Kernthesen:
- Crash-Management-Systeme als integrale Komponenten moderner Fahrzeugstrukturen leisten einen wichtigen Beitrag für die passive Sicherheit.
- Hohes Energieabsorptionsvermögen, strukturelle Integrität bei extremer Deformation und spezifische Lastniveaus sind zu erfüllende Performanceanforderungen.
- Diese können unter Berücksichtigung der jeweiligen Materialeigenschaften und der Fertigungsprozesse sowohl in Stahl als auch in Aluminium erfüllt werden.
Zusammenfassung:
Crash-Management-Systeme sind integrale Komponenten moderner Fahrzeugstrukturen und leisten einen wichtigen Beitrag für die passive Sicherheit. Insbesondere im Zusammenhang mit der Elektrifizierung der Fahrzeuge steigen die Anforderungen beim Frontalcrash kontinuierlich.
Der zentrale Pole-Test stellt eine besondere Herausforderung für die strukturelle Integrität dieser Systeme dar. Die Automobilhersteller fordern hohes Energieabsorptionsvermögen, strukturelle Integrität bei extremer Deformation und spezifische Lastniveaus. Ziel der Entwicklung war ein detaillierter Vergleich eines Aluminiumsystems mit einem Referenzsystem aus Stahl bezüglich Performance, Kosten und Nachhaltigkeit.
Der Fokus lag dabei auf technischer Realisierbarkeit und Kosteneffizienz für die Massenproduktion. Dies beinhaltete auch die Auswahl einer nachhaltigen Aluminiumlegierung und nachgeschalteter, notwendiger Prozesse wie Wärmebehandlung, Materialabbildung inklusive Versagenskriterien, Optimierung von Fertigungsprozessen und Fügetechnologien und vieles mehr.
Eine besondere Herausforderung war die exakte theoretische Abbildung der Wärmeeinflusszone von Schweißnähten, da diese einen signifikanten Einfluss auf die Vorhersagegenauigkeit der Simulation hat. Die konstruktive Auslegung des CMS zur Erreichung optimaler Querschnitte mit bestmöglichen Wanddickenverteilungen war ebenfalls Schwerpunkt der Entwicklung. Darüber hinaus wurde die Anbindung zwischen Crashbox und Querträger völlig neu gestaltet.
Das finale Ergebnis der Entwicklung ist ein Aluminium-CMS mit vergleichbarer Performance eines Systems aus Stahl, jedoch um etwa 20% leichter.
Referent: Prof. Christoph Wagener, Kirchhoff Automotive Deutschland GmbH, Attendorn
