Leichtbaulösung für A-Säulen

Für die Entwicklung eines einzigartigen Fertigungsprozesses und einer Leichtbaulösung für A-Säulen und Dachträgerrohre im Automobilbau wurde Shape Corp. für den Swedish Steel Prize 2019 nominiert.

14. November 2019
Leichtbaulösung für A-Säulen
Für die Entwicklung einer Leichtbaulösung für A-Säulen und Dachträgerrohre wurde Shape Corp. für den Swedish Steel Prize nominiert. (Bild: Shape Corp.)

Der Swedish Steel Prize feiert dieses Jahr sein 20-jähriges Bestehen. Damit werden gute Konstruktion, Kooperation und Innovation in der Stahlbranche gewürdigt, die Verbesserungen und Nachhaltigkeit ermöglichen. Die US-amerikanische Shape Corp. ist dieses Jahr einer von vier Finalisten. Zur Preisverleihung am 14. November reisen Hunderte internationaler Teilnehmer nach Stockholm und besuchen das Werk von SSAB.

Shape Corp. wird für sein 3D-Dachträgerrohr nominiert – eine in der Automobilindustrie bisher einmalige Entwicklung, die sowohl eine Kostenersparnis für Hersteller bewirkt als auch die Sicherheit von Fahrzeugen erhöht.

»Wir haben eine Biegetechnik entwickelt, die das Biegen in eine Richtung innerhalb einer Ebene – angepasst an unser kombiniertes Walz- und Umformverfahren – ermöglicht. Seither haben wir das 1D-Biegeverfahren weiterentwickelt: Aktuell können wir in drei Richtungen innerhalb einer Ebene biegen«, erläutert Brian Oxley, Product Manager bei der Shape Corp.

A-Säule mit schlankem Profil

2011 wandte sich Shape Corp. mit dem Profilkonzept an Ford. Das Ergebnis waren walzgeformte A-Säulen in 3D, gefertigt aus kaltgewalztem, martensitischem Stahl mit 1.700 Megapascal. Diese werden in mehreren Modellen von Ford eingesetzt. Auch ›Docol-1700M‹-Stahl wird Teil dieser Anwendung sein.

Traditionell werden diese Teile im Fahrzeugbau durch Hydroumformung gefertigt, was allerdings Einschränkungen in Bezug auf die Materialfestigkeit mit sich bringt und die Effizienz des Fertigungsprozesses beeinträchtigt. Im Gegensatz hierzu wird das Rohr nach der Rollumformung dreidimensional gebogen, dann im Laser-Remote-Verfahren zu einer Unterbaugruppe verschweißt und so in den Bereich von A-Säule und Dachträger des Sicherheitskäfigs zum Aufprallschutz integriert.

Dank dieser 3D-Umformung haben die A-Säulen ein schlankeres Profil als bei herkömmlichen Lösungen. Das wiederum ermöglicht eine bessere Sicht des Fahrers, einen größeren Innenraum sowie ein besseres Verstauen der Airbags. Die 3D-umgeformten A-Säulen weisen ein besseres Verhältnis von Gewicht zu Festigkeit auf, wodurch sich insgesamt rund 2,8 bis 4,5 Kilogramm pro Fahrzeug einsparen lassen.

»Einzigartige Leichtbaulösung«

»Wir haben den besten hochfesten Stahl auf dem Markt genommen und ihn mit der idealen Anwendung verbunden – ein wenig, als würde man den passenden Wein für das feine Essen aussuchen«, erläutert Oxley. »Das beweist, was mit hochmodernen Werkstoffen möglich ist, und dass Stahl im Automobilbau noch lange Zeit relevant sein wird.«

Ihre Entscheidung, Shape Corp. für das Finale beim Swedish Steel Prize 2019 zu nominieren, begründet die Jury folgendermaßen: »Shape hat einen kosteneffizienten, robusten Herstellungsprozess für 3D-umgeformte Rohrprofile entwickelt, der die Anwendung von Kaltumformstählen mit den derzeit höchsten Festigkeiten ermöglicht. Damit steht nun eine einzigartige Leichtbaulösung für Rohrprofile an A-Säulen und Dachträgern für die Automobilhersteller zur Verfügung.«

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