Die Leichtigkeit in Serie

Böllhoff Systemtechnik liefert Stanznietsysteme für neuen Audi TT

09. August 2007

Die Audi AG gilt beim Einsatz von Aluminium im Karosseriebau als technologischer Vorreiter. Der neue Audi TT setzt die Strategie des innovativen Leichtbaus fort. Entsprechend anspruchsvoll sind die Anforderungen an die Verbindungstechnologie. Die Bielefelder Böllhoff Gruppe hat sich diesen Herausforderungen frühzeitig gestellt und ist seit vielen Jahren Partner namhafter Automobilhersteller. Für die Produktion des neuen Audi TT in Ingolstadt hat der Unternehmensbereich Systemtechnik alle neuen Stanznietssysteme geliefert.

Mit der ersten Generation des Modells A8 leitete die Audi AG vor mehr als zehn Jahren einen neuen Trend im Automobilbau ein: die Aluminium-Leichtbauweise. Beim Kleinwagen A2 bewies die Marke mit den vier Ringen, dass Aluminium auch in der Großserie beherrschbar ist. Ein Weg, der mit dem neuen TT konsequent fortgesetzt wird.

Beim klassischen Zweisitzer hat sich die Hybridbauweise als ideales Konzept herauskristallisiert. Die Aluminium-Stahl-Mischbauweise sorgt beim TT für ein ausbalanciertes Gewichtsverhältnis zwischen Vorder- und Hinterachse und für hohe Steifigkeit der Karosserie. Das Ergebnis: Die Neuauflage des TT hat an Länge und Breite zwar zugelegt, ist aber dennoch deutlich leichter als der Vorgänger.

Diese Leichtigkeit in Serie stellt neue Herausforderungen an die Fertigung. Insbesondere der Stanzniettechnologie haben die innovativen Materialzusammensetzungen im Automobilbau neue Impulse verliehen. Ein Marktsegment, in dem der Unternehmensbereich Böllhoff Systemtechnik mit einem umfassenden Portfolio an Verbindungselementen, Zuführtechnik, Systemintegration und Prozessüberwachung zu den gefragten Partnern gehört. Auf diese Rund-um-Kompetenz vertraut auch die Audi AG seit mehr als zehn Jahren.

In Ingolstadt hatte man schon früh erkannt, dass die Verarbeitung von Aluminium in der PKW-Produktion eine entsprechend innovative Verbindungstechnologie verlangt. So stößt das übliche Widerstandspunktschweißen, insbesondere mit Blick auf die gewünschte Prozesssicherheit, an Grenzen. Im Gegenzug gewann das Stanznieten, für das sich Audi mit der Böllhoff Gruppe rechtzeitig einen starken Systempartner mit ins Boot holte, vor allem deshalb an Bedeutung, weil sich mit dieser Technologie besonders hohe statische und dynamische Festigkeiten erzielen lassen. Weitere Trumpfkarten des Verfahrens sind:

• Variabler Materialmix (ermöglicht eine Vielfalt unterschiedlicher Kombinationen, Dicken und Festigkeiten von Materialien und zudem können auch beschichtete, geklebte oder vorlackierte Bauteile gefügt werden)

• Sicherheit (keine thermische Belastung der Fügezone)

• Umweltfreundlichkeit (leise, energiesparend, keine Rauch- und Gasfreisetzung)

• Hohe Funktionalität (automatisierbares Verfahren, kurze Rüstzeiten, geringe Betriebskosten).

Die erste echte „Feuertaufe“ in der automobilen Serienfertigung bestand die Stanzniettechnologie der Böllhoff Systemtechnik beim Audi A2. Pro Fahrzeug wurden seinerzeit 1.800 Stanzniete verarbeitet. Jene Fertigungstechniken des Audi A2 werden zum großen Teil auch bei der Produktion des Audi TT eingesetzt. Die Produktionsanlagen sind dazu vom Standort Neckarsulm nach Ingolstadt verlegt worden. So stammen 60 der insgesamt 103 Stanznietwerkzeuge für das Modell TT aus der ehemaligen A2-Fertigung. Im Rahmen des so genannten „re-toolings“, der Wiederverwendung von Werkzeugen, hat Böllhoff die Werkzeuge allerdings nicht 1:1 übernommen, sondern gleichzeitig auf den aktuellen Stand der Technik gebracht. Insbesondere ging es hierbei darum, die Zuführtechnik, Hydraulik und die Steuerung zu überarbeiten. Als Zeitrahmen dafür hatte sich Böllhoff ehrgeizige Ziele gesetzt: sechs Wochen Durchlauf pro Werkzeug und bis zu zwölf Geräte pro Woche.

Innerhalb von fünf Wochen waren damit 60 Werkzeuge fit für den Einsatz in der TT-Fertigung. Der im Rahmen des „re-toolings“ vollzogene Technologiesprung führt dazu, dass die überarbeiteten Anlagen zum einen schneller arbeiten und damit die Fertigungszeiten erheblich verkürzt. Gleichzeitig eröffnen sie ein erheblich flexibleres Fügespektrum, etwa bei der Verarbeitung von Aluminium/Aluminium (2- oder 3-lagig) oder Stahl/Aluminium. In der Praxis führt dies zu erheblichen Kostenreduzierungen. Denn im Gegensatz zum Vorgängermodell, können jetzt beide Varianten des neuen TT (Coupé und Roadster) auf einer Linie gefertigt werden.

Zum Einsatz kommen die Anlagen der Böllhoff Systemtechnik vor allem im vorderen Bereich des Fahrzeugs und dem Bereich der Plattform, der bis zu 80 Prozent aus Aluminium gearbeitet ist. Verlangt war dabei insbesondere hohe Werkzeugflexibilität. So sind die Anlagen für die Verarbeitung von Nieten mit unterschiedlichen Längen, Größen und Durchmessern ausgelegt. Gleichzeitig müssen sich die Zangen der Werkzeuge problemlos an die Fertigungsroboter andocken lassen. Bei den Setzwerkzeugen dominieren große Ausladungen, große Öffnungsweiten und eine kompakte Bauweise. Dies garantiert problemlose Erreichbarkeit auch an schwer zugänglichen Bauteilen.