Millimetern. In Sitzanwendungen eignet sich Core 301 / HyTens X damit beispielsweise für die Herstellung von Sitzschalen und Seitenlehnen.
Forta H-Güten in Fachvorträgen
In dem Fachvortrag „Forta H-Serie: Neue MnCr-Werkstoffe für Leichtbau-Sitzstrukturen im PKW“ geht Claire Heidecker zunächst auf die immer anspruchsvolleren Anforderungen ein, die OEMs an Werkstoffe stellen und präsentiert mit den ultrahochfesten, vollaustenitischen Forta H-Güten die Antwort von Outokumpu. In der folgenden Beschreibung stehen die Materialeigenschaften wie eine sehr gute Verarbeitbarkeit, ein ausgesprochen starkes Energieabsorptionsvermögen im Crashfall und das hohe Leichtbaupotenzial im Fokus.
Zeitgleich zur Innovative Seating Konferenz findet in Berlin die Lightweight Chassis & Body Design statt, auf der Outokumpu ebenfalls mit einem Vortrag vertreten ist. Barbara Homann, Project Manager Automotive bei Outokumpu, referiert darin zum Thema „Forta H-Serie: Neue MnCr-Werkstoffe für den Leichtbau“. Neben einer allgemeinen Vorstellung der Werkstoffgruppe erklärt die Expertin dessen Leichtbaueigenschaften und -vorteile und gibt einen Überblick über mögliche Anwendungsbereiche in Karosserie und Chassis von Pkw und Nutzfahrzeugen.
Näheres zu den Veranstaltungen finden Sie hier:
www.seating-conference.com
www.lightweight-chassis.com