Antriebstechnik im Wandel – Bandstahlwerkstoffe in der Zukunft

20.11.2020 | Messen & Events

Am 19. November 2020 war Waelzholz mit einem Fachvortrag über den Zusammenhang zwischen automobilen Antriebskonzepten und Werkstoffbedarfen bei der ersten digitalen Ausgabe des 34. Aachener Stahlkolloquiums vertreten. Die diesjährige Online-Veranstaltung wurde durch das IEHK (Institut für Eisenhüttenkunde) der RWTH Aachen ausgerichtet. Unter dem Motto „steel and more“ standen Themen der Werkstofftechnik wie die Entwicklungen und Trends der Werkstoffe für Mobilitätskonzepte und die additive Fertigung im Fokus. Auch neue Methoden des Werkstoffdesigns und Konzepte des schädigungstoleranten Werkstoffeinsatzes wurden in insgesamt 25 Videobeiträgen von Vertretern aus Industrie, Politik und Wissenschaft vorgestellt.

Im Rahmen der Vortragsreihe „Werkstoffe für die Mobilität“ referierte Norbert Brachthäuser, bei Waelzholz unter anderem verantwortlich für den Bereich Werkstofftechnik Elektroband, über Antriebskonzepte und die damit verbundenen Bedarfe an Bandstahl- und Elektrobandwerkstoffen. Anhand von Beispielen diverser Fahrzeugkomponenten zeigte Brachthäuser auf, dass einige Werkstoffe unabhängig vom Antriebskonzept weiterhin für die Automobilfertigung benötigt werden. Dies trifft auf die Bereiche Sicherheit, Fahrwerk, Komfort und Sitze zu. Der klassische Kaltbandbedarf für Motor und Antriebsstrang hingegen könnte zukünftig sinken oder gar entfallen, so zum Beispiel für die Herstellung von Ventilschlepphebeln. Stattdessen wird mit batterieelektrischen Fahrzeugen und Hybridsystemen der Bedarf an Spezialwerkstoffen wie Elektroband enorm steigen (Abbildung 1).

 

Abbildung 1: Verschiebung des Werkstoffbedarfs für Automobilanwendungen im Motor und Antriebsstrang von Kaltband (orange) zu Elektroband (grün)

 

Je nach Elektromotorenkonzept werden unterschiedliche Elektrobandspezifikationen gefordert, deren Eigenschaften wie Verlustleistungen, Polarisation, Festigkeit und Verarbeitbarkeit ins Gleichgewicht gebracht werden müssen. Zur Verminderung von Wirbelstromverlusten spielt beispielsweise die Banddicke eine entscheidende Rolle. Mit sehr geringen Nenndicken wird das nicht kornorientierte Elektroband (NO-Güten) von Waelzholz dieser Anforderung gerecht.

Zum Abschluss seines Vortrages wies Brachthäuser auf die erfolgreiche gemeinsame Entwicklungsarbeit im Bereich NO-Güten mit der RWTH Aachen hin und stellte den prognostizierten Mengenbedarf für diese Werkstoffgruppe vor (Abbildung 2). „Die Stückzahlentwicklung im Bereich der Antriebsarten wird zu einem rasanten Wachstum im Bedarf dieser Halbzeuge führen“, so der Elektroband-Experte.

 

Abbildung 2: Prognostizierter Mengenbedarf von NO-Elektrobandgüten in der angegebenen Materialdicke d für verschiedene Antriebsarten

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