Multimaterialleichtbau mit Al-Stahl-Verbundguss

Aus den Entwicklungen für eine flexible Karosseriestruktur in Monomaterial- oder Mischbauweise mit den gleichen Fertigungsanlagen für den Zusammenbau sind mehrere Forschungsprojekte zum Thema „Verbundguss“ entstanden, welche der Lehrstuhl mit einer Reihe von Forschungsinstituten und Industriefirmen gemeinsam durchführt. Beim sogenannten Hybridgießen oder Verbundguss werden Stahlbleche oder -profile mit einer Aluminium-Gusslegierung umgossen. Die Stahleinleger, welche in ein Bauteil eingegossen werden, können innerhalb einer Karosserie- oder Fahrwerkstruktur nicht nur als Verstärkungselemente, sondern auch als Fügeflansch fungieren, indem sie mit angrenzenden Stahlbauteilen des Karosserierohbaus verschweißt werden. Über die bekannte form- und kraftschlüssige Verbindung hinaus wurde über die Jahre am FLB eine duktile stoffschlüssige Verbindung entwickelt, welche die Verbindungeigenschaften gegenüber dem Stand der Technik wesentlich verbessert. Dafür wurde einzigartigen Beschichtungssystemen auf Al-Si-Fe und Al-Si-Mn-Fe Basis erfunden, die eine hochfeste und zugleich duktile stoffschlüssige Verbindung zwischen Stahlblechen und Aluminium-Guss sicherstellen.

Veröffentlichungen:

• X.F. Fang and J. Gundlach, "Hybridgießen von Aluminium und Stahl zur Herstellung von Verbindungsknoten für eine Mischbaukarosserie", 7. Landshuter Leichtbau-Colloquium, Feb. 2014, Germany
• X.F.Fang, "Evaluation of coating systems for steel aluminum hybrid casting", Journal of Materials Science and Engineering A, 7 (3-4),2017, p.51-67
• X.F. Fang, "Development of a reliable hybrid joining between steel and Aluminum", Intermetallics conference 2017, Bad Staffelstein, Germany
• X.F. Fang and F. Zhang, "Joining Technique for light Weight Al-Steel Hybrid Structure", 2nd Conference on Light Materials, Bremen, Nov. 2017