Leichtbau mit starkem Kern: Geschmiedete Aluminium-Magnesium-Bauteile

Das Fahrzeuggewicht zu reduzieren, ohne Stabilität und Lebensdauer zu beeinträchtigen, gehört zu den zentralen Herausforderungen der Mobilität. Mit einem geschmiedeten Aluminium-Magnesium-Verbundwerkstoff entwickelte die GSA Gesenkschmiede Schneider GmbH eine Lösung, die die besonderen Stärken zweier Leichtmetalle miteinander verbindet und dafür mit dem MATERIALICA Design + Technology Award ausgezeichnet wurde.

Magnesium ist rund 30 Prozent leichter als Aluminium, kann aufgrund seiner Korrosionsanfälligkeit jedoch nicht überall ohne zusätzlichen Schutz eingesetzt werden. Bei der Entwicklung von GSA bildet Magnesium deshalb den leichten Kern des Bauteils, während eine Außenschicht aus korrosionsbeständigem Aluminium das Material schützt.

Die beiden Metalle werden zunächst durch magnetische Umformung zu einem stabilen Materialverbund zusammengefügt. Anschließend wird dieser Verbund zu komplexen und hoch belastbaren Komponenten geschmiedet.

Das Schmiedeverfahren ist dabei ein entscheidender Teil der Innovation. Es ermöglicht hohe mechanische Kennwerte und erzeugt einen günstigen Faserverlauf innerhalb des Bauteils, der dessen Festigkeit zusätzlich erhöht. Gleichzeitig stellt die Verarbeitung hohe Anforderungen an den Produktionsprozess: Die Temperatur muss präzise geführt, die Schmiedewerkzeuge müssen vorgewärmt und die Umformgeschwindigkeit niedrig gehalten werden. Auch die Kontakt- und Handhabungszeiten müssen möglichst kurz bleiben.

Das Ergebnis ist ein stabiler Leichtbauwerkstoff, der gegenüber vergleichbaren Stahlbauteilen Gewichtseinsparungen von bis zu 55 Prozent ermöglichen kann. Nach Angaben der Entwickler lassen sich im Antriebsstrang und Fahrwerk von Pkw Gewichtseinsparungen von rund acht Prozent erzielen. Bei entsprechenden Anwendungen in Nutzfahrzeugen sind sogar bis zu zwölf Prozent möglich.

Weitere Einsatzmöglichkeiten bestehen beispielsweise bei Leichtbaukolben, Ventilen, Pleueln und Rahmenanbauteilen. Gerade für Elektrofahrzeuge ist dieser Ansatz besonders interessant: Ein geringeres Bauteilgewicht kann das zusätzliche Gewicht der Batterie teilweise kompensieren, den Energieverbrauch reduzieren und neue konstruktive Freiheiten eröffnen.

Auch Jahre nach der Auszeichnung hat die Entwicklung daher nichts von ihrer Aktualität verloren. Sie zeigt, wie intelligente Materialkombinationen und innovative Fertigungsverfahren völlig neue Leichtbaupotenziale erschließen können.

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Anmeldeschluss: 31. Juli 2026

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