Beschreibung
Konstruktive und sicherheitstechnische Vorgaben im Pkw-Bau haben zu einer Positionierung des Kraftfahrzeugtanks in unkritische , aber geometrisch sehr komplexe Hohlräume der Karosserie geführt. Die dabei an die Tankwerkstoffe hinsichtlich der Formgebung gestellten Anforderungen konnten bisher von Kunststoff am einfachsten erfüllt werden. Aufgabe des vorliegenden Forschungsvorhabens war es, mit Hilfe des neuen Verfahrens der hydrostatischen Streckumformung von Blech das für Stahl in diesem Bereich verloren gegangene Anwendungsfeld zurückzugewinnen.
Beispielhaft für die Erarbeitung einer stahlgerechten Umform- und Verarbeitungstechnik wurde der Kraftstofftank des VW Golf 3 im Maßstab 1 : 2 untersucht. Die Arbeiten konzentrierten sich auf folgende Schritte: Hydrostatische Vorformung kongruenter Halbschalen für das Tankober- und -unterteil direkt aus der Blechebene; Abtrennen des Ziehflansches bis auf einen umlaufenden Rest von 0 ,7 mm Breite mit Laserschnitt; Gegeneinanderstellen der umlaufenden Flansche beider Hälften und rundum Verschweißen mit der WIG-Schweißtechnik, indem das Material mit dem Restflansch als “Schweißdepot” genutzt wird. Für die Endformgebung muß der mitgeformte Einfüllstutzen in seine endgültige Form gebogen werden. So vorbereitet wird der Hohlkörper in einem Fertiggesenk hydrostatisch endgeformt.
Die Versuche mit austenitischem Edelstahl sowie zum Kaltumformen geeigneten unlegierten und mikrolegierten Stählen haben gezeigt, daß Ausgangswanddicken unter 0, 8 mm möglich sind und dabei Restwanddicken von ca. 0,6 mm erreicht werden. Damit wurde erstmals die Eignung der hydrostatischen Streckumformung für die Umformung von Flachmaterial zu Freiformhalbschalen und weiter zu komplexen Hohlkörpern nachgewiesen. Bei gleichen Außenabmessungen bietet der so geformte Stahltank je nach Wandstärke gegenüber dem Kunststofftank ein um 9 bis 30 % (0 ,6 bis 2,2 kg) geringeres Gewicht bei 7 % (3,5 I) größerer Füllmenge, völlige Vermeidung von Treibstoffdiffusion durch die Wand sowie ausgezeichnete Recyclingeigenschaften.
STUDIENGESELLSCHAFT STAHLANWENDUNG e.V.
Veröffentlichung:
1998
Autoren:
Dipl.-Ing. R. Boecking, Dipl.-Ing. B. Hachmann, K.-H. Schweitzer
