Für Flugzeuge sind Aluminiumlegierungen nahezu schon immer der wichtigste Werkstoff. Für Landfahrzeuge gehören Leichtbauwerkstoffe dagegen erst seit etwa 20 Jahren zu den neuen Materialien, mit denen durch Gewichtsreduzierung Treibstoffverbrauch und Umweltbelastung gesenkt werden.Jetzt erregte Ford in den USA mit der Präsentation des Modells Ford F-150 Aufsehen. Bisher zeichneten sich die nordamerikanischen Autohersteller nicht unbedingt durch das Interesse an treibstoffsparenden Fahrzeugen aus – mit dem neuen Pick-up wurde ein erster Schritt in diese Richtung getan. Laut Ford wurde das Gewicht je nach Ausführung um bis zu 320 Kilogramm reduziert, wodurch der Hubraum erstmals unter drei Liter gesunken ist [1]. (Dank an unseren Leser Martin Juros für den Hinweis.) Allerdings ist die Meldung auch mit Bedenken verbunden: Die hohen Absatzzahlen des F-150 könnten zu einem deutlichen Anstieg des Aluminiumpreises und damit zu Produktionsengpässen bei Aluminiumkarossen führen.
Ebenso interessant wie der Aluminiumeinsatz beim F-150 ist eine ergänzende Meldung hierzu: Das Chassis des Fahrzeugs besteht weiterhin aus Stahl. Damit wird eine weitere entscheidende Herausforderung für die Werkstoffentwicklung mit den neuen Materialien aufgezeigt: die Kombination von unterschiedlichen Werkstoffen in einem Produkt. Gefahr kann eine verstärkte Korrosion beim Kontakt zwischen beispielsweise Stahl und Aluminium oder auch zwischen kohlefaserverstärktem Kunststoff (CFK) und Stahl oder Aluminium sein. Kaum weniger kritisch ist deren unterschiedlicher Ausdehnungskoeffizient bei Temperaturänderung, der hohe mechanische Spannungen erzeugt. Insbesondere CFK ist in den letzten Jahren sowohl in der Luftfahrt als auch im Fahrzeugbau eine Alternative neben Stählen, Aluminium oder Kunststoff (für nichttragende Bauteile). Der Einsatz von CFK ist mit einer vollkommen veränderten Herstellungs- und Montagetechnologie verbunden. BMW hat mit seinem Modell 3i bereits das erste Fahrzeug aus überwiegend CFK auf den Markt gebracht (Beitrag S. 17). Bei diesem Modell wurde ein vollständiger Kreislauf der eingesetzten Materialien von der Herstellung bis zur Wiederverwertung am Lebensende realisiert.
All diese neuen Ansätze auf dem Weg zum treibstoffsparenden Fortbewegungsmittel haben eines gemeinsam: Neue Fertigungsverfahren zur Herstellung der Einzelteile, aber auch neue Montagetechniken zum Aufbau des Fahrzeugs sind notwendig. Neue Verfahren der Oberflächentechnik tragen wesentlich dazu bei, die Beständigkeit von Werkstoffen gegen Korrosion beziehungsweise Kontaktkorrosion, zur Erzeugung oder Aufrechterhaltung des elektrischen Kontakts oder der Schaffung von Haftungsfestigkeit (um nur einige Beispiele zu nennen) zu garantieren. Die Verfahren reichen von mechanischer Bearbeitung über galvanische Beschichtung bis zum Einsatz der Plasmatechnik unter Atmosphärendruck. Zugleich werden mit neuen Bearbeitungs- und Umformtechniken die Eigenschaften von Werkstoffen verbessert.
In der vorliegenden Ausgabe der WOMag sind einige Beispiele zur Herstellung von modernen Fahrzeugkomponenten, insbesondere mit Leichtbauwerkstoffen, zu finden. Sie alle zeigen, dass die fachübergreifende Zusammenarbeit entlang der Prozesskette zu den wichtigsten Ansätzen gehört, um die gesteckten Ziele der zukünftigen Mobilität zu erreichen. Dies gilt vom einfachen elektrischen Steckkontakt über dekorative und multifunktionelle Innenraumteile bis hin zu ganzen Formteilen im Außenbereich.
Quelle:
[1] http://www.motor-talk.de/news/mehr-aluminium-weniger-hubraum-t4810529.html
