Neue Beschichtung für die Warmumformung sorgt für mehr Prozess- und Bauteilsicherheit

thyssenkrupp ist als Pionier der Warmumformung seit vielen Jahren Partner der Automobilhersteller. Jetzt stellt das Duisburger Unternehmen eine weitere wegweisende Innovation und damit die nächste Generation der Warmumformung vor. Mit der neuen Beschichtung AS Pro wird die prozessbedingte und nachteilige Wasserstoffaufnahme während des Glühvorgangs im Produktionsprozess erheblich minimiert. Das sorgt für eine signifikant verbesserte Bauteil- und Prozesssicherheit bei warmumgeformten, insbesondere strukturrelevanten Bauteilen. Im Ergebnis ein Mehr an Insassensicherheit. Die Innovation steht den Kunden zeitnah serienmäßig zur Verfügung.

Mit AS Pro wird ein lange bei der Warmumformung bestehende Herausforderung adressiert: Das Kürzel AS steht für eine aus Aluminium und Silicium bestehende Beschichtung, die warmumgeformte Bauteile vor Zunder und Korrosion schützt. Im Warmumformprozess solcher mit AS beschichteten Mangan-Bor-Stähle gibt es einen kritischen Punkt. Während des Glühvorganges im Ofen kommt es zu Oberflächenreaktionen mit Wasserdampf, da das Aluminium mit dem Sauerstoff des Wasserdampfes reagiert. Dabei entsteht auch Wasserstoff, der aufgrund der hohen Temperaturen durch die Beschichtung in den Werkstoff diffundiert. In Kombination mit hohen Festigkeiten und hohen Spannungen im Bauteil kann es zu einer Wasserstoffversprödung kommen. Bisherige Gegenmaßnahmen dazu sind zum
einen die Steuerung der Ofenatmosphäre durch eine Taupunktregelung oder ein nachträglicher Glühvorgang. Beide Verfahren sind energieaufwendig und verursachen hohe Kosten.

Den entscheidenden Hebel zur Behebung der Wasserstoffversprödung fanden die Experten von thyssenkrupp Steel in einem veränderten Legierungskonzept der Beschichtung. AS Pro wird, wie eine Standard-AS-Beschichtung, in den modernen Feuerbeschichtungsanlagen des Unternehmens im Durchlauf gefertigt. Hier wird dem Schmelzbad nun neben Aluminium und Silicium eine gezielte Menge Magnesium beigefügt. Im Glühprozess zeigt die optimierte Legierung ihre Wirkung: Blickt man auf die atomare Ebene entsteht an der Werkstoffoberfläche nun ein Magnesiumoxid, dass signifikant weniger diffusiblen Wasserstoff bildet als eine Standard AS-Beschichtung. Die thyssenkrupp-Experten sicherten diese Befunde in zahlreichen Untersuchungen auf Serienanlagen ab. Die Resultate sind überzeugend: Für Bauteile nach der Warmumformung kann eine Verringerung des Wasserstoffgehaltes um 40 % und mehr belegt werden, bei flexibel gewalztem Material ist sogar eine Verringerung der Wasserstoffaufnahme von bis zu 70 % möglich.

Mit der neuen Beschichtung AS Pro bietet thyssenkrupp Steel den Herstellern an einem sensiblen Punkt im Produktionsprozess warmumgeformter Bauteile damit eine innovative Neuheit an.

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