Produktentwicklung mit Tailored Welded Blanks und Patchworksystemen

Mit der Herstellung lasergeschweißter Platinen bieten wir für den Automobilbau eine der effizientesten Fertigungsmöglichkeiten, Stahlwerkstoffe gezielt kosten- und ressourcenschonend einzusetzen. Dabei unterstützen wir unsere Kunden entlang der  gesamten Prozesskette – von der Potenzialanalyse über die Produktentwicklung bis zur Großserienfertigung.

Potenziale

Funktionssteigerung

  • Verbesserte Crasheigenschaften
  • Hohe Steifigkeit
  • Gute Umformbarkeit

Gewichtseinsparung / Leichtbau

  • Reduzierung der Blechdicke
  • Funktionsintegration

Wirtschaftlichkeit

  • Optimierter Materialeinsatz
  • Optimales Verschachteln der Platinen Verringerung der Rohbauprozesse

Kernkompetenzen

  • Engineering von kundenindividuellen Leichtbaulösungen mit Tailored Welded Blanks, Patchwork-Platinen, Stanzplatinen
  • Unterstützung entlang der Kunden-Prozesskette
  • Presswerkgerechte Logistikleistungen

Mögliche Anwendungsbereiche

Produkte nach Maß — Lineare Tailored Welded Blanks

Lineare Tailored Welded Blanks werden mittels Laserstrahlschweißen ohne Zusatzdraht aus mehreren Blechzuschnitten  zusammengefügt. Die Bleche können aus unterschiedlichen Stahlgüten, Dicken sowie Oberflächenbeschichtungen bestehen.

Kundenanforderungen

Lineare Tailored Welded Blanks


Anwendungsbeispiel – Bauteil Längsträger vorn

Crashenergie abbauen – Gewicht reduzieren

Längsträger sind komplex geformte Bauteile. Eine ihrer Funktionen ist der Abbau von Crashenergie. Durch die Auswahl des richtigen Werkstoffes und der richtigen Blechdicke am richtigen Ort kann das Fahrzeuggewicht reduziert werden.

  • Bauteil: Längsträger vorn unten innen rechts
  • Werkstoffe: CR300LA-GI (2,25 mm) / HX340LAD+Z & CR330Y590T-DP-GI (2,50 mm) / HCT600XD+Z

Kundennutzen

  • Funktionssteigerung durch gezielt angepasste Materialien und Dicken
  • CO2 -Reduzierung durch Leichtbauweise
  • Modellübergreifender Einsatz

Anwendungsbeispiel – Bauteil Heckklappe Innenblech

Blechdicke nur dort, wo Kräfte angreifen

Gerade großflächige Bauteile eignen sich zur Gewichtsreduzierung mit Tailored Welded Blanks. Außerdem entfallen so einzelne Verstärkungsteile und deren Einbaukosten.

  • Bauteil: Heckklappe Innenblech
  • Werkstoff: CR5-GI (0,75 mm / 1,50 mm) / DX57D+Z

Kundennutzen

  • Gewichtsreduzierung
  • Verringerte Fügeoperationen
  • Verringerung der Gesamtkosten

Produktinnovation – Tailored Welded Blanks aus neuen Werkstoffen

Entwicklung in Kundenkooperation

Umfassende Kundenunterstützung durch Weiterentwicklung des Produktangebotes und der Produktoptimierung in Abhängigkeit von Kosten, Gewicht und Performance.

Entwicklungsaktivitäten

  • Tailored Welded Blank aus HSD®-Stahl
  • Tailored Welded Blank aus lufthärtbarem Stahl
  • Tailored Welded Blank aus presshärtbarem Stahl (22MnB5+AISi)

Ergebnisse

  • Nachweisbarkeit der Laserschweißbarkeit
  • Potenzial für neue Materialgüten / -kombinationen
  • Gesteigertes Leichtbaupotenzial

Tailored Welded Blanks aus HSD®-Stahl – Eigenschaften

Projektbeispiel – B-Säulenfuß

Anhand eines Werkzeuges mit der Geometrie eines  stilisierten B-Säulenfußes wurde die Umformbarkeit  eines Tailored Welded Blanks aus HSD®-Stahl gezeigt. Auf Basis dieser Ergebnisse folgen Untersuchungen  zur Berücksichtigung des Bauteils im Rohbau.

Aufgabenstellung

  • Umform-Potenzialabschätzung für mögliche Bauteilgeometrien
  • Sicherstellung des Fügens und Umformens als Tailored Welded Blank

Daten

  • Werkstoff: HSD®-Stahl
  • Platine: 1,50 mm x 350 mm x 450 mm
  • Bauteil:  B-Säulenfuß (variables Modell)

Tailored Welded Blanks aus HSD®-Stahl – Vorteile

Kundennutzen

Tailored Welded Blanks aus höchstfestem HSD®-Stahl vereinen die Möglichkeit, komplexe Bauteilgeometrien bei einem hohen Leichtbaupotenzial zu realisieren. Sie können insbesondere  in allen festigkeitsrelevanten Bereichen eingesetzt werden. Durch die Substitution von angrenzenden Bauteilen erhöht sich zusätzlich ihr Leichtbaupotenzial.

  • Kritische Bereiche problemlos umformbar
  • Laserschweißbarkeit nachgewiesen, für
    Tailored Welded Blank geeignet
  • Hoher Energieabbau im Crash (hohe Restdehnung im Bauteil)

Hydrogeformte Karosseriekomponenten

Wir sind führender Hersteller von innenhochdruckumgeformten Bauteilen (IHU) mit dem leistungsfähigsten Anlagenpark in Europa.  Für den Automobilbau bieten wir Fertigungskonzepte mit Full Service – von der Klein- bis zur Großserienfertigung mit allen vor- und nachgelagerten Prozessen. Dabei setzen wir auf unsere umfassende Entwicklungskompetenz mit starkem CAE-Umfeld.

Wertschöpfungskette

Potenziale und Anwendungsbereiche

Funktionssteigerung

  • Extreme Umformgrade → Funktionsintegration/Designfreiheit
  • Hohe Steifigkeit aufgrund geschlossener Profile → Leichtbau / Crashsicherheit
  • Sehr gute Kaltverfestigung → Leichtbau / Crashsicherheit
  • Unterschiedliche Werkstoffe und Wandstärken aus einem Werkzeug → Variantenvielfalt
  • Beanspruchungsgerechte Wandstärkenverläufe → Hohe Dauerfestigkeit

Verbaubarkeit

  • Hervorragende Formgenauigkeit
  • Hohe Wiederholgenauigkeit → Stabile Serienfertigung

Kosteneffizienz 

  • Einsparung von Bauteilen und Fügestellen
  • Herstellung von Mehrfachteilen
  • Optimale Materialausnutzung → Geringer Verschnitt

Hydrogeformte Strukturbauteile im Vorderwagen

Perfekt abgestimmte Fertigungskonzepte

Leistungsmerkmale

  • Anspruchsvolle mehrstufige Vorprägeoperationen
  • Enge Abstimmung zwischen Vorformoperationen und IHU
  • Kalibrierung auf höchste
    Genauigkeit mittels IHU

Hochgenaue Mehrkammer-Strangpressprofile aus Aluminium

Kundennutzen

  • Deutliche Verbesserung der Profilgenauigkeit für nachfolgende Fügeoperationen (hohe Formlinientoleranz)
  • Perfekte Ausformung auch in engen Biegeradien für Formstabilität (kein Biegeeinfall)
  • Integration von Formelementen (z. B. Crashsicken, Freigänge etc.) 
  • Anprägen von Flächen für Anschlusselemente
  • Hochgenaue Referenzlöcher aus IHU-Prozess für Positionierung der Bauteile bei nachgelagerten Arbeitsgängen

    → Umsetzung anspruchsvoller 3D-Geometrien an Strangpressprofilen
    → Gewichtsoptimiertes Design aufgrund hoher Steifigkeit der Profile

Hydrogeformte einteilige A-Säule für ein Cabrio – Entwicklungsstufen

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