11. DEZEMBER 2016

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Gewappnet für die Stunde X


Interview zu Tailored Tubes

Für die Stunde X ist die Anwendungstechnik von Thyssen-Krupp Stahl gewappnet. Die erste Maschine produziert in Duisburg bereits am laufenden Band für viele namhafte Automobilisten als Muster Tailored Tubes. Die Strategie erläutert Dipl.-Ing. Wilfried Prange, Hauptbereichsleiter für Anwendungstechnik.

bbr: Wie ist der Stand der Technik bei der Halbzeugherstellung von Tailored Blanks?
Hr. Prange: Unsere Anwendungstechniker haben das Herstellen und Biegen der Rohre zur Serienreife gebracht. Nun geht es an die Konstruktionsmethoden und Berechnungsverfahren.

bbr: Wie sieht es mit der Faltenbildung beim Biegen aus?
Hr. Prange: Unsere Experten erfanden ein mittlerweile patentiertes Verfahren, um extrem dünnwandige Rohre ohne Falten und ungewollte Unstetigkeiten zu biegen. Durch das Vorbiegen und anschließendes Innenhochdruckumformen entstehen Strukturelemente, die sich exakt an die Belastungssituationen der Karosse anpassen lassen. Das sind wesentliche Voraussetzungen, um neue Karosseriebauweisen aus dünnwandigem Stahl herzustellen.

bbr: Wie fiel die Resonanz der Automobilhersteller aus?
Hr. Prange: Enorm: Dort besteht großes Interesse, das Verfahren im eigenen Hause einzusetzen. Denn es gibt ja außerhalb der Karosserie viele Bereiche, wo Rohre bereits seit längerem zum Einsatz kommen - etwa in der Abgastechnik.

bbr: Wie sieht es mit der Biegetechnik aus: Bei den Drahtbiegern gilt die dreidimensionale Verformung als der aktuelle Stand der Technik?
Hr. Prange: Da sind wir auch dran. Die Anwendungstechniker haben die 3D-Verformung bereits erfolgreich erprobt. Nun erhalten wir dafür eine große Maschine, auf die wir das Verfahren nur noch adaptieren müssen. Damit wollen wir vorgeformte Rohre herstellen, die dann an die Weiterverarbeitung gehen.

bbr: Das heißt: Sie steigen nicht in die Hydroformtechnik ein?
Hr. Prange: Nein. Wir sehen die Tailored Tubes ebenso wie die Tailored Blanks als Halbzeug an, das wir an die Automobilindustrie liefern. Jetzt geht es nur noch darum, ob wir auch noch das Vorbiegen in unsere Maschinen integrieren.

bbr: Nun lassen sich die gebogenen Rohre ja längst nicht so leicht transportieren wie die flachen Tailored Blanks?
Hr. Prange: Das stimmt. Wir denken intensiv über eine logistische Lösung nach: Entweder wir setzen dann die & pos;Rohrfabrik& pos; vor die Werkstore des verarbeitenden Kunden, oder wir entscheiden uns für eine zentrale Produktionsstätte mit einer adäquaten Transportlogistik. Doch auch dieses Problem ist lösbar

bbr: Wie sieht es mit der nötigen Produktionslogistik aus?
Hr. Prange: Bei der Großserie ist das Rezept völlig unproblematisch. Da heißt es einfach: Man nehme eine Rollformanlage und ein Schweißaggregat. Doch für Kleinserien, die jetzt im ersten Schritt anstehen, lohnt sich eine derartige Anlage nicht. Daher entwickelten wir hier in der Anwendungstechnik eine sehr flexible Maschine für verschiedene Werkstoffe und Durchmesser, die kleine Stückzahlen wirtschaftlich herstellt. Mit ihr stellen wir momentan die Muster für die Kunden her, deren Werkstoffe, Durchmesser und Losgrößen ständig variieren. Bei den Mustern für die Autoindustrie handelt es sich um verzinkte Rohre mit im Extremfall unter 0,5 Millimeter dünnen Wänden.

bbr: Und die Anlagentechnik?
Hr. Prange: Es gibt Pläne für drei verschiedene Maschinenmodelle, von denen wir einen bereits in die Tat umgesetzt haben. Die Anlage für kleine, mittlere Serien und Prototyping arbeitet bereits in der Anwendungstechnik. Sie entstand zusammen mit der Weil Engineering GmbH aus Müllheim/Süddeutschland. Für die Großserie stehen wir bereits in konkreten Verhandlungen mit einem Maschinenhersteller, so daß wir jederzeit mit der Produktion einer Großserie starten könnten. Und für die Lücke zwischen Groß- und Klein-/Mittelserie planen wir eine flexible Zwischenlösung. Aber auch in diesem Fall verhandeln wir bereits mit dem potentiellen Lieferanten über den Kaufpreis.

bbr: Das klingt aber schon sehr konkret?
Hr. Prange: Das ist richtig. Aber wir müssen für die Stunde X gewappnet sein, wenn jemand sich ad hoc für Tailored Tubes entscheidet. Das Konzept hat sich übrigens schon bei den Tailored Blanks bewährt, wo wir hier in der Anwendungstechnik Mittelserien fertigten, bis wir dann die erste Fabrik bauten.

bbr: Im Extremfall heißt Tailored Tubes aber auch, das jemand dünnere oder dickere & pos;Flicken& pos; mit nicht-linearen Konturen aus einer anderen Stahlsorte in ein Rohr schweißt. Oder dicke, weiche Werkstoffe mit dünnem, hartem Material kombiniert zu eckigen Gebilden. Sind Sie auch auf solche ausgefallenen Wünsche vorbereitet?
Hr. Prange: Auch für diese potenziellen Aufträge liegen bereits Anlagenkonzepte in der Schublade.

bbr: Packt Ihre Technik auch die neuen hochfesten Stahlsorten?
Hr. Prange: Sicherlich. Mit konventioneller IHU-Technik haben wir bereits Stähle mit einer Festigkeit von bis zu 1.000 Megapascal umgeformt. Und das ist erst der Anfang.

Aber die Konkurrenz aus dem anderen Werkstofflager schläft ja auch nicht: So betonte Wolfgang Rempe, Leiter der Anwendungstechnik bei VAW Alutubes aus Hannover: ?Hinsichtlich der Prozeßgestaltung offerieren erhöhte Umformtemperaturen gerade für Aluminiumlegierungen ein großartiges Potenzial, komplexer geformte Rohre zu erzeugen.?

bbr: Gibt es außer dem deutlich günstigeren Werkstoffpreis noch Pluspunkte für maßgeschneiderte Stahlrohre?
Hr. Prange: Ja. So nahm die weltweite Stahlindustrie im Rahmen des Forschungsprojektes ULSAB-AVC die Tailored Tubes detailliert unter die Lupe. Mit diesen Grundlagenforschungen kann dann jeder beteiligte Stahlkonzern seine eigenen maßgeschneiderten Tailored Tubes entwickeln.

bbr: Wann kommt für Stahl und Tailored Tubes der Durchbruch?
Hr. Prange: Realistisch gesehen dürfte vor dem Jahr 2004/2005 kein serienmäßiges Fahrzeug auf dem Markt kommen, das über einen stahlintensiven Hydroformanteil in der Karosserie verfügt.

bbr: Können Sie denn in der Kleinserie mit der Vielfalt der Aluminium-Strangpreßprofile mithalten?
Hr. Prange: Momentan entwickeln wir mit Thyssen-Krupp Automotive maschinelle Einrichtungen zur Verbindungstechnik. Es handelt sich dabei um einen Laserbearbeitungskopf zum integrierten Schneiden und Schweißen von Profilen. Doch ob es ganz ohne Knoten gehen wird, ist noch nicht sicher. In einer Aufspannung werden die entsprechenden Konturen der Tailored Tubes an den zu verbindenden Profilen geschnitten und anschließend gefügt und verschweißt. Das geschieht im Idealfall ohne Zusatzdraht. Sicherheitshalber werden wir aber auch eine Methode zum Schweißen mit Zusatzdraht entwickeln.

bbr: Erhielten Sie aus der Automobilindustrie auch schon konkrete Aufträge, Alternativen zu bestehenden Lösungen aus Alu-Strangpressprofilen zu entwickeln?
Hr. Prange: Ja. Dabei geht es darum, eine kostengünstigere Lösung mit gleicher Performance zu bieten.

bbr: Aber besteht nicht die Gefahr, das sie langfristig das eine oder andere Tailored Blank durch Tailored Tubes verdrängen?
Hr. Prange: Diese Substitution droht immer. Schon allein wegen dieses möglichen & pos;Kannibalismus& pos; müssen wir über beide Techniken im Haus verfügen.


Hauchdünn, hochfest und nichtlinear: Tailored Blanks der Zukunft
Bei den Tailored Tubes geht Thyssen-Krupp Stahl genauso vor wie bei der Einführung der Tailored Blanks. Zuerst wird in der Anwendungstechnik mit Klein- und Mittelserien gestartet, dann folgt bei genügend großem Auftragsvolumen der Bau von separaten Fabriken. Wie ist die momentane Lage bei den maßgeschneiderten Stahlblechen?

Bis vor kurzem orderten die Autohersteller nur Bleche mit geraden Nähten, doch mittlerweile produziert Thyssen-Krupp Stahl auch etliche Blanks mit nicht linearen Nähte. Daher schätzt Dipl.-Ing. Wilfried Prange, Hauptbereichsleiter für Anwendungstechnik, ?daß der Anteil dieser Blanks am Markt 15 bis 20 Prozent annimmt, bei dem insgesamt generell weiter steigenden Markt für Tailored Blanks?.

Und das bei einem boomenden Tailored Blanks-Markt: So gehen die Experten der Stahlindustrie davon aus, daß sich allein in Europa das Gesamtgewicht der außerhalb der Autoindustrie hergestellten Blanks bis zum Jahr 2006 auf über 1,4 Millionen Tonnen verdoppelt. Das ist aber auch nicht weiter verwunderlich, denn die Verfahrenstechnik hat in den letzten Jahren sehr zugelegt. Zu den Highlights zählen nicht nur die nicht linearen Nähte, sondern auch die erzielten Wanddicken und Festigkeiten. Tailored Blanks gibt es heute in Blechdicken von 0,6 bis zu drei Millimeter. Zum Einsatz kommen neben klassischen Stählen auch moderne Mehrphasenstähle mit Festigkeiten von 800 Megapascal.


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