Die Automobilindustrie setzt auf Aluminium-Extrusion zur Leichtbauart

Stellen Sie sich Autos der Zukunft vor, die sparsamer, sicherer und umweltfreundlicher sind – alles durch innovative Materialauswahl erreicht. Aluminiumstrangpressprofile entwickeln sich zur wichtigsten „Geheimwaffe“, um diese Vision Wirklichkeit werden zu lassen.

Aluminiumstrangpressprofile werden durch das Pressen einer Aluminiumlegierung durch eine Matrize zur Formung verschiedener komplexer Profile hergestellt. Ihre Anwendungen in Automobilen sind bemerkenswert vielfältig und finden sich in Strukturbauteilen, Stoßfängerträgern, Kühlern, Innenraumteilen und nahezu jedem anderen Bereich des Fahrzeugdesigns. Was macht stranggepresstes Aluminium so besonders, dass Automobilhersteller es so enthusiastisch einsetzen?

• Leichtgewicht-Champion: Mit nur einem Drittel der Dichte von Stahl reduzieren Aluminiumstrangpressprofile das Fahrzeuggewicht erheblich, verbessern die Kraftstoffeffizienz und senken die Emissionen.
• Kostengünstig: Obwohl Aluminium anfangs teuer erscheinen mag, ermöglicht das Strangpressen die Integration mehrerer Teile in einzelne Komponenten, wodurch die Teileanzahl und die Montage Schritte reduziert und die Gesamtkosten gesenkt werden.
• Schnelle Entwicklung: Die Herstellung von Strangpressmatrizen dauert in der Regel nur zwei Wochen, was die Entwicklungszeiten für Fahrzeuge drastisch verkürzt.
• Thermisches Management: Die ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit von Aluminium macht es ideal für Wärmetauscher und Batteriesysteme zur Kühlung.
• Korrosionsbeständigkeit: Natürlich korrosionsbeständiges Aluminium benötigt oft keine zusätzlichen Schutzbeschichtungen.
• Montagefreundlich: Leicht form- und bearbeitbar, ermöglichen Aluminiumstrangpressprofile verschiedene Fügetechniken, einschließlich Schweißen und Kleben.
• Strukturelle Festigkeit: Optimierte Querschnitte bieten außergewöhnliche Festigkeits-Gewichts-Verhältnisse und erfüllen strenge automobilspezifische Sicherheitsanforderungen.
• Überlegene Abdichtung: Einteilige Strangpressprofile eliminieren potenzielle Leckstellen an Verbindungen, was besonders für Batteriegehäuse wertvoll ist.

Der Strangpressprozess ermöglicht nahezu unbegrenzte geometrische Möglichkeiten, sodass Ingenieure Formen für spezifische Leistungsanforderungen optimieren können. Hohlprofile reduzieren das Gewicht und verbessern gleichzeitig die Energieabsorption, während kundenspezifische Profile die Biege- und Torsionssteifigkeit erhöhen.

Bei zahlreichen verfügbaren Aluminiumlegierungen werden in Automobilanwendungen hauptsächlich Legierungen der 6xxx-Serie verwendet. Diese Magnesium-Silizium-Legierungen bieten die beste Balance aus Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Strangpressbarkeit.

Für einzigartige Anwendungen wie Mikro-Strangpressrohre können Legierungen wie 1100 (ausgezeichnete Umformbarkeit) und 3003 (höhere Festigkeit) für spezialisierte Komponenten wie Mehrkanalrohre und Mikrokanal-Wärmetauscher spezifiziert werden.

Die Mikrostruktur eines Strangpressprofils – einschließlich Korngröße, Morphologie und Oberflächenschichteigenschaften – beeinflusst kritisch die mechanischen Eigenschaften. Diese Merkmale hängen sowohl von der Legierungszusammensetzung als auch von den Verarbeitungsparametern wie Strangpresstemperatur und Abschreckgeschwindigkeit ab.

• Rekristallisierte Körner: Die häufigste Struktur mit Korngrößen typischerweise zwischen 25 und 400 Mikron. Die Kontrolle der maximalen Korngröße gewährleistet eine ordnungsgemäße Umformbarkeit.
• Faserige Körner: In höherfesten Legierungen mit Mangan, Chrom oder Zirkonium enthalten, verbessern diese die mechanischen Eigenschaften, reduzieren aber die Duktilität.
• Hybride Strukturen: Oft mit rekristallisierten Oberflächenschichten, wobei die Schichtdicke sorgfältig kontrolliert werden muss, um optimale mechanische Eigenschaften zu erhalten.

Umweltproduktdeklarationen (EPDs) liefern umfassende Daten über die ökologischen Auswirkungen von Aluminiumstrangpressprofilen und helfen Automobilherstellern bei fundierten Materialauswahlen.

• Berichtet über mehrere Umweltmetriken, einschließlich Treibhauspotenzial und Ressourcenerschöpfung
• Entspricht ISO-Normen und Produktkategorieregeln
• Fünfjährige Gültigkeitsdauer für zertifizierte EPDs
• Branchenübliche EPDs seit 2016 verfügbar (aktualisiert 2022)
• Neue Werkzeuge ermöglichen kundenspezifische, standortspezifische Berichterstattung
• Von Umweltberatern zertifiziert

Angesichts der komplexen Beziehung zwischen Legierungsauswahl, Verarbeitungsparametern und Endprodukten ist eine enge Zusammenarbeit mit erfahrenen Strangpressherstellern unerlässlich, um optimale Leistung und Kosteneffizienz zu erzielen.

Aluminiumstrangpressprofile erweisen sich als unverzichtbar für Initiativen zur Gewichtsreduzierung, Sicherheit und Nachhaltigkeit in der Automobilindustrie. Durch fundierte Materialauswahl, Kontrolle der Mikrostruktur und Umweltbewusstsein können Automobilhersteller die Vorteile von Aluminium voll ausschöpfen, um die nächste Generation von Hochleistungsfahrzeugen zu schaffen.