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Tower Automotive senkt Gewicht von Baugruppen um bis zu 30 Prozent

Vario-Struct ist eine neuartige Multi-Material-Komponente aus dem Hause Tower Automotive. Sie kombiniert eine Blechschale mit einer gegossenen Leichtmetallstruktur und bietet Leichtbaupotenzial von bis zu 30 Prozent, erklärt der Automobilzulieferer aus dem Karosseriebereich. Anlässlich der Internationalen Automobil-Ausstellung (IAA) 2011 in Frankfurt am Main wird das Unternehmen unter anderem diese Lösung vorstellen. Eine weitere Entwicklung, die gezeigt wird, ist die neuartige Magnesium-Leichtbaulegierung namens MnE21, die Leichtbaugüte mit Serientauglichkeit kombinieren soll: Die Legierung besteht aus Magnesium, Mangan sowie den zu den Seltenen Erden gehörigen Elemente Cer und Lanthan. MnE21 ermögliche Gewichtseinsparungen von bis zu 40 Prozent und biete Eigenschaften, die konventionellen Magnesium-Legierungen überlegen seien.

Grundidee von Vario-Struct sei, eine typische Stahl- oder Aluminiumblechschale mit einer verstärkenden Leichtmetall-Gussstruktur in Aluminium oder Magnesium zu kombinieren. Es entstehe eine so genannte Multi-Material-Komponente. Die Kombination aus Blecheinleger und Guss soll Vorteile gegenüber geschlossenen, dünnwandigen Blechstrukturen bieten. Bei Leichtbaustrukturen nach dem Vario-Struct-Prinzip werde unter axialer Belastung das Ausbeulen des Blecheinlegers durch die Leichtmetallinnenstruktur verhindert. Der Blecheinleger werde praktisch dazu gezwungen, höhere Lasten zu tragen und könne so dünner ausgeführt werden. Aufgrund der Gestaltungsfreiheit der gegossenen Innenstruktur werde der Blecheinleger wirksam unterstützt. Nach diesem Prinzip sollen sich offene Strukturen erzeugen lassen, die die Leichtbaugüten geschlossener Blechstrukturen übertreffen. Zudem ermögliche der Gussprozess hohe Freiräume im Package, die für angrenzende Funktionalitäten genutzt werden könnten. Dazu gehören die Integration von Kabelführungen, Kommunikationskanälen, Verkleidungen oder Elektromotoren direkt im Bauteil. Das Leistungspotenzial prädestiniert Vario-Struct vor allem für Träger, Säulen, Schweller und Instrumententafelträger.

MnE21 wiederum ist ein auf Magnesium basierender Leichtbauwerkstoff, der für alle Seriengrößen einen wirkungsvollen und bezahlbaren Beitrag zum Thema Leichtbau bieten soll. Mit einer Dichte von 1,74 Gramm pro Kubikzentimeter sei er der leichteste verfügbare metallische Konstruktionswerkstoff. Er vereine hohes Leichtbaupotenzial mit Korrosionsbeständigkeit, Umformbarkeit, Schweißbarkeit und hoher Warmfestigkeit. Da MnE21 gleichzeitig hohe Festigkeit aufweise, biete der Werkstoff gute Voraussetzungen für den Karosseriebau. Bauteile aus MnE21 sollen gegenüber solchen aus Aluminium um 30 Prozent und gegenüber Stahl sogar bis zu 60 Prozent leichter sein. Neben dem Leichtbaupotenzial sei eine spezielle Prozesskette besonderes Merkmal von MnE21. Der so genannte Warm-in-warm-Prozess stelle sicher, dass der Werkstoff vom Urformen bis zum Umformen zum finalen Bauteil ressourceneffizient, das heißt ohne Verschnitt und ohne zusätzliches Aufheizen, verarbeitet werden könne.
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