Stahl wird zum Fließen gebracht
Der Forschungsbereich von thyssenkrupp hat eine neue Anlagentechnik bekommen. Mit der Warmdrückwalzanlage können leichte Stahlbauteile entwickelt werden. Davon profitiert vor allem die Automobilindustrie.
Das Stahlwerk von thyssenkrupp verfügt seit kurzem über eine neue Anlagentechnik. Mit der installierten Warmdrückwalzanlage können ab sofort besonders präzise und gewichtseinsparende Stahlbauteile entwickelt und in Serie gebracht werden. Im Forschungsbereich des Unternehmens wird dabei Stahl wortwörtlich zum „Fließen“gebracht.
Erste Kooperationen mit Kunden sind bereits geschlossen worden. Besonders die Automobilindustrie profitiert von der neuen Anlage, da sich mit dem Verfahren leichte Bauteile produzieren lassen. Im Einzelfall haben Stahlelemente ein Endgewicht, das um bis zu 50 Prozent geringer im Vergleich zur herkömmlichen Produktion ist. So ist es für die Branche möglich, Fahrzeuge mit geringerem CO2-Ausstoß auf den Markt zu bringen. Nicht nur im Chassis und in der Karosserie leistet automobiler Leichtbau mit Stahl bereits einen wichtigen Beitrag, weil er ökologisch sinnvoll und im Vergleich zu anderen Materialien preisgünstig ist. Auch im Fahrzeugantrieb finden die Ingenieure im Forschungsbereich von thyssenkrupp weitere Anwendungen für Leichtbaulösungen mit Stahl. Dabei spielt die neue Warmdrückwalzanlage eine tragende Rolle.
Zurzeit ist die neue Maschine bereits in Entwicklungsprojekten für große Autohersteller im Einsatz. „Grundsätzlich bietet sich die Technik auch für andere Branchen an“, so Thomas Flöth, leitender Inge- nieur im Bereich Anwendungstechnik von thyssenkrupp. Denkbare Anwendungen sind überall dort, wo Rotationsteile extremen Belastungen ausgesetzt werden. „Denn durch die Kombination von Blechund Massivumformung werden besonders leichte und hochgenaue Bauteile aus verschleißfesten Stählen möglich.“
Die Warmdrückwalzanlage funktioniert, wie der Name schon sagt, in einer einzigartigen Kombination von Drückwalzen und Erwärmen. Das Verfahren des Drückwalzens ist dabei entscheidend weiterentwickelt worden: Erwärmter Stahl kann mithilfe der neuen Maschine zum „Fließen“gebracht werden – ähnlich wie beim Töpfern mit Ton.
Wichtig ist die Wahl des richtigen Materials. Die neue Anlage verarbeitet sogenannte Stahlronden – zum Beispiel aus hochfestem Warmband, einem Zwischenprodukt der Stahlerzeugung, das durch Warmwalzen hergestellt und anschließend aufgerollt wird. Die Ronde wird dann über einem rotationssymetrischen Werkzeug aufgesetzt, fixiert und in Drehung versetzt. Rollen sowie hoher Druck und Wärme, die zugeführt werden, sorgen schließlich dafür, dass der hochfeste Stahl quasi wie Tonmasse beim Töpfern „fließt“.
So können komplexe Teile und Körper hochgenau geformt werden. Auch die Oberfläche der Stahlerzeugnisse gelingt bei diesem Verfahren perfekt. Die neue Anlage verarbeitet den Stahl recht schnell. Bereits nach einigen Minuten ist aus dem Werkstoff eine neue Form entstanden.
Noch sind die Möglichkeiten der Verfahrenskombination von Drückwalzen und Warmumformung nicht voll erforscht. Durch weitere Versuche werden sich Potenziale für Stahlblechanwendungen herausfinden lassen. „Mit dieser Anlage werden wir die Beschreibung unserer Werkstoffe für die Simulation des Drückwalzprozesses weiter optimieren, erklärt Thomas Flöth. „Damit geben wir unseren Kunden die Möglichkeit, neue Anwendungen für unser Stahlblech zu erschließen.“