Aluminium im Automobilbau

Aluminium wird im Motor- und Chassisbereich umfangreich im Automobilbau eingesetzt.

 

Eigenschaften wie gute Festigkeit, niedrige Dichte, hohe Wärmeleitfähigkeit, gute Bearbeitbarkeit und Korrosionsbeständigkeit sind Ausschlaggebend für den Einsatz. Zukünftige Automobile besonders Hybrid- und Elektroautos sind angewiesen auf Aluminium um das zusätzliche Gewicht zu reduzieren, dass durch die aufwendige Antriebstechnik und Akkumulatoren beigesteuert wird.

Die Entwicklung von Aluminiumlegierungen steht trotz des Einsatzes seit über 100 Jahren im Automobil noch am Anfang. Neue Prozesse in der Aluminiumherstellung lassen ein Potential von Festigkeiten bis über 1.000 MPa gleichzeitig guter Duktilität erkennen. Dann können auch hochfeste Stähle durch Aluminium substituiert werden.

Neue Aluminium-Verbundwerkstoffe mit zum Teil einzigartigen Eigenschaften ermöglichen Anwendungsgebiete die bisher Stählen vorbehalten waren, bei wesentlich reduziertem Bauteilgewicht.

 

Entscheidend ist auch wie können neue Aluminiumlegierungen in aktuelle Produktionsprozesse integriert werden können. Erst wenn die Prozesse voll angepasst sind an die Möglichkeiten des Werkstoffs ist ein sinnvoller Vergleich möglich.

Aluminium im Chassisbereich

Aluminium wird im Chassis-Bereich für eine Reihe von Anwendungen eingesetzt. Dazu gehören Karosserie-Bleche, Struktur-Komponenten, Achs-Bauteile und andere. Obwohl mit höheren Kosten verbunden wird Aluminium zunehmend eingesetzt um Leichtbau zu ermöglichen. Daran werden auch höherfeste Stähle wenig ändern, da auch im Aluminium-Bereich die Festigkeiten ansteigen. Neue Aluminiumlegierungen weisen zum Teil erheblich höhere mit einigen Stählen vergleichbare Festigkeiten auf.

Aluminium-Composite-Hochleistungs-Bremssattel

Aluminium-Composite-Bremssättel

 

Die wichtigste Eigenschaft für einen Bremssattel-Werkstoff ist die spezifische Steifigkeit. Hier weisen Aluminium-Composites besonders hohe Werte auf. Wenn möglich sollte der Werkstoff gießbar und schmiedbar sein. Weitere wichtige Eigenschaften sind hohe Dauerfestigkeit und Warmfestigkeit. Aluminium-Composites wie DSC-Al sind daher erste Wahl bei den Konstruktionswerkstoffen. Durch die höhere spezifische Steifigkeit und im Vergleich zu konventionellen Aluminium-Legierungen bis zu 90% höhere Steifigkeit können die Bremssättel leichter ausgeführt werden. Dies reduziert die ungefederten Massen. Ein weiterer wichtiger Aspekt ist, dass die Steghöhe des Bremssattels reduziert werden kann. Dies ist besonders bei Hochleistungs-Fahrzeugen ein entscheidendes Kriterium, da der Bremsscheibendurchmesser bei diesen besonders groß ist. Dadurch ist zwischen Bremsscheibe und Felge nur ein sehr begrenzter Bauraum. Mit diesen Aluminium-Composites können daher auch Fahrzeuge die bisher auf Stahl-Guß angewiesen waren auf Aluminium umgerüstet werden. Werkstoffe wie DSC-Al eignen sich für alle Ausführungen, Schmiedesättel, Guß-Sättel und auch für die sogenannte Schalen-Bauweise. Guss-Bremssättel können zudem auch lokal verstärkt werden.

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