Technik im Automobilbau – markenunabhängig

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jo.gi

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Manchmal stolpert man über Informationen rund ums Auto die, unabhängig von Problem(-Lösungen), vielleicht auch den Einen oder Anderen interessieren könnten.
Egal ob es sich um Skurriles oder Kurioses handelt, oder eben auch den aktuellen Stand der Technik.

Fügetechnik
Hier geht es um die verschiedenen Verbindungsarten im Karosseriebau.
Sind es bei einer reinen Stahlkarosserie noch 4-5000 Schweißpunkte und vielleicht etwas Kleber erfordert der heutige Materialmix für den Leichtbau noch ein weitere Verbindungstechniken.
Das hat auch nichts mit dem hier gezeigten Hersteller zu tun, sondern ist markenübergreifend.

Parallel dazu werden auch (Unfall-)Reparaturkonzepte entwickelt. Aber sollten die Autos je das Oldtimer-Alter erreichen werden Hobby-Restaurateure, wenn es sie dann noch gibt, viel „Freude“ damit haben.

Fuegen_15.jpg Fuegen_37.jpg
(Die Bildschirmfotos sind hoffentlich urheberrechtlich ok. Es handelt sich um die Folien 15 und 37 aus der offen zugänglichen Quelle.)
Quelle:
https://presskit.porsche.de/worksho...nts/presentation/de/TWS_992_Karosserie_DE.pdf
 
Kann sein, daß ich da ziemlich allein bin, aber ich finde die Ausführung dieses Bauteils ziemlich faszinierend. Vielleicht weil ich die Entwicklung mitbekommen habe.

Es ist eine Konsole für einen Gurtaufroller der Rücksitzbank.
Zu Anfang wurde sie aus mehreren Stahlblechteilen zusammengeschweißt, klassischer Karosseriebau. Dann geriet sie in die Fänge von Leuten die sich mit Bionik beschäftigen, und deren Software konnte sich daran austoben …

Vorgegeben wurden die Befestigungspunkte an die Karosserie (z.B. die Löcher an den „Ärmchen“), die Lage der Gewinde für den Aufroller (oben auf dem Plateau) und einem Halter für die Rückbank (die Knubbel auf der Rückseite, die mit den Markierungen).
Weiterhin wurde Größe und Richtung der Kräfte, die im Normal- und im Unfall auf das Teil einwirken, angegeben.

Und dann entwickelte das Programm eine Form die von der Natur inspiriert ist. Am Ehesten vergleichbar mit dem Wuchs eines Baumes der permanent Wind aus einer Richtung ausgesetzt ist.
Viel Material dort, wo Kräfte weitergeleitet werden müssen. Wenig Material dort, wo wenig passiert.
Das Endergebnis ist ein Bauteil das die Anforderungen mit minimalen Materialeinsatz (= Gewicht) erfüllt.

Bionic_01.jpgBionic_02.jpg

So richtig kann man auf Bildern die Verläufe der Materialstärken leider nicht erkennen, aber so hätte ich es nicht hinbekommen. Die Blechteil-Konstruktion sah jedenfalls ganz anders aus. Und war schwerer …
 
Das ist ja spannend. Wie wird so ein Bauteil denn ausgeformt? Ist das ein geschmiedetes Gussteil?
 
Sieht für mich nach einem Alu-Druckgussteil aus.
 
Ja, soweit ich weiß ist es Druckguss.
 
Ah ok. Dann ist die spannende Frage, wie für so ein Bauteil die Gussform hergestellt wird.
 
Der Karosserierahmen von dem Tesla Y Modell wird im Druckguss hergestellt...
 
Lustig sieht es aus wenn man nicht an die Einschränkungen durch die Produktion als Alu-Gussteil gebunden ist. Mir laufen bei uns immer wieder Teile über den Weg, die für den 3D-Druck designed sind. Werden dann meist in was hochfestem wie Titan gedruckt. Das bleiben dann wirklich nur noch die Anbindungspunkte und die haupt-Kraftlinien übrig. So eine Art organischer Gitterrohrrahmen. Aber das sind alles keine Teile für die Massenproduktion.
 
Model-Y-Fahrzeug-Struktur-Gigapresse.webp

Die Zukunft geht mehr in diese Richtung. Vereinfachung vom Herstellungsprozess und Kostengünstig zu Produzieren.
Und für den kunden auch vorteilhaft von der korrosion her.
Mit dem Nachteil das dort nichts Repariert wird.
 
saaab900s schrieb:
Anhang anzeigen 281351

Die Zukunft geht mehr in diese Richtung. Vereinfachung vom Herstellungsprozess und Kostengünstig zu Produzieren.
Und für den kunden auch vorteilhaft von der korrosion her.
Mit dem Nachteil das dort nichts Repariert wird.
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Das stimmt, eine Verformung in dem Bereich ist praktisch ein Todesurteil für den Wagen....
 
turbo9000 schrieb:
Das stimmt, eine Verformung in dem Bereich ist praktisch ein Todesurteil für den Wagen....
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Zumindest hier bei uns. Was zulässige Reparaturen angeht. Was aber aufgrund der Verknüpfung verschiedener Materialien und Fügeverfahren auch jetzt schon bei etlichen Wagen so ist. Alu-Guss mit hochfestem Stahl verklebt und genietet, daneben Alu geschweißt (was gerade bei Guss manuell nur schwer fehlerfrei funktioniert). Und so weiter. Fluch und Segen moderner Materialien und Verfahren.
 
turbo9000 schrieb:
Das stimmt, eine Verformung in dem Bereich ist praktisch ein Todesurteil für den Wagen....
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Wobei das auch bei "Konventionellen" Fahrzeugen ein Totalschaden ist.
Interessant ist das Tesla laut eigener aussage fähig war das Crashverhalten positiv zu beeinflussen wie es vorher unmöglich schien.
Was auch aktuelle verschiedenste Crashversuche zeigen das Tesla an der Spitze liegt in sachen Sicherheit.
 
saaab900s schrieb:
Die Zukunft geht mehr in diese Richtung. Vereinfachung vom Herstellungsprozess und Kostengünstig zu Produzieren.
(...)
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Es ist nur ein möglicher Weg zur Zukunft. Wie so oft sind die Randbedingungen ausschlaggebend.

Wenn man beschließt nur eine Version von dem großen Bauteil zu bringen, und auch über die Laufzeit keine Veränderungen plant ist Mega-/ Gigacast eine Option. Wird ja auch gemacht.
Mega-Casting im Automobilbau: immer weniger Einzelteile vereinfachen Fertigung

Allerdings muß dann auch akzeptiert werden recht früh in der Entwicklung keine Konzeptänderungen mehr zugelassen werde. Eine Gußform dieser Größe wird nicht in einem halben Jahr konstruiert, hergestellt und erprobt.
Gleiches gilt für Änderungen während der Laufzeit. Das Teil überarbeitet man wohl nicht während der Sommerpause.

Auch muß man in Kauf nehmen höhere Steifigkeitsanforderungen nur mit mehr Material begegnen zu können. Guß besteht ja aus einem einheitlichen Material. Andere Güten, wie z.B. höchstfeste Stahlbleche, bei gleicher Dicke einzusetzen geht halt nicht.

Und man muß sich damit abfinden das es produktionsbedingt Mindestmaterialstärken gibt, damit der Guß auch überall hinfließen kann. Die dürfte hier so bei 3mm liegen.
Man schleppt also mehr Material (= Gewicht) an Stellen mit an denen man eigentlich auch mit viel weniger auskommen würde. (Der horizontale Bereich zwischen der Radhäusern beispielsweise, oder auch weite Bereiche der Radhäuser selbst.)

Vor-und Nachteile gibt es bei allen Verfahren. Es kommt bei der Auswahl halt drauf an wo die Prioritäten gesetzt sind.
 
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