Fachartikel

Studie zur Konstruktion einer Pkw-Sitzlehnen-Struktur in Magnesium-Druckguss
von Martin Fehlbier und Daniel Schlereth, Kassel

Die konsequente Umsetzung des Leichtbauprinzips bei Pkw kann einen wesentlichen Beitrag bei der Erreichung der Klimaschutzziele der EU leisten. Grundlage hierfür ist neben dem Einsatz von Leichtbauwerkstoffen die konsequent durchgeführte Leichtbaukonstruktion. Auf diese Weise können neben zum Teil erheblichen Gewichtseinsparpotenzialen auch maximale Bauteilbelastungen sowie gleichzeitig eine deutliche Verkürzung der Prozesskette erreicht werden. Ein nicht unerhebliches Leichtbaupotenzial lässt sich bei Pkw-Sitzen erschließen. Eine Möglichkeit besteht in der Substitution einer mehrteiligen Sitzrückenlehne aus Stahl durch eine hochsteife und gewichtsoptimierte einteilige, druckgegossene Magnesium-Rückenlehnenstruktur.

UN/ECE-Prüfung Kopfstützentest mit 890 N Belastung entgegen der Fahrtrichtung – links: die Dehnungen bei Eintritt der Instabilität, rechts: Darstellung des Knickverhaltens bei Überbelastung (zu Version 3).
Bild: UN/ECE-Prüfung Kopfstützentest mit 890 N Belastung entgegen der Fahrtrichtung – links: die Dehnungen bei Eintritt der Instabilität, rechts: Darstellung des Knickverhaltens bei Überbelastung (zu Version 3). Grafik: GTK

Im Rahmen der hier beschriebenen Studie bestand ein erster Optimierungsansatz darin, eine gießgerechte Konstruktion der ursprünglichen Stahlblechlehne zu erstellen und darauf aufbauend durch diverse Konstruktionsansätze weitere Gewichts- und Steifigkeitsoptimierungen vorzunehmen. Durch eine Gießprozessanalyse mit einem eigens individuell konstruierten Angusssystem konnten Schwachstellen während des Gießvorgangs aufgedeckt und diese Bereiche gezielt optimiert werden. Der Beitrag beleuchtet den gesamten Entwicklungsprozess von der Idee über die Konstruktion bis hin zum gießbaren Bauteil und bildet somit einen Leitfaden für weitere Entwicklungen im Bereich Leichtbaukomponenten für die Automobilindustrie.

Prof. Dr.-Ing. Martin Fehlbier und B. Sc. Daniel Schlereth, Universität Kassel, Fachbereich Maschinenbau, Lehrstuhl/Fachgebiet Gießereitechnik, Kassel



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pdf-Datei aus "GIESSEREI" Heft 1/2016 Seiten 50-54
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