Die im Innovations- und Technologiezentrum von Hydro in Finspång in Schweden entwickelte Aluminiumlegierung „Hydro High Strength 400“ (HHS 400) ist einzigartig in der Automobilindustrie. Sie steht jetzt auch für die Qualifizierung durch Fahrzeughersteller und Erstausrüster (OEMs) zur Verfügung.

„Abgesehen von Kosten- und Gewichtsreduktionen kann diese Legierung den Automobilherstellern helfen, die Sicherheit der Fahrzeuginsassen zu verbessern“, sagt Nunzio Cuppoletta, der für den europäischen Automotive-Bereich im Hydro-Geschäftsfeld Extruded Solutions verantwortlich ist.

Hochfeste Aluminiumlösungen sind wichtig, da die Automobilindustrie Leichtmetalle in größeren Mengen einsetzt, um sicherere und emissionsärmere Fahrzeuge zu bauen. Vor allem sollen auch strengere Vorschriften für Kraftstoffverbrauch und CO2-Emissionen eingehalten werden. Aluminium sorgt für erhebliche Gewichtseinsparungen im Vergleich zu Stahlbauteilen, und Aluminium-Strangpressprodukte können bei einem Crash doppelt so viel Energie absorbieren wie das schwerere Metall.

„Nachhaltigkeit ist ein wesentlicher Vorteil. Die Automobilhersteller befassen sich mit Uni-alloy-Konzepten, bei denen man Baugruppen aus nur einer Legierungsgruppe darstellt – würde man beispielsweise 6xxx-er mit 7xxx-er Aluminiumlegierungen in einem Fahrzeug kombinieren oder gar mit Stahl, senkt dies den Schrottwert. Unser HHS 400 gehört zur 6xxx-Gruppe und ist somit eine gute Alternative zu Legierungen der 7xxx-Gruppe", sagt Cuppoletta.

Zugfestigkeit einzigartig auf dem Markt

Die neue Legierung HHS 400 zeigt Dehngrenzen von mehr als 370 Megapascal (MPa), Zugfestigkeiten von mehr als 400 MPa und eine Bruchdehnung A5 von 8 Prozent in Abschnitten mit einer durchschnittlichen Dicke deutlich unter 3 mm. Heute auf dem Markt erhältliche 6xxx-Standardlegierungen kommen normalerweise nicht über Streckgrenzen von 320-330 MPa hinaus.

Im vergangenen Jahr brachte das ehemalige Unternehmen Sapa – das nun zu Hydro gehört – eine hochfeste Aluminiumlegierung der 6xxx-Serie (HHS 360) auf den Markt, die schon eine Streckgrenze von über 340 MPa und 10 Prozent Bruchdehnung bietet. Doch laut Susanne Koch, Metallurgie-Ingenieurin im Innovations- und Technologiezentrum von Hydro in Finspång, ist der Schritt von dieser Legierung zu der neuen Legierung HHS 400 ein noch viel größerer Schritt. 

„Dies ist Teil einer größeren Initiative für leistungsstarke, hochfeste Legierungen auf Basis von 6082. Wir können den Standard 6082 bis auf 320-340 MPa optimieren. Als ein Spitzenprodukt mit sehr starken mechanischen Eigenschaften verbindet dies technologische Fortschritte in der richtigen Balance zur besseren Kosten“, sagt Koch.

Zielsegment: Fahrwerksanwendungen

HHS 400 zielt insbesondere auf Anwendungen im Fahrzeug-Fahrwerk, dem Rahmen des Automobils. Das betrifft vibrationshemmende Komponenten wie Motorträger oder Türaufprallträger ebenso wie Crash-Management-Systeme wie zum Beispiel vordere Stoßfänger. Laut Cuppoletta lässt sich die neue Legierung auch in nicht-automobilen Anwendungen nutzen.

„Das wären vorwiegend Anwendungen, wo wir mit Stahl konkurrieren, denn gegenüber anderen Aluminiumlegierungen lässt sich die neue Legierung weniger leicht verformen und streckziehen“, sagt er.

Laut Cuppoletta nützt HHS 400 insbesondere in ungeformten Anwendungen. Es lässt sich auch in Bauteilen für Fahrwerk oder Struktur von Lastwagen und Bussen einsetzen, darüber hinaus in Elektromobilen, zum Beispiel als Seitenträger zum Schutz der Batterie.

Legierungen für alle Industrien

Hydro arbeitet konsequent daran, neue Legierungen zu entwickeln, um die Anforderungen von Kunden aus allen Industrien zu erfüllen. Dazu gehört die Aluminiumlegierung 5083 für Anwendungen in der Schifffahrt und auf See bzw. offshore.

Die neue Aluminiumlegierung HHS 400 schneidet im Vergleich mit 7xxx-er Legierungen unter anderem gut ab bei:

• Preis
• Handhabung
• Schweissen
• Produktivität
• Verfügbarkeit

HHS 400 kann auch Stahl und andere bestehende Aluminiumlegierungen der Gruppe 6xxx ersetzen, indem seine mechanische Eigenschaftscharakteristik dünnwandigere Lösungen ermöglicht.