Auf der Suche nach den Werkstoffen der Zukunft

13.12.2018

Der Einsatz von Leichtmetallwerkstoffen anstelle von Stahl ist einer der am schnellsten wachsenden Schlüsseltrends in der Luftfahrt- und Automobilindustrie. Die enorme Gewichtsreduzierung wirkt sich positiv auf die Energieeffizienz und CO2-Emissionen von Flugzeugen und Fahrzeugen aus. Die Leichtmetalle Aluminium und Magnesium sind wegen ihrer Leichtigkeit und hohen Stabilität besonders interessant. Gleichzeitig müssen sie aber fest, korrosionsbeständig, schweiß-, gieß- oder umformbar sein, d.h. mehrere, sich teilweise widersprechende Eigenschaften in sich vereinen.

Um diese Werkstoffe für zukünftige industrielle Anwendungen fit zu machen, bündelt das LKR Leichtmetallkompetenzzentrum Ranshofen sein Know-How mit 12 Projektpartnern aus Industrie und Wissenschaft. Die LKR-Wissenschaftler Dr. Stephan Ucsnik und Dr. Carina Schlögl koordinieren das von FFG und Land OÖ finanzierte Projekt AMALFI. Gemeinsam mit einem interdisziplinären Forscherteam werden sie neuartige Aluminium- und Magnesiumlegierungen unter Berücksichtigung unterschiedlicher Herstell- und Verarbeitungsketten erforschen und weiterentwickeln.

Legierungs- und Prozessentwicklung mit Fokus auf Aluminium und Magnesium
Mit Blick auf neue Anforderungen an Werkstoffe, Prozesse und Technologien werden die aus dem Vorgänger-COMET-Projekt AMOREE entwickelten Legierungen und Verarbeitungsprozesse in den kommenden 4 Jahren einen technologischen Schub erhalten, um für industrielle Anwendungen der Zukunft vorbereitet zu werden.

Für den Bereich Aluminium bedeutet das konkret:

die Erhöhung der Crashtauglichkeit von Aluminium-Strangpressprofilen,
die Prozessoptimierung des direkten Kokillengusses von kritischen Aluminiumlegierungen (Werkzeugtechnologien, Kühltechnologien) inkl. hochwertiger Ingots für nachfolgende Hochleistungs-Strangpressprofile oder direktes Schmieden
die Entwicklung neuartiger Rollform-/Biege-Prozesse für multifunktionale Profile für innovative, hoch-performante, wettbewerbsfähige Al-Komponenten

Die Magnesium-Schwerpunkte des Projekts sind:

die Weiterentwicklung von schwer entflammbaren Mg-Legierungen für die Luftfahrt der Zukunft, mit hoch-performantem, mechanischem Eigenschaftsprofil bei geringen Werkstoff- und Prozesskosten
die Verarbeitung der neuartigen Mg-Legierungen in Prozessen wie Stranggießen, Schmieden oder Thixomoudling

Strategischer Zukunfts-Schwerpunkt
Das AMALFI-Konsortium wird sich auch einem Themenfeld der Grundlagenforschung widmen: der Entwicklung neuartiger Mikrosturuktur- und Gefügemodelle für Aluminium- und Magnesiumlegierungen. „Diese Modelle sind wichtig, da sie das Potenzial haben, die Entwicklung von zukünftigen Al- und Mg-Legierungen, vor allem durch virtuelle, numerischen Simulation, entscheidend voran zu treiben.“, erklärt Projektkoordinator Dr. Stephan Ucsnik vom LKR.

Eckdaten zum Projekt

AMALFI - Aluminium und MAgnesium Legierungen für zukünFtige Industrielle Anwendungen
Programm: COMET-Projekt
Förderstelle: BMVIT, FFG und Land OÖ
Laufzeit: September 2018 – August 2022
Projektkoordination: LKR Leichtmetallkompetenzzentrum Ranshofen, AIT Austrian Institute of
Technology, Dr. Stephan Ucsnik, Dr. Carina Schlögl
Projektpartner:
o Hammerer Aluminium Industries HAI
o High Performance Industrieanlagen HPI
o Pankl Racing Systems
o voestalpine Division Metal Forming
o Recaro Aircraft Seatings
o LTC Leichtbau Technologie Center
o non ferrum
o Ebner Ofenbau
o Montanuniversität Leoben, Lehrstuhl für Nichteisenmetallurgie
o Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
o Universität Siegen, Lehrstuhl für Umformtechnik
o Paris-Lodron Universität Salzburg, Fachbereich Chemie und Physik der Materialien