Впервые исследователи объединили два подхода высокого давления с внутренней формовкой гибридных труб под высоким давлением - так называемые специализированные гибридные трубки: во-первых, вес сохранялся благодаря геометрии компонентов, а во-вторых, через материал. Трубы, как правило, хорошо подходят для облегченной конструкции, потому что они очень жесткие и стабильные по отношению к своему весу. Если вы также производите их из комбинации стали и алюминия, можно сэкономить дополнительный вес. Тяжелая, но прочная сталь затем используется для изготовления только тех секций, которые подвергаются высоким нагрузкам - остальная часть компонента может быть изготовлена из легкого алюминия. Тем не менее, производство таких гибридных компонентов является сложной задачей, потому что сталь гораздо сложнее формировать, чем алюминий. Кроме того, секции труб должны быть соединены друг с другом до формирования, чтобы зона соединения не порвалась позже. Сварка исключена: здесь может образоваться хрупкий шов, который не может быть сформирован.
Проблемы были решены путем формирования внутреннего высокого давления и лазерной пайки. Алюминиево-кремниевый припой локально нагревается и плавится с помощью лазерного луча. Поскольку подвод тепла очень низок, нет хрупких компонентов, которые ухудшают механические свойства шва во время формования. Зона паяного соединения может выдерживать давление до 900 бар без разрывов. 900 бар более чем достаточно для формирования внутреннего высокого давления для деформации алюминия и стали. Чтобы добиться максимально равномерной деформации, исследователи экспериментировали с различными сортами материалов. Результат: формование работает лучше всего, когда сталь (E235 + C) сочетается с высокопрочным алюминиевым сплавом (EN AW-6082).
При гидроформовании трубка помещается в форму и заполняется водой. Если давление теперь увеличивается, труба медленно приспосабливается к форме - можно создать практически любую геометрию. В тестах формования исследователи сосредоточились в основном на зоне соединения и изменили эту область, чтобы исследовать нагрузки, которые может выдержать эта самая слабая зона компонента, и где лежат пределы процесса. На практике участки трубы, удаленные от зоны соединения, скорее будут сформированы. Это может быть использовано, например, для производства, в частности, компонентов легкого тела: критические области, которые должны поглощать большие силы в случае аварии, например точки соединения с центральной стойкой, будут выполнены из стали, в то время как менее напряженные участки будут выполнены из алюминия. (Qui)