Referenzprojekt CraMaSS

Titel: Crashworthiness of Magnesium Sheet Structures

Projektleiter: Dr. Dirk Steglich

Laufzeit: 2011-2013

Abteilungen: Simulation von Werkstoff- und Strukturverhalten, Fügen und Bewerten, Festphasefügeprozesse

Partner: Magnesium Innovation Centre (HZG)

Ziel des Kooperationsprojekts der beiden Forschungsplattformen am Helmholtz-Zentrum Geesthacht ACE und MagIC ist die Entwicklung und Erprobung der Leistungsfähigkeit eines neuartigen Crash-Elementes aus Magnesium. Magnesium ist derzeit in Form von Knetlegierungen mit guten Festigkeiten als Blech oder extrudiertes Profil erhältlich und hat ein deutlich geringeres Gewicht im Vergleich zu Aluminium. Allerdings ist Magnesium aufgrund seiner hexagonalen Kristallstruktur nur eingeschränkt verformbar und weist aufgrund von Zwillingsbildung eine Zug-Druck-Asymmetrie auf, die sich nachteilig auf das Verformungsverhalten auswirkt.

Im Rahmen des Referenzprojektes werden Profile aus zwei Legierungen (AZ31, ZE10) durch Laserfügen bzw. Festphasefügen (Bobbin-Tool FSW) hergestellt und getestet. Zusätzlich werden extrudierte Profile durch das Strangpresszentrum Berlin als Referenzproben hergestellt. Zug- und Druckversuche an einfachen Grundwerkstoffproben dienen der Kalibrierung von Stoffgesetzen für die Struktursimulation des Crashverhaltens. Die von den Crashexperimenten unabhängig durchgeführten Vorhersagen zum Verformungsverhalten werden mit den Messdaten hinsichtlich Kraft-Weg-Verlauf und Energieaufnahme sowie mit den Verformungsbildern der unterschiedlichen Varianten verglichen.
Die Ergebnisse liefern erstmals Aufschluss über Möglichkeiten und Grenzen von Magnesium-Crashelementen aus Magnesium-Blechen sowie wichtige Hinweise für die Weiterentwicklung von Magnesium-Legierungen für Crashelemente.