Das zentrale Thema des „Christian Doppler Labors für fortgeschrittene Aluminium-Legierungen“ an der Montanuni Leoben ist die Gewährleistung einer nachhaltigeren Mobilität. Aluminiumlegierungen für komplexe Leichtbauteile für die Massenfertigung sollen entwickelt werden, denn: „Die globalen Notwendigkeiten zur Reduktion der CO2-Emissionen und zur Einsparung von Energie führen zu einem enormen Druck, die Möglichkeiten des Werkstoffleichtbaus auszubauen“, erklärt assoz. Prof. Dr. Stefan Pogatscher vom Lehrstuhl für Nichteisenmetallurgie an der Montanuniversität Leoben.
Förderung für Zukunftsthemen
In Christian Doppler Labors wird anwendungsorientierte Grundlagenforschung auf hohem Niveau betrieben, hervorragende Wissenschafter kooperieren dazu mit innovativen Unternehmen. Für die Förderung dieser Zusammenarbeit gilt die „Christian Doppler Forschungsgesellschaft“ international als Best-Practice-Beispiel. Christian Doppler Labors werden von der öffentlichen Hand und den beteiligten Unternehmen gemeinsam finanziert. Wichtigster öffentlicher Fördergeber ist das Bundesministerium für Digitalisierung und Wirtschaftsstandort (BMDW). „Forschung an Aluminiumlegierungen, die in der Fertigung weich und im Einsatz hochfest sind, ist ein wichtiger Beitrag zur Entwicklung der Leichtbauweise im Transportwesen. Durch die Zusammenarbeit von Wissenschaft und Wirtschaft im CD-Labor entsteht neues Wissen und damit auch die Grundlage für die weitere Expansion eines wichtigen heimischen Unternehmens im Luftfahrtbereich“, sagt die Bundesministerin für Digitalisierung und Wirtschaftsstandort, Dr. Margarete Schramböck.
Mobilität energieeffizienter machen
Besonders Leichtmetalle wie Aluminium in Form von Aluminium-Knetlegierungen – im Gegensatz zu Gusslegierungen – eignen sich zur Bearbeitung durch plastische Verformung (z. B. Tiefziehen). In der Luftfahrt sind Aluminium-Legierungen schon länger etabliert, wohingegen im Fahrzeugbau in der Vergangenheit Aluminium-Knetwerkstoffe meist nur in teuren Fahrzeugen Anwendung fanden. Die gesetzlichen Regulative fordern jedoch den steigenden Einsatz auch in der Massenfertigung von Fahrzeugen der Mittelklasse, um CO2-Emissionen in wesentlichen Mengen eindämmen zu können.
Neue Werkstoffe aus Aluminium
Aluminiumwerkstoffe können den schwereren Stahl in der Massenanwendung derzeit nicht einfach ersetzen, da das Verhältnis von Festigkeit zu Formbarkeit bei Aluminium-Legierungen noch ungünstiger als im High-Performance-Segment ist. „Komplexe Leichtbau-und Designteile erfordern eine hohe Formbarkeit des Materials bei gleichzeitiger Festigkeit, um z. B. bei Unfällen oder Hagelschauern möglichst wenig Schaden zu nehmen“, erläutert Pogatscher. Die meisten industriell relevanten metallphysikalischen Mechanismen, welche die Festigkeit steigern, verringern gleichzeitig die Duktilität bzw. die Formbarkeit (Festigkeits-Duktilitäts-Paradigma).
„Es wird nach neuen Aluminium-Legierungen gesucht, welche eine gesteigerte Festigkeits-Duktilitäts-Kombination erreichbar machen. Auf diese Weise sollen kostengünstige und somit für die Massenfertigung geeignete Legierungen identifiziert werden, welche den hohen Anforderungen an ihre Formbarkeit bzw. Duktilität bei gleichzeitig hoher Festigkeit gerecht werden“, meint Pogatscher abschließend.
Kontakt
Assoz. Prof. Dipl.-Ing. Dr. Stefan Pogatscher , Lehrstuhl für Nichteisenmetallurgie,
Montanuniversität Leoben M. stefan.pogatscher@unileoben.ac.at
T.: 03842/402-5228 www.unileoben.ac.at
Foto: Montanuni-Rektor Wilfried Eichlseder
Fotocredit: Helmut Lunghammer
