Hoch beulfest und bestens umzuformen

Feinbleche für Außenhautanwendungen – Überblick und Ausblick

Wohin geht die Entwicklung? Feinbleche für Außenhautanwendungen in der Automobilindustrie haben sich durch eine perfekte Oberfläche und eine gute Umformbarkeit auszuzeichnen, um den jeweiligen Designanforderungen nachzukommen. Wesentliche Merkmale des fertigen Bauteiles sind aber auch die Beulsteifigkeit und Beulfestigkeit.

Die Beulsteifigkeit wird im Wesentlichen durch die Blechdicke, dem Elastizitätsmodul (E-Modul) und durch die Bauteilgeometrie bestimmt. Da alle Stähle einen sehr ähnlichen E-Modul haben, sind aber die Möglichkeiten in der Werkstoffentwicklung sehr begrenzt.

Die Beulfestigkeit beschreibt den Widerstand gegen die Bildung von kleinen Dellen, wie sie zum Beispiel durch Hagel oder das Anstoßen durch Einkaufswagen erfolgen können. Sie hängt neben der Geometrie und der Dicke auch von der Werkstofffestigkeit ab. Da es sich hier um sehr kleine plastische Verformungen handelt, muss als Werkstoffkennwert die Materialfestigkeit nach dem Verformen und Lackeinbrennen bei sehr kleinen Dehnungen herangezogen werden.

Aktuelle Außenhautstähle
Derzeit werden IF-Stähle für die komplexesten Bauteile angewendet. Um höhere Beulfestigkeiten zu erreichen, werden häufig Bake-Hardening-Stähle (BH) mit Mindeststreckgrenzen von 180 MPa (CR180BH) und 210 MPa (CR210BH) eingesetzt, seltener BH-Stähle mit höheren Streckgrenzen (CR240BH und CR270BH). Hier wird insbesondere die starke Behinderung der Versetzungsbewegung durch Cottrellwolken oder feinste Eisenkarbide (BH-Effekt) bei kleinen Dehnungen ausgenutzt.

Dualphasen-Stähle ermöglichen Dickenreduktion
Vereinzelt kommen mittlerweile auch Dualphasen-Stähle mit Mindestzugfestigkeiten von 450 bzw. 500 MPa zum Einsatz. Wie aus dem Diagramm ersichtlich, sind damit bei gleichbleibender Beulfestigkeit entsprechende Dickenabnahmen realisierbar. Die gute Beulfestigkeit wird dabei durch das generell höhere Festigkeitsniveau der Dualphasen-Stähle und den zusätzlichen BH-Effekt - den Dualphasen-Stähle auch aufweisen - hervorgerufen. Obwohl die Umformbarkeit von Dualphasen-Stählen im Vergleich zu anderen Stählen mit demselben Festigkeitsniveau sehr gut ist, stoßen sie aber an ihre Grenzen.

Dualphasen-Stähle high-ductility für Außenhaut next level
Hier können die Dualphasen-Stähle high-ductility die Machbarkeitsgrenzen noch einmal wesentlich erweitern. Durch die gezielte Kombination der Gefügeelemente Ferrit und Martensit mit erhöhten Bainitanteilen und Restaustenit lassen sich diese Werkstoffe außergewöhnlich gut umformen. Damit ergibt sich erstmals die Möglichkeit, solche hochfesten Stähle im Bereich der Außenhaut einzusetzen. Versuche mit Automobilherstellern verlaufen derzeit sehr vielversprechend, sodass ein baldiger Einsatz möglich ist. Mehr zu Dualphasen-Stählen high-ductility finden Sie hier.

Ihr Ansprechpartner

Michaela Kraus

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Datenblatt Dualphasen-Stähle
Datenblatt (Deutsch, 254,42 kB)

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Datenblatt Dualphasen-Stähle high-ductility
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