BR112017000317B1

BR112017000317B1 - Método ara produzir uma peça construtiva de compósito de alumínio-plástico, e liga de alumínio

Info

Publication number: BR112017000317B1
Application number: BR112017000317-1A
Authority: BR
Inventors: Volker Denkmann; Andreas Siemen
Original assignee: Hydro Aluminium Rolled Products Gmbh
Priority date: 2014-07-09
Filing date: 2015-07-09
Publication date: 2022-03-29
Also published as: CN106536772A; US20170113439A1; ES2655296T3; EP3167089B1; JP6298575B2; EP3167089A1; WO2016005484A1; JP2017526811A; BR112017000317A2; US10792892B2; CN111893349A; MX2016016891A

Abstract

A invenção refere-se ao uso de uma liga de alumínio para uma peça construtiva compósita de alumínio e plástico, e para sua preparação, sendo que a liga de alumínio apresenta a seguinte composição: Si: 0,05 - 0,35% em peso, Fe: 1,3 - 1,75% em peso, Cu: = 0,02% em peso, Mn: 0,015 - 0,035% em peso, Mg: = 0,003% em peso, Cr: = 0,03% em peso, Ni: = 0,02% em peso, Zn: = 0,03% em peso, Ti: = 0,03% em peso, impurezas individualmente até 0,05% em peso, em soma até 0,15% em peso, o restante sendo alumínio. Além disso, a invenção refere-se ao uso de um produto laminado de alumínio de uma tal liga para um componente compósito de alumínio e plástico, e respectivamente para sua preparação. Finalmente, a invenção refere-se ainda a uma tal liga assim como a um produto laminado de alumínio de uma tal liga.

Description

[0001] A invenção se refere ao uso de uma liga de alumínio para um componente de compósito de alumínio e plástico. Além disso, a invenção se refere ao uso de um produto laminado de alumínio de uma tal liga para um componente de compósito de alumínio e plástico. Além disso, a invenção se refere a uma tal liga assim como a um produto laminado de alumínio de uma tal liga.

[0002] Componentes de compósito de alumínio e plástico podem ser empregados em particular no setor automotivo como elementos construtivos leves, por exemplo, para substituir módulos de aço mais pesados.

[0003] No setor automotivo, em particular para usos nos chassis de automóveis, são empregados, especialmente como camada de cobertura para blindagens térmicas, folhas de alumínio de ligas as mais puras possíveis, por exemplo, do tipo AA1050, que são revestidas com uma folha de plástico como promotor de adesão. As folhas de alumínio via de regra são empregadas em forma de calota e/ou perfuradas.

[0004] Em componentes de compósito mais novos são empregadas folhas de alumínio para atingir determinadas funcionalidades do componente compósito, como por exemplo, quanto à rigidez ou às propriedades de isolamento acústico.

[0005] Enquanto no setor automotivo primeiramente encontraram uso folhas essencialmente planas de componentes compósitos de alumínio e plástico, o desenvolvimento subsequente consiste da preparação de componentes de compósito de alumínio e plástico com geometrias crescentemente complexas. A preparação de tais componentes de compósito de alumínio e plástico exige consequentemente etapas de moldagem em parte com elevados graus de deformação.

[0006] Verificou-se que as ligas de alumínio até agora empregadas são apenas condicionalmente apropriadas para graus de deformação de tal forma elevados, de modo que as geometrias das peças construtivas alcançáveis são limitadas.

[0007] Partindo deste ponto, a presente invenção tem a tarefa de disponibilizar uma liga de alumínio e um produto laminado de alumínio de uma tal liga de alumínio para componentes de compósito de alumínio e plástico e respectivamente sua preparação, com os quais são atingíveis também complexas geometrias de peças construtivas com propriedades mecânicas vantajosas.

[0008] Essa tarefa é solucionada de acordo com a invenção por uma liga de alumínio, sendo que a liga de alumínio apresenta a seguinte composição:

[0009] Si: 0,05 - 0,35% em peso, Fe: 1,3 - 1,75% em peso, de preferência 1,3 - 1,7% em peso, em particular 1,6 - 1,7% em peso, Cu: < 0,02% em peso, de preferência < 0,01% em peso, Mn: 0,015 - 0,035% em peso, de preferência 0,025 - 0,034% em peso, Mg: < 0,003% em peso, de preferência < 0,001% em peso, Cr: < 0,03% em peso, de preferência < 0,02% em peso, Ni: < 0,02% em peso, Zn: < 0,03% em peso, Ti: < 0,03% em peso. Impurezas individualmente até 0,05% em peso, de preferência até 0,02% em peso, em soma até 0,15% em peso, de preferência até 0,06% em peso, o restante sendo alumínio.

[00010] Além disso, a tarefa é solucionada de acordo com a invenção por um produto laminado de alumínio de uma tal liga.

[00011] Além disso, essa tarefa é solucionada de acordo com a invenção através do uso de uma liga de alumínio para uma peça construtiva de compósito de alumínio e plástico respectivamente para sua preparação, sendo que a liga de alumínio apresenta a seguinte composição:

[00012] Si: 0,05 - 0,35% em peso, Fe: 1,3 - 1,75% em peso, de preferência 1,3 - 1,7% em peso, em particular 1,6 - 1,7% em peso, Cu: < 0,02% em peso, de preferência < 0,01% em peso, Mn: 0,015 - 0,035% em peso, de preferência 0,025 - 0,034% em peso, Mg: < 0,003% em peso, de preferência < 0,001% em peso Cr: < 0,03% em peso, de preferência < 0,02% em peso, Ni: < 0,02% em peso, Zn: < 0,03% em peso, Ti: < 0,03% em peso, Impurezas individualmente até 0,05% em peso, de preferência até 0,02% em peso, em soma até 0,15% em peso, de preferência até 0,06% em peso, o restante sendo alumínio.

[00013] Verificou-se surpreendentemente que, através do elevado teor de Fe com teores de Si correspondentemente selecionados e teor de Mg minimizado, é alcançada uma liga muito bem moldável, que é especialmente apropriada para componentes de compósito de alumínio e plástico e respectivamente sua preparação. Em particular a liga descrita anteriormente, apresenta um alongamento de ruptura mais elevado A100 do que as ligas EN AW-1050-A respectivamente EN-AW 1200 usualmente empregadas na fabricação de automóveis e é consequentemente melhor deformável. Ao mesmo tempo a liga anteriormente descrita apresenta uma boa resistência à corrosão e é bem processável.

[00014] O elevado alongamento de ruptura e com isso a boa moldabilidade da liga é alcançado em particular pelo teor de Fe, corretamente elevado, na faixa de 1,3 até 1,75% em peso, de preferência de 1,6 até 1,7% em peso, sendo que com um limite superior preferido de Fe de 1,7% em peso pode-se obter um melhor tarugo. Graças ao teor de Si fornecido na faixa de 0,05 até 0,35% em peso é alcançado ao mesmo tempo um bom comportamento de corrosão. Graças à parcela de Mn pode ser alcançada uma resistência mais elevada da liga, entretanto a custo da processabilidade, visto que teores mais elevados de Mn na liga levam a um amolecimento mais forte com o aumento da temperatura, isto é, levam a uma curva de amolecimento mais íngreme como função da temperatura, de modo que um tratamento térmico desejado da liga se torna mais difícil. Com o teor reivindicado de Mn na faixa de 0,015 até 0,035% em peso, de preferência de 0,025 até 0,034% em peso, pode ser aqui alcançado um bom compromisso.

[00015] Além disso, a tarefa acima mencionada é solucionada de acordo com a invenção pelo uso de um produto laminado de alumínio da liga descrita anteriormente para uma peça construtiva de compósito de alumínio e plástico e respectivamente para sua preparação.

[00016] Dessa forma é disponibilizado um produto laminado de alumínio extremamente moldável, que apresenta propriedades de moldabilidade muito boas e com isso, na preparação de peças construtivas de compósito, por exemplo, pode ser moldado juntamente com lâminas de plástico. Em particular é possível moldar a peça construtiva de compósito respectivamente pré-moldar essa peça construtiva de compósito durante a preparação como um todo.

[00017] A liga descrita anteriormente e o produto laminado de alumínio de uma tal liga são, portanto, de preferência empregados para os processos de preparação de peças construtivas de alumínio e plástico, que apresentam pelo menos uma etapa de moldagem, em particular uma etapa de moldagem que exige um alongamento de ruptura A100 do produto laminado de alumínio de mais do que 30%.

[00018] Como uma peça construtiva de compósito de alumínio e plástico é compreendida a seguir uma peça de compósito, que abrange pelo menos um elemento de alumínio como, por exemplo, uma camada de alumínio e pelo menos um elemento contendo plástico como, por exemplo, uma camada contendo plástico.

[00019] O elemento contendo plástico, em particular a camada contendo plástico, apresenta de preferência um plástico termoplástico como aglutinante. Ao lado do plástico, o elemento contendo plástico e a camada contendo plástico pode apresentar também outros aditivos, como ,por exemplo, preenchedores inorgânicos ou fibras.

[00020] A seguir são descritas outras formas de execução da liga anteriormente descrita, do produto laminado de alumínio assim como dos exemplos anteriormente mencionados, sendo que as formas de execução individuais podem ser combinadas à vontade entre si e independentemente entre si são respectivamente empregáveis tanto na liga, no produto laminado de alumínio, como também nos usos da liga e do produto laminado de alumínio.

[00021] Em uma forma de execução a liga de alumínio apresenta um teor de Fe de 1,4 - 1,7% em peso, de preferência 1,6 - 1,7% em peso. Verificou-se que com um tal teor de Fe podem ser alcançadas propriedades de moldabilidade especialmente boas. Em uma das formas de execução alternativas, que é adequada em particular para peças moldadas menos complexas, a liga de alumínio pode apresentar a favor de uma resistência mais elevada, ainda que a custo da moldabilidade, também um teor de Fe de no máximo 1,6% em peso, em particular um teor de Fe na faixa de 1,4% em peso até 1,6% em peso.

[00022] Em uma outra forma de execução, a liga de alumínio apresenta um teor de Si de 0,15 - 0,35% em peso. Com um tal teor de Si pode ser aperfeiçoado, além das propriedades de moldabilidade, o comportamento de corrosão da liga.

[00023] Em uma outra forma de execução, o produto laminado de alumínio se trata de uma fita de alumínio, de uma folha de alumínio ou de uma chapa de alumínio. Tais produtos são apropriados em particular para a preparação de peças de compósito de alumínio e plástico de múltiplas camadas, que apresentam uma ou várias camadas de alumínio.

[00024] Em uma outra forma de execução, o produto laminado de alumínio apresenta uma espessura na faixa de 0,02 mm até 0,7 mm, de preferência na faixa de 0,020 mm até 0,200 mm, em particular na faixa de 0,020 mm até 0,140 mm. Essa faixa de espessuras fornece boas propriedades de rigidez a uma peça de compósito respectiva de alumínio e plástico, em particular resistência a flexão e a torção, ao mesmo tempo com otimização de peso e de custo de materiais.

[00025] Em uma outra forma de execução o produto laminado de alumínio apresenta as seguintes propriedades mecânicas, medidas no estado macio 0 segundo EN 546-2:

[00026] Resistência à tração Rm: > 95 MPa, de preferência > 100 MPa,

[00027] Limite de alongamento Rp0,2: > 45 MPa e

[00028] Alongamento de ruptura A100: > 25% para uma espessura do corpo de prova de 45 μm e/ou > 30%, de preferência > 35%, para uma espessura do corpo de prova de 100 μm.

[00029] A resistência à tração Rm, o limite de alongamento Rp0,2 e o alongamento de ruptura A100 são determinados segundo DIN EN ISO 6892-1:2009.

[00030] Verificou-se que com a liga descrita anteriormente as propriedades mecânicas acima mencionadas podem ser alcançadas, que permitem em particular uma boa moldabilidade de produtos laminados de alumínio dessa liga. Tais produtos laminados de alumínio podem ser empregados, portanto em especial nos processos de preparação de componentes de compósito de alumínio e plástico, que abrangem moldagens com elevados graus de deformação, de modo que dessa forma são preparáveis componentes de compósito de alumínio e plástico com geometrias complexas.

[00031] Em uma outra forma de execução a proporção do teor de Fe para o teor de Si da liga de alumínio se situa entre 4 e 10, em particular entre 4 e 8. De preferência a proporção Fe:Si se situa em pelo menos 7. A proporção é calculada a partir dos teores respectivos em % em peso. Com uma proporção Fe:Si nessa faixa as propriedades de corrosão são positivamente influenciadas, sem que as propriedades de moldabilidade sejam demasiadamente prejudicadas. Com proporções Fe:Si menores que 7 e logo justamente menores que 4 as propriedades desejadas de moldabilidade não são mais alcançadas. Para proporções de Fe:Si maiores do que 8 e em particular maiores do que 10, pode-se ao contrário sofrer uma maior tendência à corrosão.

[00032] Em uma outra forma de execução a proporção de teor de Fe para teor de Mn da liga de alumínio se situa entre 40 e 80, em particular entre 50 e 80. De preferência a proporção Fe:Mn é de no máximo 60. A proporção é calculada a partir dos teores respectivos em % em peso. Com uma proporção Fe:Mn nessa faixa é alcançada uma liga com resistência (Rm) suficiente, que é ao mesmo tempo bem processável. Com proporções Fe:Mn menores do que 50 e em particular menores do que 40 ocorre uma forte queda abrupta da curva de amolecimento da liga, de modo que um tratamento térmico definido para alcançar determinadas resistências é dificultado.

[00033] Testes mostraram que, com as proporções preferidas anteriormente descritas do teor de Fe para teor de Si e do teor de Fe para teor de Mn, e pela limitação do teor de Mg a 0,003% em peso, de preferência a 0,001% em peso, as propriedades mecânicas vantajosas (Rm > 95 MPa, em particular > 100 MPa, Rp 0,2 > 45 MPa, A100 > 30%, em particular > 35%, para 100 μm de espessura e/ou > 25% para 45 μm de espessura) do produto laminado de alumínio conseguem ser alcançadas com confiabilidade.

[00034] Em uma outra forma de execução, o produto laminado de alumínio apresenta um limite de alongamento Rp0,2 entre 45 e 90 MPa. Mostrou-se que o limite de alongamento do produto laminado de alumínio pode ser ajustado por tratamento térmico correspondente a um tal valor vantajoso, e até mesmo em particular com uma resistência à tração e alongamento de ruptura quase não modificados. Um limite de alongamento nessa faixa pode ser alcançado para a liga descrita, por exemplo, por meio de um tratamento térmico a uma temperatura na faixa de 195 °C até 260 °C, em particular 195 °C até 240 °C, com um tempo de manutenção de 2 horas, em particular pelo menos 5 horas.

[00035] Em uma outra forma de execução o produto laminado de alumínio é revestido em um lado ou nos dois lados com uma camada de tinta adesiva, de preferência com uma tinta adesiva PP com base em resina de epóxido. A camada de tinta adesiva se deixa aplicar, por exemplo, muito racionalmente por um processo de Coil-Coating sobre o produto laminado de alumínio. Alternativamente a camada de tinta adesiva pode também ser aplicada por borrifo ou por imersão. Uma tal camada de tinta adesiva possibilita uma melhor aderência do produto laminado de alumínio no plástico da peça construtiva de compósito de alumínio e plástico, em particular em camadas contendo plástico. Além disso, a superfície de alumínio é protegida da corrosão pela camada de tinta adesiva, de modo que com isso é obtido um efeito sinergístico, com o qual ao mesmo tempo o compósito da peça construtiva de compósito é reforçado e com isso suas propriedades de corrosão são melhoradas.

[00036] De preferência para a camada de tinta adesiva é empregada uma tinta, que é ativada por calor, por exemplo, por temperaturas de mais do que 160 °C. Entende-se por uma ativação da tinta que a tinta é convertida para um estado, no qual ela se junta com outros materiais, por exemplo, uma camada de plástico da peça de compósito de alumínio e plástico a ser preparada e, se apropriado, é reforçada em um resfriamento subsequente. Em particular, a tinta pode se basear em um plástico termoplástico, que amolece por aquecimento e, se apropriado, reticula e dessa forma se junta, por exemplo, com uma camada contendo plástico. Exemplos de tais tintas são, por exemplo, tintas com base em epóxido (sistemas epóxi), com base em poliéster (sistemas poliéster) ou com base em acrilato (sistemas acrilato). Essas tintas são, por exemplo, apropriadas para melhorar a adesão do produto laminado de alumínio em uma camada de plástico como, por exemplo, de acrilonitrila-butadieno-estireno (ABS), cloreto de polivinila (PVC), policarbonatos (PC), poliamidas (PA) ou poliolefinas, em particular polipropileno (PP).

[00037] Produtos laminados de alumínio, como, por exemplo, chapas de alumínio ou folhas de alumínio, que apresentam uma camada de tinta adesiva, de tinta adesiva ativável por calor, podem ser prensadas de forma vantajosa em uma prensa aquecível com uma ou mais camadas contendo plástico para formar uma peça construtiva de compósito. Durante a prensagem, a prensa aquece a camada contendo plástico respectivamente a tinta adesiva de preferência a uma temperatura acima da temperatura de amolecimento respectivamente acima da temperatura de fusão do plástico empregado. Dessa forma o plástico e os produtos laminados de alumínio são unidos por meio da tinta adesiva de tal forma entre si, que é alcançada uma ligação sólida dos componentes individuais da peça construtiva de compósito entre si e com isso é obtida uma peça construtiva de compósito muito estável.

[00038] Produtos laminados de alumínio revestidos dos dois lados possibilitam em particular a preparação de uma peça construtiva de compósito com pelo menos uma camada interior de alumínio. Uma tal camada interior de alumínio pode por exemplo servir como barreira contra vapor.

[00039] Para uma tal camada interior de alumínio é, além disso, também vantajosa a elevada moldabilidade do produto laminado de alumínio descrito, visto que camadas de alumínio dispostas de tal forma são especialmente fortemente solicitadas durante a moldagem da peça construtiva de compósito. Correspondentemente, a peça construtiva de compósito de alumínio e plástico apresenta, em uma forma de execução, pelo menos uma camada interior de alumínio.

[00040] Em uma outra forma de execução a camada de tinta adesiva apresenta uma espessura na faixa de 3 até 30 μm, de preferência de 5 até 10 μm, e/ou uma gramatura na faixa 3 até 30 g/m2, de preferência 5 - 10 g/m2, ainda mais preferido 6 - 9 g/m2. Com essas espessuras ou gramaturas obteve-se uma adesão muito boa entre as camadas de alumínio e as camadas contendo plástico da peça construtiva de compósito com um concomitante pequeno consumo de tinta adesiva. Por gramatura compreende-se o peso presente da camada de tinta adesiva seca baseado na superfície (massa de superfície seca).

[00041] Em uma outra forma de execução a peça construtiva de compósito de alumínio e plástico se trata de uma peça construtiva de compósito de múltiplas camadas com pelo menos uma camada de alumínio e pelo menos uma camada contendo plástico. A peça construtiva de compósito de alumínio e plástico pode, por exemplo, apresentar uma diversidade de camadas de alumínio e uma diversidade de camadas contendo plástico, que alternadamente em uma direção de empilhamento estão dispostas umas sobre as outras. As propriedades mecânicas de tais peças construtivas são ajustáveis em uma ampla faixa aos propósitos respectivos, em particular através da seleção do número e disposição das camadas individuais, da composição e espessura das camadas contendo plástico, da espessura e das propriedades mecânicas, em particular da resistência, das camadas de alumínio. Em particular com essas peças construtivas de compósito podem ser alcançadas boas propriedades mecânicas, ao mesmo tempo com baixo peso.

[00042] Uma adesão particularmente boa entre o produto laminado de alumínio e o plástico na peça construtiva de compósito é alcançada quando a peça construtiva de compósito de alumínio e plástico abrange polipropileno (PP) como plástico, em particular apresenta uma camada contendo PP. A tinta adesiva trata-se correspondentemente de preferência de uma tinta adesiva de PP.

[00043] As peças construtivas de compósito de múltiplas camadas anteriormente descritas são, por exemplo, preparáveis de tal forma que as camadas individuais em um sentido de empilhamento estão dispostas umas sobre as outras e então são prensadas em conjunto umas com as outras em uma prensa aquecida. De preferência as camadas podem ser moldadas, nas prensas aquecidas, e ao mesmo tempo moldadas na geometria objetivo desejada da peça construtiva de compósito.

[00044] De preferência pelo menos uma camada contendo plástico da peça construtiva de compósito de alumínio e plástico é uma camada contendo fibra. Por exemplo, a camada contendo plástico pode apresentar fibras de plástico como aglutinantes e/ou fibras inorgânicas, como, por exemplo, fibras de vidro, para reforço. Camadas deste tipo emprestam à peça construtiva de compósito uma elevada rigidez e boas propriedades de isolamento acústico, ao mesmo tempo com baixa espessura.

[00045] A seguir são descritas outras formas de execução 1 - 14 de um uso e uma outra forma de execução 15 de uma liga de alumínio. As formas de execução seguintes são combináveis entre si e também com as formas de execução anteriormente descritas de uso respectivamente da liga de alumínio: 1. Uso de uma liga de alumínio para uma peça construtiva de compósito de alumínio e plástico, e respectivamente para sua preparação, sendo que a liga de alumínio apresenta a seguinte composição: Si: 0,05 - 0,35% em peso, Fe: 1,3 - 1,6% em peso, Cu: < 0,02% em peso, Mn: 0,015 - 0,035% em peso, Mg: < 0,001% em peso, Cr: < 0,02% em peso, Ni: < 0,02% em peso, Zn: < 0,03% em peso, Ti: < 0,03% em peso, impurezas individualmente até 0,02% em peso, em soma até 0,06% em peso, o restante sendo alumínio. 2. Uso, de acordo com a forma de execução 1, sendo que a liga de alumínio apresenta um teor de Fe de 1,4 - 1,6% em peso e/ou um teor de Si de 0,15 - 0,35% em peso. 3. Uso, de acordo com a forma de execução 1 ou 2, sendo que a proporção do teor de Fe para o teor de Si da liga de alumínio se situa entre 4 e 8. 4. Uso, de acordo com uma das formas de execução 1 até 3, sendo que a proporção do teor de Fe para o teor de Mn da liga de alumínio se situa entre 40 e 80. 5. Uso de um produto laminado de alumínio de uma liga correspondente a uma das formas de execução 1 até 4 para uma peça construtiva de compósito de alumínio e plástico, respectivamente para sua preparação. 6. Uso, de acordo com a forma de execução 5, sendo que o produto laminado de alumínio se trata de uma fita de alumínio, de uma folha de alumínio ou de uma chapa de alumínio. 7. Uso, de acordo com a forma de execução 5 ou 6, sendo que o produto laminado de alumínio apresenta uma espessura na faixa de 0,02 mm até 0,7 mm, de preferência na faixa de 0,020 mm até 0,200 mm. 8. Uso, de acordo com uma das formas de execução 5 até 7, sendo que o produto laminado de alumínio apresenta as seguintes características mecânicas, medidas em estado mole 0 segundo EN 546-2: resistência à tração Rm: > 95 MPa, de preferência > 100 MPa, limite de alongamento Rp0,2: > 45 MPa e alongamento de ruptura A100: > 25% para uma espessura do corpo de provas de 45 μm e/ou > 30% para uma espessura do corpo de provas de 100 μm. 9. Uso, de acordo com uma das formas de execução 5 até 8, sendo que o produto laminado de alumínio apresenta um limite de alongamento Rp0,2 entre 45 e 90 MPa. 10. Uso, de acordo com uma das formas de execução 5 até 9, sendo que o produto laminado de alumínio é revestido de um lado ou dos dois lados com uma camada de tinta adesiva, de preferência com uma tinta adesiva PP com base em resina de epóxido. 11. Uso, de acordo com a forma de execução 10, sendo que a camada de tinta adesiva apresenta uma espessura na faixa de 3 - 30 μm, de preferência 5 - 10 μm e/ou uma gramatura na faixa de 5 - 10 g/m2, de preferência 6 - 9 g/m2. 12. Uso, de acordo com uma das formas de execução 1 até 11, sendo que a peça construtiva de compósito de alumínio e plástico se trata de uma peça construtiva de compósito de múltiplas camadas com pelo menos uma camada de alumínio e pelo menos uma camada contendo plástico, em particular uma camada contendo PP. 13. Uso, de acordo com a forma de execução 12, sendo que pelo menos uma camada contendo plástico da peça construtiva de compósito de alumínio e plástico é uma camada contendo fibra. 14. Uso, de acordo com a forma de execução 12 ou 13, sendo que a peça construtiva de compósito de alumínio e plástico apresenta pelo menos uma camada interior de alumínio. 15. Liga de alumínio, em particular para uma peça construtiva de alumínio e plástico respectivamente para sua preparação, sendo que a liga de alumínio apresenta a seguinte composição: Si: 0,05 - 0,35% em peso, Fe: 1,3 - 1,6% em peso, Cu: < 0,02% em peso, Mn: 0,015 - 0,035% em peso, Mg: < 0,001% em peso, Cr: < 0,02% em peso, Ni: < 0,02% em peso, Zn: < 0,03% em peso, Ti: < 0,03% em peso, impurezas individualmente até 0,02% em peso, em soma até 0,06% em peso, o restante sendo alumínio.

[00046] No âmbito da invenção foram executados ensaios, que demonstram as propriedades da liga descrita anteriormente, e respectivamente dos produtos laminados de alumínio correspondentes.

[00047] Para os ensaios foram fundidas e homogeneizadas barras das ligas 1 - 11 apresentadas na seguinte tabela 1. As barras foram primeiramente calandradas a quente para formar cintas aquecidas com espessuras na faixa de 4 - 5 mm e então calandradas a frio para formar cintas frias com espessuras finais na faixa de 30 - 140 μm. A liga 11 trata-se de uma liga de comparação. Como ensaios de comparação adicionais foram preparadas, de maneira correspondente, cintas de ligas empregadas até agora na indústria automotiva AA8079- D, AA8079-L, AA1200 e AA1050A. Tabela 1 (todos os dados em % em peso)

[00048] Para as tiras a frio foram medidas a resistência à tração Rm, o limite de alongamento Rp0,2 e o alongamento de ruptura (A50 para espessuras > 100 μm respectivamente A100 para espessuras < 100 μm), e uma vez na condição de estado frio H19 (EN 546-2) e uma vez no estado macio 0 (EN 546-2) segundo um tratamento térmico a 280 °C (Nos 1 - 4) respectivamente 260 °C (Nos 5 - 11) com um tempo de espera de 2 h. Os resultados são indicados na tabela 2.

[00049] Como os resultados da seguinte Tabela 2 mostram, com as ligas de acordo com a invenção é obtido um alongamento de ruptura significativamente maior no estado macio 0 e com isso uma moldabilidade melhor do que nas ligas do estado da técnica. Além disso, testes mostraram que as ligas de acordo com a invenção apresentam propriedades de corrosão satisfatórias e são bem processáveis. Resultados particularmente bons são alcançados com as ligas 9 e 10, que apresentam uma proporção de Fe:Si preferida na faixa de 7 até 10.

[00050] As tiras a frio, anteriormente descritas, recozidas macias (Estado 0) das ligas de acordo com a invenção foram, após o resfriamento à temperatura ambiente, revestidas em ambos os lados no processo Coil-Coating com uma tinta de adesão PP à base de resina epóxido, isto é, com uma tinta de adesão otimizada para a adesão em polipropileno (PP), e com uma gramatura (gramatura da tinta após a secagem) na faixa de 6 até 9 g/m2.

[00051] Para pesquisar a adequação dos produtos de alumínio plano preparados dessa forma para a produção de componentes compósitos de alumínio e plástico, esses foram, respectivamente, a seguir, submetidos ao teste descrito:

[00052] A partir das fitas de alumínio revestidas foram cortadas tiras e seladas nas tiras de polipropileno de 2 mm de espessura e 20 mm de largura (Xenopren® PP TD20, obtenível de Chemists' Collective XENON, Rabien, Polônia). Neste contexto, uma tira de alumínio respectivamente revestida foi colocada sobre uma das tiras de polipropileno, de modo que uma camada de tinta adesiva da tira de alumínio estava disposta no lado voltado para as tiras de polipropileno. Com uma costura de selagem superior aquecida a 200 °C do lado da tira de alumínio e uma costura de selagem inferior não aquecida do lado da tira de polipropileno, as tiras de alumínio e as tiras de polipropileno foram então prensadas umas com as outras por 10s com uma força de 460 N (seladas). Nos ensaios foram utilizadas costuras de selagem com uma largura de 10 mm, de modo que a tira de alumínio foi ligada com as tiras de polipropileno por uma costura de selagem com um tamanho acima de 10 mm x 20 mm.

[00053] Após o resfriamento, a força de adesão da respectiva tira de alumínio e da tira de polipropileno foi testada com um teste de descolamento. Para este propósito as tiras de alumínio de um lado da costura de selagem foram recurvadas em torno de 180° ao longo de um dos cantos laterais de 20 mm da costura de selagem, e as tiras de polipropileno, assim como a parte não recurvada da tira de alumínio foram tracionadas em um dispositivo de medição de tração, com o que pode ser determinada a força necessária (força de descolamento) para descolar a tira de alumínio das tiras de polipropileno. Aqui foram medidos valores de pelo menos 90 N, em parte até pelo menos 130 N (a uma largura de costura de selagem e comprimento de selagem de 10 mm x 20 mm).

[00054] Os testes anteriormente descritos mostram que os produtos laminados planos de alumínio de acordo com a invenção mostram uma boa adesão aos elementos de plástico, de modo que esses são particularmente apropriados para a preparação de componentes de compósito de alumínio e plástico.

Claims

1. Método para produzir uma peça construtiva de compósito de alumínio-plástico, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: prover um componente de alumínio a partir de uma liga de alumínio apresentando a seguinte composição: Si: 0,05 - 0,35% em peso, Fe: 1,3 - 1,75% em peso, ou 1,3 - 1,7% em peso, Cu: < 0,02% em peso, ou < 0,01% em peso Mn: 0,015 - 0,035% em peso, ou 0,025 - 0,034% em peso, Mg: < 0,003% em peso, Cr: < 0,03% em peso, Ni: < 0,02% em peso, Zn: < 0,03% em peso, Ti: < 0,03% em peso, impurezas individualmente até 0,05% em peso, em soma até 0,15% em peso, o restante sendo alumínio, e combinar o componente de alumínio com um componente contendo plástico para produzir uma peça de compósito de alumínio- plástico; sendo que a peça construtiva de compósito de alumínio- plástico se trata de uma peça construtiva de compósito com pelo menos uma camada de alumínio e pelo menos uma camada contendo plástico; sendo que a dita peça de compósito de alumínio-plástico é um componente automotivo; e sendo que a etapa de combinação compreende ainda pressionar a peça composta de múltiplas camadas em uma prensa aquecida para formar a peça construtiva de compósito de múltiplas camadas em uma geometria alvo desejada do componente automotivo.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a liga de alumínio apresenta um teor de Fe de 1,6 - 1,7% em peso e/ou um teor de Si de 0,15 - 0,35% em peso.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a proporção do teor de Fe para o teor de Si da liga de alumínio está entre 4 e 10.

4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a proporção do teor de Fe para o teor de Mn da liga de alumínio está entre 40 e 80.

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o componente de alumínio é provido na forma de um produto laminado de alumínio formado a partir da liga de alumínio, sendo que o produto laminado de alumínio é uma fita de alumínio, uma folha de alumínio ou uma chapa de alumínio.

6. Método, de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizado pelo fato de que o produto laminado de alumínio apresenta uma espessura na faixa de 0,02 mm até 0,7 mm.

7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o produto laminado de alumínio apresenta uma espessura na faixa de 0,02 mm até 0,2 mm.

8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 7, caracterizado pelo fato de que o produto laminado de alumínio apresenta as seguintes propriedades mecânicas, medidas no estado macio 0 segundo EN 546-2: Resistência à tração Rm: > 95 MPa, Limite de alongamento Rp0,2: > 45 MPa e Alongamento de ruptura A100: > 25% a uma espessura do corpo de prova de 45 μm e/ou > 30% a uma espessura do corpo de prova de 100 μm.

9. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o produto laminado de alumínio apresenta uma resistência à tração Rm > 100 MPa e/ou alongamento na ruptura A100 > 35% no caso de uma espessura do corpo de amostra de 100 μm, medido no estado macio O de acordo com a EN 546-2.

10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 9, caracterizado pelo fato de que o produto laminado de alumínio apresenta um limite de alongamento Rp0,2 entre 45 e 90 MPa.

11. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 10, caracterizado pelo fato de que o produto laminado de alumínio é revestido de um lado ou ambos os lados com uma camada de tinta adesiva.

12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a camada de tinta adesiva apresenta uma espessura na faixa 3 a 30 μm, e/ou uma gramatura na faixa de 3 a 30 g/m2.

13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a camada de tinta adesiva apresenta uma espessura na faixa 5 a 10 μm, e/ou uma gramatura na faixa de 5 a 10 g/m2.

14. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma camada contendo um plástico da peça construtiva de compósito de alumínio -plástico é uma camada contendo fibras.

15. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de que a peça construtiva de compósito de alumínio-plástico apresenta pelo menos uma camada de alumínio interna.

16. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado pelo fato de que a liga de alumínio apresenta um teor de Fe de 1,5 a 1,7 % em peso e/ou um teor de Cu de <0,02 % em peso e/ou um teor de Mn de 0,025 a 0,034 % em peso.

17. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16, caracterizado pelo fato de que a relação entre o teor de Fe e o teor de Si da liga de alumínio está entre 7 e 10.

18. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 17, caracterizado pelo fato de que a relação entre o teor de Fe e o teor de Mn da liga de alumínio está entre 50 e 60.

19. Liga de alumínio, em particular para um componente de compósito de alumínio-plástico, ou para sua preparação, caracterizada pelo fato de que apresenta a seguinte composição: Si: 0,05 - 0,35% em peso, Fe: 1,3 - 1,75% em peso, ou 1,3 - 1,7% em peso, Cu: < 0,02% em peso, ou < 0,01% em peso, Mn: 0,015 - 0,035% em peso, ou 0,025 - 0,034% em peso, Mg: < 0,003% em peso, Cr: < 0,03% em peso, Ni: < 0,02% em peso, Zn: < 0,03% em peso, Ti: < 0,03% em peso, impurezas individualmente até 0,05% em peso, em soma até 0,15% em peso, o restante sendo alumínio.