SSAB und Gestamp arbeiten gemeinsam an festeren und leichteren Fahrzeugen der Zukunft

„Das langfristige Engagement der beteiligten Mitarbeiter von SSAB und Gestamp Chassis hat zu einer einzigartigen Zusammenarbeit geführt, aus der eine neue Stahlgüte und eine innovative Komponentenlösung hervorgegangen sind“, sagt Erik Nymann, Produktentwickler bei SSAB. „Das war eine echte Win-win-Situation.“

Das spanische Unternehmen Gestamp wurde 1997 in Madrid gegründet und ist ein globaler Zulieferer für die Automobilindustrie, der weltweit 13 Forschungs- und Entwicklungszentren und mehr als 100 Produktionsstätten betreibt. Gestamp ist ein Konstruktions-, Entwicklungs- und Fertigungsunternehmen von Metallbauteilen für die Automobilindustrie und hat sich auf innovative Produkte spezialisiert, die für sicherere und leichtere Fahrzeuge eingesetzt werden, um den Energieverbrauch und die Umweltbelastung zu reduzieren.

2014 hat Gestamp ein gemeinsames Projekt mit seinem Kunden Toyota eingeleitet. Ziel war es, einen vorderen unteren Querlenker für die Produktion des Toyota Yaris in Europa zu entwickeln. Dabei wurde jedoch schnell klar, dass es die für die Entwicklung dieses Teils erforderliche Stahlgüte noch nicht gab. Deshalb wandte sich Gestamp an SSAB.

„SSAB ist einer unserer Stahllieferanten, der extra- und ultrahochfeste Stähle bereitstellt und uns dabei unterstützt, die Herausforderungen bei der Nachhaltigkeit in der Automobilindustrie durch Gewichtsreduzierung und die Senkung der CO₂-Emissionen zu meistern“, sagt Dr. Mehdi Asadi, Manager Materials Engineering, Gestamp.

Eine neue hochfeste Stahlgüte

„Am Anfang des anspruchsvollen Prozesses stand die Entwicklung der neuen hochfesten Stahlgüte Docol 1000CP“, erklärt Asadi. Er unterstreicht, dass es eine solche, speziell für Fahrgestelle ausgelegte Güte zu diesem Zeitpunkt noch nicht gab.

Die Mitarbeiter von Gestamp und SSAB räumen ein, dass während der sieben folgenden Jahre einige Hindernisse aus dem Weg geschafft werden mussten. Doch sie betonen alle, dass das Endresultat – eine innovative neue Stahlgüte, die das liefert, was das Produkt in Bezug auf lokale und globale Umformbarkeit, Festigkeit, Steifigkeit und Ermüdungsbeständigkeit erfordert – das Ergebnis einer außergewöhnlichen Zusammenarbeit auf beiden Seiten war.

„Genau so arbeitet SSAB am liebsten – wenn wir gleich zu Beginn des Projekts eingeladen werden“, ergänzt Ben Cook, Sales Segment Manager, SSAB. „Die Kombination aus den Werkstoffkenntnissen von SSAB und der Konstruktions- und Fertigungserfahrung von Gestamp war unerlässlich, um dieses Konzept zu verwirklichen.“

„Dank der Flexibilität von SSAB und der schnellen Bearbeitungszeit bei den Prototypwerkstoffen konnten wir eine große Anzahl verschiedener Zusammensetzungen ausprobieren“, erklärt Carlota Arenillas, Innovation Project Manager, Gestamp.

Enge Zusammenarbeit

Im Verlauf des Projekts hat Gestamp eng mit SSAB zusammengearbeitet, von der Materialzusammensetzung über die Charakterisierung bis zur Homologation des Materials für die Verwendung an einem vorderen unteren Querlenker.

Es war eine echte Teamleistung, an der die gesamte Entwicklungskette beteiligt war – vom Vertrieb über die Produktion bis zu Kundentests und Feedback. Die beiden Teams betrachten dies als ganz besonderes Beispiel für eine unternehmensübergreifende Zusammenarbeit bei der Stahlentwicklung.

Was genau ist also die neue Stahlgüte?

Docol^® 1000CP ist deutlich fester als herkömmliche Güten, ohne Kompromisse bei Qualität, Leistung oder Teilegeometrie einzugehen. Dies ermöglicht eine dünnere Abmessung, was das Bauteil leichter macht. Die Festigkeit und Duktilität stammen von der Mikrostruktur des Komplexphasenstahls. Neben einer guten Oberflächenqualität und einer hohen Festigkeit zeigt der Stahl auch gute Ermüdungseigenschaften – eine wichtige Eigenschaft für Querlenkerbauteile.

„Mit diesem neuen Material ist es uns gelungen, einen vorderen unteren Querlenker zu liefern, der deutlich leichter ist als sein Vorgängermodell“, erklärt Dr. Asadi. „Und wir alle wissen inzwischen, dass ein geringeres Gewicht in der Automobilindustrie gleichbedeutend ist mit einer verbesserten Kraftstoffeffizienz und weniger Emissionen.“

„Wie das Besteigen des Mount Everest“

„Es gab Momente, in denen sich dieses Projekt anfühlte, als müssten wir den Mount Everest besteigen“, sagt Arenillas. „Doch jedes Mal, wenn alles unmöglich erschien, zog jemand bei SSAB etwas aus der Tasche oder wir konnten gemeinsam einen Kompromiss finden.“

„Es stimmt, dass das Werkstoffkonzept während der Entwicklung mehrere Änderungen erfahren hat, so dass wir schließlich bei einem Komplexphasenstahl gelandet sind, der die Anforderungen des Bauteils erfüllt“, erklärt Nymann. „Dafür waren Kompromisse erforderlich, aber dank der kompetenten Rückmeldungen konnten wir uns auf die entscheidenden Aspekte des Materials konzentrieren.“

„Das Schöne war, dass wir zuerst vom Kunden erfahren haben, was er brauchte, und dann ein Team aus SSAB Experten aus dem gesamten Unternehmen zusammenstellen konnten, um diese Anforderungen zu erfüllen“, kommentiert Cook.

Regelmäßige Kommunikation und Feedback

Beide Teams stimmen schnell zu, dass eine regelmäßige Kommunikation und Feedbacks über die Leistung des Materials letztlich die Entwicklung eines innovativen Produkts von überlegener Qualität ermöglicht haben, das die konventionell verwendeten Stahlgüten übertrifft.

„Zu wissen, was in Bezug auf das Verhalten der Teile funktioniert hat und nicht, hat uns geholfen, die Stahlgüte zu verfeinern und uns auf kritische Aspekte der Materialeigenschaften zu konzentrieren, damit das Teil so gut wie möglich funktioniert“,sagt Cook.

„Wir sind davon überzeugt, dass der vordere untere Querlenker nur der erste Schritt in Richtung all der Dinge ist, die mit dieser neuen Stahlgüte möglich sind“, ergänzt Nymann.

Fester, leichter, nachhaltiger

„Alles an diesem Projekt unterstützt die Vision von SSAB einer ,festeren, leichteren und nachhaltigeren Welt'“, bemerkt Ben Cook. „Dass es aus dieser schönen Zusammenarbeit mit unserem Kunden Gestamp entstanden ist, macht es nur umso besser.“

Anfang 2020 zahlte sich die unermüdliche Arbeit der Projektteams von Gestamp und SSAB aus, als der Docol 1000CP Stahl erfolgreich in die Produktion eines vorderen unteren Querlenkers für den Toyota Yaris eingeführt wurde. Demnächst wird die Güte auch mit anderen Herstellern für zukünftige Einführungen weiterentwickelt, um das Gewicht und die CO₂-Emissionen zu reduzieren.

Oder wie es Henry Ford gesagt hat: „Zusammenkommen ist ein Anfang, zusammenbleiben ein Fortschritt und zusammenarbeiten ein Erfolg.“