Die B-Säule aus Magnesium

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Der Benchmark der Magnesium-B-Säule

Nach vielen Schleifen mit der Simulationskette kann man heute eine Magnesium-B-Säule vorstellen, die in der Steifigkeit, zum Beispiel Türabsenkung/Türüberdrückung, deutlich besser ist als die Benchmark-Säule. Sie zeigt selbst in den dynamischen Ecklastfällen mit extremer Deformation (z. B. Dachdrücktest mit 200 mm Zwangsstauchung, Seitencrash mit 200 mm Zwangsdeformation) ein stetiges Verhalten mit gutem Kraftniveau ohne unzulässige Rissbildung. Die aktuelle ME100-Säule mit Hybridverstärkung wiegt 8,2 Kilogramm, also rund zwölf Prozent weniger als die Stahlsäule. An einer sehr vielversprechenden Lösung mit Basalt als lokaler Ober-/Untergurtverstärkung wird gearbeitet.

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Breiter Einsatz des Werkstoffes?

Wie geht es weiter? Die Forschung bezüglich Magnesium hat enorme Fortschritte gemacht. Der Korrosionsschutz ist dabei, die 2.000 Stunden Salzsprühtest erfolgreich zu absolvieren. Die Meerwasserentsalzung wird Magnesium voraussichtlich zum Preis von Baustahl verfügbar machen, bei einem konkurrenzlos niedrigen CO₂-Footprint. In eins bis zwei Jahren werden wir die ersten größeren Serien an Magnesiumhauben und -klappen sehen. Die Machbarkeit von mechanisch extrem beanspruchten Bauteilen wie der vorgestellten B-Säule steht für Semcon und Stolfig außer Zweifel. Dennoch bleibt viel zu tun. Die Akzeptanz für den Einsatz von Magnesium in Deutschland ist noch schlecht. Die Produktionsprozesse funktionieren grundsätzlich. Jedoch wird erst die Skalierung die Nutzung des Potenzials der Warm-in-Warm-Fertigung mit Inline-Blechherstellung und Verschnitt-Rezyklierung ermöglichen. In gleichem Maße werden sich die Qualitätskriterien und Prozesse entwickeln.

Vorerst Substitution von Montageteilen

Heute beträgt die Kapazität für den Magnesium-Inline-Herstellprozess für Blech bei der Stolfig Group in China rund 20.000 Tonnen pro Jahr. Das entspricht in etwa der Weltkapazität und ist für eine großflächige Anwendung im Automobilbau viel zu wenig. Daher werden wohl weiter hauptsächlich Montageteile in Mg/ME100 substituiert werden (Sitzschalen, Instrumententafel-Querträger, Lehnen etc.). Diese Bauteile kann der OEM gut von Mg/ME100-Lieferanten beziehen, die wiederum magnesiumoptimierte Fertigungsprozesse leichter einführen können. Die Umstellung von Fahrzeugkernstrukturen aus Eigenfertigung der Autohersteller wird es voraussichtlich zuerst bei chinesischen OEMs geben. Somit stellt sich nicht mehr die Frage, ob großflächige Strukturbauteile in Mg/ME100 kommen werden, sondern wann sie kommen werden.

Dr. Stephen Rudzewski ist Leiter Technik und Innovation von Semcon Deutschland.

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