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Ausgewählte Ausgabe: 09-2017 Ansicht: Modernes Layout
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Neue Anwendungsbereiche für Strukturbauteile

Castaduct-42

Castaduct-42 ist eine der neuesten Legierungsentwicklungen von Rheinfelden Alloys. Ziel war auch hier ein einfacher und robuster Herstellungsprozess von Druckguss-Strukturbauteilen bei weiter verbesserten Werkstoffeigenschaften. Die simple chemische Zusammensetzung öffnet neue Anwendungsmöglichkeiten. Der hohe Eisengehalt führt zu einer sehr geringen Klebeneigung, was die Vergießbarkeit erleichtert und die Formstandzeit erhöht. Gerade bei Aluminium-Strukturbauteilen sind die Aufwände aufgrund von Gießformverschleiß ein wichtiger Kostenfaktor. Ähnlich wie bei Castasil-37 ist keinerlei Wärmebehandlung notwendig, um die Anforderungen an crashrelevante Bauteile zu erfüllen. Tabelle 2 zeigt die mechanischen Eigenschaften des Gusszustands. Die Erichsentiefung korreliert mit der Nietbarkeit, ein Kennwert von 3,6 mm bei einer Wandstärke von 3 mm ist ein hoher Wert (ab einem Wert von 2,5 mm ist im Allgemeinen eine Nietbarkeit gegeben).
Die Legierung Castaduct-42 wurde in der Gießerei Fonderie 2a (Santena, Italien) bei einem Querträger getestet. Gegenüber der Legierung im Serieneinsatz (Magsimal-59, siehe nächsten Punkt) konnte die Sprüh- und Erstarrungszeit deutlich reduziert werden, was eine hohe Produktivität erwarten und auf einen geringen Formverschleiß schließen lässt. Im Vergleich zu AlSi-Legierungen hat die Legierung Castaduct-42 eine höhere Schwindung. Das ist bei der Bauteil- und Gießformkonstruktion zu berücksichtigen. Zudem führt der niedrige Si-Gehalt zu einer sehr guten Anodisierbarkeit. Bauteile aus Castaduct-42 konnten auch in guter optischer Qualität schwarz anodisiert werden, was mit Si-haltigen Al-Legierungen kaum möglich ist. Korrosionsuntersuchungen (interkristalline Korrosion und Salznebelsprühtest) zeigten eine bessere Korrosionsbeständigkeit als AlSi10MnMg.

Magsimal-plus

Bildartikel zu Bild 2_IWB_Rheinfelden.pdf

Bild 2
Türrahmen und Federbeindom des Porsche Panamera aus Magsimal-59 (Länge 1,1 m, Gewicht 4,1 kg)

Eine weitere von Rheinfelden Alloys entwickelte Legierung baut auf der seit 20 Jahren erfolgreich eingesetzten Magsimal-59 auf (Bild 2).Hier liegt der Fokus auf einer Steigerung der Festigkeit, um den Leichtbau weiter voran zu treiben. Mit der Legierung Magsimal-plus konnte in großflächigen Strukturgussteilen nach einer T5-Wärmebehandlung eine Dehngrenze zwischen 230 und 240 MPa bei 10 % Bruchdehnung erreicht werden (Tabelle 2). Das bedeutet fast eine Verdoppelung der Festigkeit gegenüber der typischen Dehngrenze von 120 MPa für Strukturbauteile. Auf diese Weise kann eine Bauteil-Gewichtsreduktion um 30 % angestrebt werden. Eine Gewichtsreduktion in dieser Größenordnung führt nicht nur zu den gewünschten Gewichtseinsparungen beim Bauteil, sondern zudem ein geringeres Metallvolumen im Einkauf und im Schmelzbetrieb der Gießerei.
Bei der Legierung Magsimal-plus handelt es sich um eine kaltaushärtende Legierung. Der Aushärtevorgang kann durch eine einstufige T5-Wärmebehandlung abgekürzt werden. Zudem wirkt sich die Temperaturführung während des Gießvorgangs auf Werkstoffkennwerte aus. Das erfordert ein höheres technisches Know-How bei der Herstellung von Strukturbauteilen als beim Legierungstyp Silafont-36 (AlSi10MnMg). Der Nietprozess für die Legierung erfordert aufgrund der hohen Festigkeit Anpassungen. An großflächigen Strukturbauteilen aus Magsimal-plus können dann Nieten rissfrei eingebracht werden. Korrosionstests (IK und Salznebelsprühtest) fielen deutlich besser aus als bei der Legierung Silafont-36 (AlSi10MnMg). Abhängig vom Anwendungsfall können Maßnahmen zum Korrosionsschutz unnötig werden.

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Autoren

Dr.-Ing. Stuart Wiesner

Leiter Produkt- und Business Development
Rheinfelden Alloys GmbH & Co. KG

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