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Produkte und Lösungen, 09.09.2003, 02:00

ThyssenKrupp Stahl liefert Hochleistungs-Stähle für VW Touareg und Porsche Cayenne

Die ThyssenKrupp Stahl AG präsentiert zur IAA 2003 eine Rohkarosserie des Sport Utility Vehicle (SUV) Touareg von Volkswagen. Der Touareg ist, wie auch der auf der gleichen Plattform gebaute Porsche-SUV Cayenne, das Serienfahrzeug mit dem gegenwärtig höchsten Anteil an modernen Mehrphasenstählen in der Karosserie. Es erreicht Spitzenwerte in Bezug auf Crashverhalten sowie Karosseriesteifigkeit und dies bei einem vergleichsweise geringen Rohbaugewicht von 392 Kilogramm. Insgesamt sind in der Rohkarosserie 64 Prozent höher- und hochfeste Stähle verbaut. Dass darunter auch zahlreiche umformtechnisch komplexe Teile sind, zeigt, dass die Grenzen für den Einsatz von höherfesten Stahlwerkstoffen in der Automobilfertigung beträchtlich erweitert wurden. 28 Prozent der Rohkarosserie des Touareg bestehen aus modernen Mehrphasenstählen, die, neben weiteren hochfesten Werkstoffen, die ThyssenKrupp Stahl AG geliefert hat.

Das Duisburger Unternehmen hat in den vergangenen Jahren mehr als die Hälfte seiner Stahlsorten weiterentwickelt und dabei den Zielkonflikt zwischen hoher Festigkeit und guten Umformeigenschaften unter anderem mit einer breiten Palette neuer Mehrphasenstähle gelöst. Diese Werkstoffe zeichnen sich durch hohe Kaltverfestigung aus, die auf einer jeweils maßgeschneiderten Kombination harter und weicher Gefügephasen beruht. Bei den Dualphasenstählen beispielsweise setzt sich das Gefüge aus weichem Ferrit mit eingelagerten harten Martensit-inseln zusammen. Mehrphasenstähle sind auch die so genannten TRIP-Stähle mit einem im Wesentlichen bainitisch-ferritischem Gefüge und eingelagerten Restaustenitinseln, die sich beim Pressvorgang in harten Martensit umwandeln. Die Abkürzung TRIP bedeutet Transformation Induced Plasticity.

Der Touareg besitzt eine selbsttragende Karosserie mit integriertem Rahmen. Nahezu vollständig aus Mehrphasen-Stählen ist die tragende Struktur der Rohkarosserie mit Längsträgern, A- und B-Säule sowie dem seitlichen Dachrahmen gefertigt. Mit Zugfestigkeiten von 600 und 700 Megapascal (MPa) nach der Umformung und einem entsprechend hohen Energieaufnahmevermögen sorgen diese Werkstoffe für Sicherheit sowohl in den Deformationsbereichen der Karosserie als auch in der Fahrgastzelle. Zusätzlichen Schutz der Passagiere bei einem seitlichen Aufprall gewährleistet ein Sitzquerträger aus dem Complexphasenstahl CPW 800 von ThyssenKrupp Stahl mit einer Zugfestigkeit von 800 MPa im Lieferzustand. Er verbindet zwei nahtlos gezogene Stahl-Verstärkungsrohre mit Festigkeiten von 1.400 bis 1.800 MPa. Die Rohre erstrecken sich jeweils über die gesamte Fahrzeugseite zwischen den Rädern.

Gefügt werden die Bauteile der Rohkarosserie des Touareg durch Widerstandspunkt- und Laserschweißen, Laserlöten, MIG-Löten sowie MAG-Schweißen. Die unterschiedlichen Fügeverfahren kommen je nach Belastung der jeweiligen Baugruppen zum Einsatz. Dabei hat sich gezeigt, dass sich Mehrphasenstähle mit modernen Fügetechniken bei hoher Prozesssicherheit verarbeiten lassen. Ein fügetechnisches Highlight ist die durch Laserlöten erzeugte Dachnaht. Das Verfahren erzeugt eine dichte und nahezu nacharbeitsfreie Verbindung bei ebenfalls hoher Prozessgeschwindigkeit und Wiederholgenauigkeit. Dass Mehrphasenstähle bei scherender Beanspruchung die gleiche Dauerfestigkeit besitzen wie weiche Tiefziehstähle ist ebenfalls eine gesicherte Erkenntnis aus der Entwicklung des SUV.

Stahlleichtbau auf höchstem Sicherheits- und Stabilitätsniveau: Der Touareg zeigt, wie sich das Potenzial moderner höher- und hochfester Stähle durch innovative konstruktive Lösungen und leistungsfähige Fügeverfahren konsequent nutzen lässt. Die Steifigkeit der Karosserie zeigt sich unter anderem in einem für SUVs typischen Lastfall, der maximalen Torsionsbelastung im Gelände: Selbst wenn eines der Räder keinen Bodenkontakt mehr besitzt, lassen sich alle Türen und die Heckklappe problemlos öffnen und schließen. Die in Newtonmeter pro Grad gemessene statische Torsionssteifigkeit der Touareg-Karosserie beträgt 36.900 - ein Spitzenwert im Segment der Sport Utility Vehicles.

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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