AMAG AL4® Defense

AL4® Defense – Aluminium-Panzerplatten zum Schutz gegen Beschuss und Aufprall

Eine der zentralen Anwendungen von Hochleistungsaluminium liegt in der Herstellung von Panzerplatten. Diese hochfesten Bauteile sind darauf ausgelegt, die enorme kinetische Energie ballistischer Bedrohungen und von Sprengkörpern aufzunehmen und gezielt abzuleiten. Als wesentlicher Bestandteil moderner Schutzkonzepte dienen sie dem Schutz von Personal, Fahrzeugen und kritischer Infrastruktur.

Um hohen Aufprallgeschwindigkeiten standzuhalten, weisen Panzerplatten häufig große Dicken auf. Gerade hier wirken die Gewichtsvorteile von Aluminium besonders: Sie ermöglichen ein hohes Schutzniveau, ohne die Nutzlast oder die Beweglichkeit von Fahrzeugen und Truppentransportern wesentlich zu beeinträchtigen. Zusätzlich sorgt die inhärente Korrosionsbeständigkeit von Aluminium für eine langfristige strukturelle Integrität, selbst unter extremen Einsatzbedingungen, etwa in maritimen Umgebungen.Legierungen für Panzerplatten müssen gemäß einschlägigen Spezifikationen umfangreiche ballistische Prüfungen durchlaufen. Dabei wird ein definiertes Projektil mit einer vorgegebenen, von der Plattendicke abhängigen Geschwindigkeit auf die Zielplatte abgefeuert. Der Test ist bestanden, wenn der v50-Wert,  also die Geschwindigkeit mit einer Durchschlagswahrscheinlichkeit von 50 Prozent, oberhalb der in der Spezifikation geforderten Mindestgeschwindigkeit liegt. Zum Einsatz kommen dabei vor allem zwei Projektiltypen: AP (Armour Piercing Ammunition mit scharfer Spitze) und FSP (Fragment Simulating Projectile mit stumpfer Spitze). Die Art des Projektils bestimmt die maßgeblichen mechanischen Anforderungen an das Material: Während AP-Beschuss eine sehr hohe Festigkeit erfordert, ist für den Widerstand gegen FSP-Projektile eine höhere Duktilität bei gleichzeitig ausreichender Festigkeit entscheidend.Im Folgenden werden die AMAG-Legierungen vorgestellt, die für den Einsatz in Panzerplattenanwendungen geeignet sind:

6061-Platten – zerspan- und wärmebehandelbare Panzerplatten für hohe Flexibilität

Diese Legierung wird von AMAG in den in der Tabelle ausgewiesenen Dickenbereichen geliefert und entsprechend der Militärnorm MIL-DTL-32262 gefertigt. Aufgrund ihres breiten Anwendungsspektrums muss sie in Laborprüfungen unterschiedlichen Projektilarten und plattendickenabhängigen Belastungen standhalten. Werden sowohl Anforderungen an den Widerstand gegen AP- als auch gegen FSP-Projektile gestellt, ist ein präzises Zusammenspiel aus hoher Festigkeit und ausreichender Duktilität erforderlich. AMAG erreicht dieses Eigenschaftsprofil durch präzise kontrollierte Wärmebehandlungsprozesse für dicke Platten, basierend auf jahrzehntelangem Know-how in der Flugzeugplattenfertigung. So lassen sich die mechanischen Eigenschaften gezielt an die jeweils zu erwartenden ballistischen Bedrohungen anpassen. In Kombination mit der guten Korrosionsbeständigkeit der Legierung 6061 wird langfristiger Schutz auch unter anspruchsvollen Umgebungsbedingungen gewährleistet. Darüber hinaus können die Platten kundenindividuell konturgesägt geliefert werden, was die Materialausnutzung erhöht und einen effizienten Recyclingkreislauf für anfallende Reststücke ermöglicht.

7020-Platten – hochfeste Panzerplatten für höchste Schutzanforderungen

Unter den von der AMAG hergestellten Panzerplattenlegierungen bietet die Legierung 7020 die höchsten Werte für Streckgrenze und Zugfestigkeit. Für Fahrzeughersteller eröffnet dies erhebliches Leichtbaupotenzial, da hohe Schutzlevels, insbesondere gegenüber panzerbrechenden Projektilen (AP), bei reduzierter Plattendicke realisiert werden können.Durch präzise abgestimmte Wärmebehandlungsprozesse stellt AMAG sicher, dass die hohe Festigkeit mit einer ausreichenden Duktilität kombiniert wird. Dadurch wird neben dem Schutz gegen AP-Projektile auch eine zuverlässige Widerstandsfähigkeit gegenüber FSP-Projektilen erreicht, ein entscheidender Vorteil für Fahrzeuge, die in unterschiedlichen Bedrohungsszenarien eingesetzt werden.Aufbauend auf langjähriger Erfahrung aus der Flugzeugplattenfertigung wurde zudem die Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit gezielt optimiert. Dies trägt wesentlich zur strukturellen Langzeitstabilität und Lebensdauer der Fahrzeuge bei und ermöglicht es für 7020-Panzerplatten, die Anforderungen der MIL-DTL-32505 über alle relevanten Dickenbereiche hinweg sicher zu übertreffen. Dank der sehr guten Schweißbarkeit lassen sich die Platten effizient in Fahrzeugstrukturen integrieren, insbesondere bei hochmobilen, leichtgewichtigen Bodenfahrzeugen. Konturgesägte Lieferformen unterstützen darüber hinaus eine wirtschaftliche Weiterverarbeitung und eine effiziente Materialnutzung.

Entwicklung von 5083-Platten mit Fokus auf verbesserte Korrosionsbeständigkeit und Schweißbarkeit

Die Legierung 5083 ist seit vielen Jahren ein etablierter Werkstoff für Panzerplattenanwendungen. Besonders ihre ausgezeichnete Schweißbarkeit, die hohe Korrosionsbeständigkeit sowie ihre sehr gute Schutzwirkung gegenüber Sprengbelastungen machen sie zur bevorzugten Lösung für maritime Anwendungen, etwa auf Schiffen und amphibischen Plattformen. Als nicht wärmebehandelbare Legierung stellt 5083 jedoch erhöhte Anforderungen an die Prozessführung, wenn gezielt definierte mechanische Eigenschaften für spezifische ballistische Bedrohungsszenarien erreicht werden sollen.Interne industrielle Versuche zeigen, dass AMAG durch gezielte Anpassungen der Legierungschemie sowie durch einen präzise ausgelegten thermomechanischen Prozess die Eigenschaften von 5083 gezielt auf unterschiedliche Projektilanforderungen abstimmen kann. Die im Rahmen dieser Versuche hergestellten Platten übertreffen die Anforderungen der Militärspezifikation MIL-DTL-46027 deutlich. Insbesondere gegenüber panzerbrechenden Projektilen (AP) zeigen sie eine über den Standard hinausgehende Schutzleistung. Auf Basis dieser positiven Ergebnisse bereitet AMAG derzeit den Übergang in die Serienfertigung von 5083-Panzerplatten vor, um der steigenden Nachfrage nach entsprechenden Lösungen gerecht zu werden. Die im Rahmen der Versuche gefertigten Platten befinden sich aktuell bei Kunden zur Bemusterung.