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Produkte und Lösungen, 09.09.2003, 02:00

Mehr Energieaufnahme im Crashfall, weniger Gewicht: Längsträger aus Thyssen Tailored Tubes®

Zur IAA 2003 präsentiert die ThyssenKrupp Stahl AG erstmalig die neuen Thyssen Tailored Tubes® mit konischer Geometrie. Die lasergeschweißten und anschließend mit Innenhochdruck umgeformten Rohre hat das Unternehmen als Halbzeuge unter anderem für den Bau von Längsträgern entwickelt. Sie bieten Automobilherstellern die Möglichkeit, das Crashverhalten ihrer Fahrzeuge weiter zu verbessern und gleichzeitig Gewicht einzusparen.

Längsträger sind mit entscheidend für die passive Sicherheit eines Automobils, insbesondere beim Frontalaufprall. Durch definierte, regelmäßige Verformung auf einem hohen Lastniveau müssen sie einen möglichst großen Teil der Aufprallenergie aufnehmen. Herkömmlicherweise werden Längsträger aus tiefgezogenen und anschließend zusammengeschweißten Blechschalen hergestellt. Im Rahmen ihres NewSteelBody-Projekts (NSB®) hat ThyssenKrupp Stahl die Längsträger aus konischen Thyssen Tailored Tubes® konstruiert und die Strukturdaten dieser Lösung mit den authentischen Werten des Referenzfahrzeugs Opel Zafira verglichen. Das Ergebnis: Die spezifische Energieaufnahme, also das Verhältnis von aufgenommener Energie zur Masse des Bauteils, ist etwa um den Faktor 1,6 besser als beim Referenzmodell.

Dieses Resultat kommt zustande, weil die konischen Thyssen Tailored Tubes® mehrere Vorteile in sich vereinigen. Die lasergeschweißten Rohre kommen ohne die bei der klassischen Schalenbauweise notwendigen Schweißflansche aus. Außerdem lassen sie sich im Innenhochdruckumformprozess so gestalten, dass der vorhandene Bauraum optimal genutzt wird. Ihre konische Form ermöglicht es, die Festigkeits- und damit Gewichtsvorteile moderner Hochleistungsstähle durch dünnwandige Bauweise konsequent zu nutzen. Der von vorne nach hinten zunehmende Querschnitt sorgt dafür, dass bei fortschreitender Deformation immer mehr Werkstoff zur Verfügung steht, so dass sich die Längsträger gezielt und regelmäßig verformen.

Als Werkstoff für die NSB®-Längsträger wurde ein Mehrphasenstahl mit einer Zugfestigkeit von 700 Megapascal eingesetzt. Ausgangsprodukt für die konischen Thyssen Tailored Tubes® sind trapezförmige Platinen. Der Durchmesser der NSB®-Längsträger beträgt 74,5 bis 115 Millimeter und die Wandstärke liegt bei 1,4 Millimeter. Die ThyssenKrupp Stahl AG hat für die Herstellung von Rohren mit derart hohen Durchmessern bei vergleichsweise geringen Wandstärken eine eigene Fertigungstechnologie entwickelt. Das Verfahren ist so ausgelegt, dass das Umformpotenzial des verwendeten Stahls weitgehend für die Energieaufnahme erhalten bleibt und nicht der Kaltverfestigung beim Formen der Rohre zum Opfer fällt. Prototypen für die Längsträger hat die ThyssenKrupp Drauz GmbH aus seriennahen Werkzeugen gefertigt. ThyssenKrupp Drauz ist ein Unternehmen aus dem Segment Automotive des ThyssenKrupp Konzerns mit führendem Know-how in der IHU-Technologie sowie im Werkzeug- und Prototypenbau.

Kontakt:
ThyssenKrupp Steel AG
Dietmar Stamm
Tel.: +49 203 / 52 - 2 62 67
Fax: +49 203 / 52 - 2 57 07
e-mail: dietmar.stamm@tks.thyssenkrupp.com

Bernd Overmaat
Tel.: +49 203 / 52 - 4 51 85
Fax: +49 203 / 52 - 2 57 07
e-mail: bernd.overmaat@tks.thyssenkrupp.com

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