Branche: Automobilindustrie

Automobilbranche

Die Erfindung des Kraftfahrzeugs Ende des 19. Jahrhundert war der Katalysator für den Automobilsektor. Sie hat die Art und Weise, wie wir leben, arbeiten und reisen, nachhaltig verändert. Der stetige Wettlauf um Transportmittel, die sicherer, sparsamer und/oder umweltfreundlicher sind, gibt das rasche Tempo vor, mit dem die Technologie in diesem stark umkämpften Industriezweig voranschreitet. Umweltschutz, knappe Ressourcen, wechselnde Verbrauchergewohnheiten und Sicherheitsbestimmungen ebenso wie technische Neuheiten sind nur einige von verschiedenen Herausforderungen, mit denen die Fahrzeugindustrie konfrontiert ist. Ihr Bedarf an innovativen Materialien ist daher so hoch wie noch nie. Als internationaler Werkstoffspezialist stellt Goodfellow moderne Materialien und fachliche Beratung bereit. Wir sind darum der ideale Partner für Automobilhersteller, die den Anforderungen ihrer sich ständig weiterentwickelnden Branche gerecht werden müssen. 

Die Automobilherstellung berührt viele Bereiche der Werkstofftechnik und Materialbereitstellung. In jedem Kfz ist eine Vielzahl von Materialien mit unterschiedlichen technischen Spezifikationen verbaut, je nach den Anforderungen, die an das Fahrzeug gestellt werden.

Ein Beispiel ist die Konstruktion eines elektrogetriebenen Formel-1-Testwagens von Studierenden des Instituto Superior Técnico der Universität Lissabon. Die hohe Betriebsspannung stellte die jungen Wissenschaftler:innen vor Erdungs- und Interferenzprobleme. Ein weiteres Hindernis waren die verwendeten Elektromotoren, die für den beabsichtigten Anwendungszweck weder leicht noch leistungsstark genug waren.

Goodfellow konnte – als spezialisierter Anbieter von hochwertigen Werkstoffen und materialwissenschaftlichem Knowhow – die Probleme des Forschungsteams lösen helfen.

Durch den Einsatz eines extrem leichten, flexiblen Kupfergeflechts um das Cockpit herum gelang es, eine Art Faradayschen Käfig zu konstruieren, mit dem der Innenraum frei von elektrischen Ladungen und Feldern blieb. Das Netz war ein innovativer Weg, die elektrische Erdung ohne ein sperriges bzw. schweres Metallgitter zu erreichen.

Für den Motor lieferte Goodfellow einen 50 mm dicken und 1 m langen Titan-Rundstab.  Der Stab, der bis zu 20.000 Umdrehungen pro Minute toleriert und nicht magnetisch ist, war die perfekte Lösung für das Elektroauto, weil er das Magnetfeld des Motors nicht beeinträchtigt, gleichzeitig aber die erforderliche Zugfestigkeit aufweist.

Mit diesen Verbesserungen und den bereitgestellten, nach strengen Kriterien getesteten Materialien konnte das Team der Universität Lissabon einen robusten 150-PS-Elektromotor entwickeln.

Herausforderungen in der Automobilbranche

Die Automobilbranche umfasst extrem leistungsstarke Formel-1-Wagen ebenso wie Pkw für den privaten Gebrauch, die bezahlbar, aber auch sicher sein müssen. Eine Problematik, die sich im Fahrzeugbau regelmäßig stellt, ist die Suche nach leichten Materialien mit der nötigen Zugfestigkeit und Langlebigkeit.

Leichtere Werkstoffe ermöglichen eine effizientere Kraftstoffnutzung sowie größere Höchstgeschwindigkeiten bei sonst gleicher Motorleistung. Zu den beliebtesten Materialien, die momentan im Automobilsektor verwendet werden, gehören Legierungen auf Aluminium-, Magnesium- und Titanbasis. Verbundwerkstoffe und Kohlefasermaterialien weisen die nötige Festigkeit auf, um die strukturelle Stabilität des Fahrzeugs zu gewährleisten, wiegen aber deutlich weniger als Bauteile aus Stahl.

Die Verringerung des Kraftstoffverbrauchs ist eine von mehreren Möglichkeiten, mit denen die Automobilindustrie ihre Klimaschutzziele erreichen kann. Ein weiterer Ansatz besteht darin, die Herstellungsprozesse selbst zu optimieren. Globale Schwierigkeiten wie Halbleiter-Engpässe und die sinkende Nachfrage nach Neufahrzeugen zwingen die Automobilindustrie dazu, Herstellungsprozesse zu optimieren und die Abhängigkeit von komplexen, miteinander verflochtenen Lieferketten zu verringern.

Durch den Umstieg auf neue Fertigungsverfahren wie die additive Fertigung lässt sich die Verfügbarkeit von Teilen verbessern. Diese Umstellung bringt indes neue Probleme mit sich, etwa bezüglich der benötigten Materialien. Eine vielversprechende und für viele additive Fertigungsverfahren geeignete Materialklasse sind Verbundwerkstoffe, insbesondere, wenn es sich dabei um verstärkte Verbundstoffe handelt, die die für Automobilanwendungen erforderliche Festigkeit aufweisen.

Möglichkeiten mit modernen Werkstoffen im Automobilsektor

Goodfellow ist mit den technischen Anforderungen und Schwierigkeiten der Automobilbranche vertraut. Wir verfügen über ein umfangreiches Sortiment an Materialien, die für Anwendungen im Fahrzeugbau geeignet sind. Für die zeitkritische Entwicklung und Herstellung liefern wir Ihnen alle auf Lager befindlichen Produkte kostenlos innerhalb von 48 Stunden.

Mit Metallschäumen kann die Festigkeit von Bauteilen ohne zusätzliches Gewicht erhöht werden. Die in die Materialstruktur eingebetteten Lufteinschlüsse sorgen für eine geringere Dichte des Werkstücks, das dadurch in der Lage ist, größere Energiemengen zu absorbieren. Diese Absorptionseigenschaften können u. a. zur Erhöhung der Fahrzeugsicherheit im Falle eines Aufpralls oder auch zur Dämpfung von Fahrzeuggeräuschen genutzt werden.

Aluminium und Aluminiumlegierungen sind in der Automobilindustrie nach wie vor wichtige Werkstoffe für tragende Bauteile und für die Herstellung von Motorblöcken. Titan ist etwas teurer, weist jedoch eine höhere Zugfestigkeit auf. Auch Magnesiumlegierungen erfreuen sich als billigere Alternative insbesondere zu Titan zunehmender Beliebtheit. Da sie günstig beschaffbar sind und im Vergleich zu Stahlkomponenten Gewicht einsparen, kommen sie mittlerweile in vielen Fahrzeugteilen vor, beispielsweise in Lenkrädern.

Graphen ist ein „Wunderwerkstoff“, der in der Automobilbranche immer häufiger eingesetzt wird, etwa für die Herstellung von Sensoren, die im Rahmen eines immer umfangreicheren Motormanagements nötig sind.

Wenden Sie sich an Goodfellow, um herauszufinden, wie wir mit unserem umfangreichen Werkstoffangebot und maßgeschneiderten Lösungen Ihren Bedarf an leichten Materialien mit hoher Zugfestigkeit decken können.

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Falls Sie den gewünschten Werkstoff nicht finden, dann zögern Sie bitte nicht, mit uns Kontakt aufzunehmen, um Ihre Anforderungen mit unserem Expertenteam zu besprechen.

Quellen