Runde Sache für Hightech

SPEZIAL Schweissen

Rohre neuestes Highlight des Rohrspezialisten Michelfelder sind kundenspezifische lasergeschweißte Rohre aus Titan. Obgleich höchst anspruchsvoll in der Verarbeitung, gehört dem Leichtbau-Werkstoff Titan dank seiner hervorragenden Materialeigenschaften die Zukunft.

05. Oktober 2009

Nicht nur in der Luft- und Raumfahrtindustrie, auch in anderen Hightech-Branchen wie Medizin-, Nuklear-, Feinwerktechnik und Automobilbau wird der Bedarf an Titankomponenten deutlich steigen. So meinten Fachkreise bereits auf der Branchentagung Titanium 2008 in Las Vegas - inzwischen von weltweit führenden Herstellern und Anwendern.

So zeichnet sich Titan durch niedrige Dichte bei gleichzeitig hoher Festigkeit aus; gegenüber Stahl ist es bei gleicher Festigkeit etwa 42 Prozent leichter. Zudem besitzt es eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, was sich in der Luftfahrtindustrie und im chemischen Apparatebau bereits nachhaltig bewährt hat. Zu den Eigenschaften von Titan gehören ferner exzellente Dauerbiegewechselfestigkeit sowie ein guter Oxidationswiderstand (T

Gleichzeitig ist die Verarbeitung von Komponenten aus Titan höchst anspruchsvoll und erfordert deshalb profundes Know-how sowie spezielle Fertigungsbedingungen. »Prozesssicheres Schweißen funktioniert nur im Vakuum oder unter Edelgas. Falls die Schweißnähte Sauerstoff aufnehmen, verlieren sie unverhältnismäßig an Festigkeit«, beschreibt Karl-Heinz Hezel, Vertriebsleiter der Michelfelder Automotive GmbH, eine der Prozessherausforderungen. »Seit wir 2002 in die Kurzrohrherstellung aus hochfesten Edelstählen mittels des Fertigungsablaufs ›Platine - CNC-Runden - Längsnahtlaserschweißen‹ eingestiegen sind, haben wir unsere Prozesse kontinuierlich optimiert und damit kräftig Marktanteile gewonnen. Dies qualifiziert uns als zuverlässigen Partner für das anspruchsvolle Laserschweißen von Rohren aus Titanwerkstoffen, speziell im niedrigen und mittleren Stückzahlbereich.«

Insbesondere für die Automobilzulieferindustrie erschließt sich durch Einsatz von Leichtbauwerkstoffen ein zukunftsträchtiges Feld. Leichtbau trägt zur Verbesserung von Komfort und Fahrvergnügen, zur Erhöhung der Sicherheit, zur Ressourcenschonung sowie zur Verminderung der CO2-Emissionen bei. 100 kg Gewichtsreduzierung am Fahrzeug führen zu 0,4 Liter Kraftstoffersparnis pro 100 km, entsprechend einer CO2-Reduktion von 10 g/km. Momentan scheinen Abgasanlagen der effektivste Weg zu sein, um mit Titan signifikante Gewichtseinsparungen im Automobil zu erreichen. Denn gegenüber anderen Bauteilgruppen lässt sich hier verhältnismäßig viel Material substituieren; Einsparungen im zweistelligen Kilogrammbereich gelten als durchaus realistisch. Als Ummantelung von Katalysatoren sowie als Gehäuse für Rußpartikelfilter sind Kurzrohre à la Michelfelder als Komponenten von Abgassystemen namhafter Automobil- und Nutzfahrzeugehersteller bereits heute unverzichtbar. Galten hier bislang hochfeste Edelstähle als Maß der Dinge, wird es zukünftig wohl Titan sein, etwa Ti grade 2 und Ti grade 1s.

Inwiefern sich die Vorteile von Titanlegierungen auch für weitere Branchen rechnen, etwa für die Sanitär- oder auch für die Haushaltswarenindustrie, die Nahrungsmittelindustrie oder die Architektur, werden branchenspezifische Erprobungen einschließlich Material- und Verfahrenstests zeigen.

Wolfgang Pfau

Freier Fachjournalist

Erschienen in Ausgabe: 10/2009