Stahl-Aluminium-Mischverbindungen für belastungsgerechten Werkstoffeinsatz

Mischbauweisen werden im Karosseriebau immer wichtiger. Dafür wurden neuartige Fügetechnologien für metallische Mischverbindungen entwickelt. Diese ermöglichen das Herstellen nahezu beliebiger Stoßgeometrien durch ein angepasstes Zwischenfügeelement, den Transition Joint. Mittels Laserfügetechnologien können sowohl hohe Festigkeit als auch gute Verformbarkeit der Verbindungen sichergestellt werden. Dadurch eröffnen sich neue Anwendungsfelder, besonders in Leichtbaukonstruktionen, die im weiteren Fertigungsprozess umgeformt oder bei Crashbelastung stark deformiert werden. Das entwickelte Konzept von laserstrahlgeschweißten Stahl-Aluminium-Mischverbindungen unter Verwendung von laserinduktionswalzplattierten Transition Joints besitzt enormes Potenzial bezüglich einer Umsetzung in Karosserie-Leichtbaustrukturen. Einerseits ermöglicht dieser Ansatz erstmalig die Realisierung ebener, belastbarer und umformbarer Stahl-Aluminium Tailored Blanks. Andererseits sind auch Leichtbau-Profilbauteile in Mischbauweise auf diese Weise vorteilhaft herstellbar. Schließlich können auch im Zusammenbau, unter Verwendung von beigelegten Transition Joint Bändern, Mischbaugruppendurch Widerstandspunktschweißen auf einfache Art gefertigt werden. Bei der Auslegung der Transition Joints sind dabei die geometrischen (Wandstärke, Stoßart) und werkstofftechnischen (Festigkeit, Duktilität) Randbedingungen der zu fügenden Bauteile sowie die maßgebende Belastungssituation zu berücksichtigen. Neben den mechanischen Kennwerten der Mischverbindung steht natürlich häufig auch das Korrosionsverhalten im Mittelpunkt. Diesbezügliche Untersuchungen und entsprechende Entwicklung zu angepassten Korrosionsschutzkonzepten laufen derzeit. Das Prinzip der metallischen Mischverbindungen auf der Basis von Transition Joint stellt eine zukunftsträchtige Variante in der Reihe der thermischen Fügeverfahren dar, dessen Anwendung einen belastungsgerechten Werkstoffeinsatz ermöglicht und zur Gewichtsreduzierung im Fahrzeugbau beiträgt.