Lokales Laserumschmelzverfestigen von crashbelasteten Karosseriefeinblechstrukturen

Crashbelastungen führen bei Karosseriestrukturbauteilen in der Regel zu ausgeprägt inhomogenen Bauteilbeanspruchungen. Mit den aktuellen Karosserieleichtbaulösungen können die mechanischen Eigenschaften von Crashstrukturen nicht oder nur sehr begrenzt an die spezifischen Beanspruchungszustände angepasst werden. Das Verfahren des lokalen Laserumschmelzverfestigens ermöglicht hingegen eine beanspruchungsgerechte Abstimmung der Bauteileigenschaften von crashbelasteten Karosseriestrukturen aus härtbaren Stählen. Im Ergebnis kann eine signifikante Verbesserung der Crashbelastbarkeit und Bauteilumformbarkeit erzielt werden, sofern lokalisierte plastische Bauteilverformungen auftreten. Die für eine FE-basierte Bauteilauslegung erforderlichen Eigenschaften der Verfestigungszonen können über die vorgeschlagenen analytischen Zusammenhänge aus den spezifischen Werkstoff- und Prozessparametern berechnet werden. Zur Verbesserung definierter Bauteilcrasheigenschaften in praktischen Anwendungen werden iterative heuristikbasierte Herangehensweisen vorgestellt. Das hohe Anwendungspotenzial des Verfahrens für Karosserieleichtbaulösungen wird anhand praxisrelevanter Applikationsbeispiele aufgezeigt.