BRPI0711113B1

BRPI0711113B1 - CAR CHASSIS PLATE AND CAR CHASSIS PANEL

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Publication number: BRPI0711113B1
Authority: BR
Publication date: 2018-08-21

Description

(54) Título: CHAPA DE CHASSIS DE AUTOMÓVEIS E PAINEL DE CHASSIS DE AUTOMOVÉIS (51) lnt.CI.: B32B 15/01 (30) Prioridade Unionista: 02/05/2006 EP 06 009012.3 (73) Titular(es): ALERIS ALUMINUM DUFFEL BVBA (72) Inventor(es): PETER DE SMET; MARC-JAN DE HAAS (85) Data do Início da Fase Nacional: 30/10/2008(54) Title: AUTOMOBILE CHASSIS PLATE AND AUTOMOBILE CHASSIS PANEL (51) lnt.CI .: B32B 1/15 (30) Unionist Priority: 02/05/2006 EP 06 009012.3 (73) Holder (s): ALERIS ALUMINUM DUFFEL BVBA (72) Inventor (s): PETER DE SMET; MARC-JAN DE HAAS (85) National Phase Start Date: 10/30/2008

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Relatório Descritivo da Patente de Invenção para CHAPA DE CHASSIS DE AUTOMÓVEIS E PAINEL DE CHASSIS DE AUTOMÓVEIS.Invention Patent Descriptive Report for AUTOMOBILE CHASSIS PLATE AND AUTOMOBILE CHASSIS PANEL.

CAMPO DA INVENÇÃO [001] A presente invenção refere-se a uma chapa de chassis automotivo na forma de um material de chapa de alumínio compósito no qual uma chapa de revestimento é aplicada a pelo menos um lado de um material de núcleo.FIELD OF THE INVENTION [001] The present invention relates to an automotive chassis plate in the form of a composite aluminum plate material in which a cladding plate is applied to at least one side of a core material.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO [002] Materiais compósitos são conhecidos da tecnologia atual, tais como, por exemplo, o pedido WO-01/02165. Em tal material compósito, o material de núcleo (que determina bem o maior componente do material compósito) determina príncipalmente as propriedades mecânicas principais do material compósito, tais como, por exemplo, sua resistência. A chapa de revestimento, entretanto, (que, consequentemente, determina apenas uma pequena fração do material compósito e assim será de menor importância para suas propriedades mecânicas) está em contato com o ambiente que cerca o material compósito e assim determinará a atividade química, por exemplo, para uma grande extensão, a performance de corrosão do material compósito. [003] Como exemplos de materiais compósitos de alumínio de acordo com a tecnologia atual inicialmente a chapa de soldagem tendo tipicamente uma liga de alumínio da série AA3xxx como material de núcleo (por exemplo, AA3303) e em um ou ambos seus lados uma liga de alumínio da série AA4xxx (por exemplo, AA4045 ou AA4343) como chapa de revestimento, bem como chapas para uso aeronáutico (material de núcleo compreendendo uma liga de alumínio da série AA2xxx e uma chapa de revestimento compreendendo tipicamente uma liga de alumínio da série AA1000) tal como Alclad 2024-1230 podem ser mencionadas. É comum para tais materiais compósitos conhecidosBACKGROUND OF THE INVENTION [002] Composite materials are known from current technology, such as, for example, application WO-01/02165. In such a composite material, the core material (which determines the largest component of the composite material well) primarily determines the main mechanical properties of the composite material, such as, for example, its strength. The cladding sheet, however, (which consequently determines only a small fraction of the composite material and thus will be of less importance for its mechanical properties) is in contact with the environment surrounding the composite material and will thus determine the chemical activity, for example, to a large extent, the corrosion performance of the composite material. [003] As examples of aluminum composite materials according to current technology initially the welding plate typically having an aluminum alloy of the AA3xxx series as the core material (eg AA3303) and on one or both sides an alloy of AA4xxx series aluminum (for example, AA4045 or AA4343) as a cladding plate, as well as sheets for aeronautical use (core material comprising an AA2xxx series aluminum alloy and a cladding plate typically comprising an AA1000 series aluminum alloy) such as Alclad 2024-1230 can be mentioned. It is common for such known composite materials

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2/14 que eles sejam desenvolvidos para um uso específico e para preencher demandas específicas.2/14 that they are developed for a specific use and to meet specific demands.

[004] O pedido WO-00/26020 descreve um painel de alumínio compósito de duas folhas ou chapas paralelas presa aos picos e canais de uma chapa de reforço de alumínio corrugada. A chapa de reforço de alumínio corrugada é feita de uma liga AIMgMn tendo 0,45,0% de Zn. É descrito que a chapa de alumínio corrugada tenha uma resistência muito boa à corrosão. Entretanto, em certos ambientes extremamente corrosivos, pode ser útil fornecer um revestimento com outros aumentos à resistência à corrosão do produto liga. Tal revestimento pode ser uma liga do tipo AA1000, uma liga do tipo AA6000 tendo mais de 1% de adições de liga, e uma liga do tipo AA7000 tendo mais de 0,8% de Zn tal como a AA7072.[004] Application WO-00/26020 describes an aluminum composite panel of two sheets or parallel plates attached to the peaks and channels of a corrugated aluminum reinforcement plate. The corrugated aluminum reinforcement plate is made of an AIMgMn alloy having 0.45.0% Zn. It is described that the corrugated aluminum sheet has a very good resistance to corrosion. However, in certain extremely corrosive environments, it may be useful to provide a coating with other increases in the corrosion resistance of the alloy product. Such a coating may be an AA1000 type alloy, an AA6000 type alloy having more than 1% alloy additions, and an AA7000 type alloy having more than 0.8% Zn such as AA7072.

[005] O pedido WO-98/24571 descreve um produto de metal composto de múltiplas camadas obtido por lingotamento de veio composto. O produto compreende um núcleo, preferivelmente uma liga de alumínio, em pelo menos um dos lados do núcleo uma intercamada aglutinada ao núcleo e um revestimento aglutinado à intercamada. Dependendo da aplicação do produto, o revestimento que forma a superfície externa do produto pode ser uma liga de soldagem de alumínio para uso em uma chapa de soldagem, uma liga da série AAIxxx para se obter um acabamento de superfície espelhado, ou uma liga de alumínio contendo zinco ou zinco ou uma liga de zinco para melhorar a resistência à corrosão.[005] Application WO-98/24571 describes a multilayered composite metal product obtained by composite shaft casting. The product comprises a core, preferably an aluminum alloy, on at least one side of the core an interlayer bonded to the core and a coating bonded to the interlayer. Depending on the application of the product, the coating that forms the outer surface of the product can be an aluminum welding alloy for use on a welding plate, an AAIxxx series alloy to obtain a mirror surface finish, or an aluminum alloy containing zinc or zinc or a zinc alloy to improve corrosion resistance.

[006] Conforme será apreciado abaixo, exceto onde indicado de forma diferente, todas as designações de ligas de alumínio referem-se a designações da Aluminum Association na Aluminum Standards and Data e na Registration Records, conforme publicado pela Aluminum Association em 2006.[006] As will be appreciated below, except where otherwise indicated, all aluminum alloy designations refer to Aluminum Association designations in the Aluminum Standards and Data and Registration Records, as published by the Aluminum Association in 2006.

[007] Para esta invenção, produto de chapa refere-se a um proPetição 870180027410, de 05/04/2018, pág. 9/28[007] For this invention, plate product refers to a PROPetition 870180027410, of 05/04/2018, p. 9/28

3/14 duto laminado de mais de 0,15 mm até 2,5 mm de espessura com bordas aparadas, cortadas ou serradas.3/14 laminated duct more than 0.15 mm to 2.5 mm thick with trimmed, cut or sawn edges.

[008] Para esta invenção, chapa de chassis de automóveis ou ABS refere-se a uma chapa de liga de alumínio para aplicação em chassis de automóveis, em particular painéis externos, painéis internos e peças estruturais.[008] For this invention, automobile chassis plate or ABS refers to an aluminum alloy plate for application on automobile chassis, in particular external panels, internal panels and structural parts.

[009] Para qualquer descrição de composições de ligas ou composições preferidas de ligas, todas as referências a porcentagens são em percentual em peso a menos que indicado de outra forma. SUMÁRIO DA INVENÇÃO [0010] É um objetivo da presente invenção fornecer um material de alumínio compósito melhorado do tipo referido acima, que seja projetado para uso como chapa de chassis de automóveis.[009] For any description of alloy compositions or preferred alloy compositions, all references to percentages are weight percent unless otherwise stated. SUMMARY OF THE INVENTION [0010] It is an object of the present invention to provide an improved composite aluminum material of the type referred to above, which is designed for use as an automobile chassis plate.

[0011] Esse e outros objetivos e outras vantagens são alcançados ou excedidos pela presente invenção em relação à chapa de chassis de automóveis na forma de um material de chapa de alumínio compósito onde uma chapa de revestimento é aplicada a pelo menos um dos lados de um material de núcleo, e onde o material de núcleo consiste em uma liga de alumínio selecionada entre o grupo consistindo em ligas das séries AA2xxx, AA5xxx e AA7xxx, e onde a chapa de revestimento consiste em uma liga da série AA6xxx tendo menos de 0,2% em peso de Cu ou uma liga AA5xxx tendo menos de 3,6% em peso de Mg.[0011] This and other objectives and other advantages are achieved or exceeded by the present invention in relation to the automobile chassis plate in the form of a composite aluminum plate material where a cladding plate is applied to at least one side of a core material, and where the core material consists of an aluminum alloy selected from the group consisting of AA2xxx, AA5xxx and AA7xxx series alloys, and where the cladding plate consists of an AA6xxx series alloy having less than 0.2 % by weight of Cu or an AA5xxx alloy having less than 3.6% by weight of Mg.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERIDAS [0012] A presente invenção fornece chapa de chassis de automóveis na forma de um material da chapa de alumínio compósito onde uma chapa de revestimento é aplicada a pelo menos um lado de um material de núcleo, e onde o material de núcleo consiste em uma liga de alumínio selecionada do grupo consistindo em ligas das séries AA2xxx, AA5xxx e AA7xxx, e onde a chapa de revestimento consisteDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [0012] The present invention provides automobile chassis plate in the form of a composite aluminum plate material where a cladding plate is applied to at least one side of a core material, and where the core consists of an aluminum alloy selected from the group consisting of alloys from the AA2xxx, AA5xxx and AA7xxx series, and where the cladding plate consists

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4/14 uma liga da série AA6xxx tendo menos de 0,2% em peso de Cu ou uma liga da série AA5xxx tendo menos de 3,0% em peso de Mg.4/14 an alloy of the AA6xxx series having less than 0.2% by weight of Cu or an alloy of the AA5xxx series having less than 3.0% by weight of Mg.

[0013] Até hoje os painéis para uso em veículos (também referidos como Chapas de Chassis de Automóveis ou ABS) usam apenas uma única liga de alumínio (e assim definem o que é referido como sistemas não-revestidos ou não compósitos). Geralmente, ligas de alumínio da série AA5xxx são usadas para aplicações em painéis internos, enquanto que ligas de alumínio da série AA6xxx são usadas para painéis externos e aplicações estruturais. Embora variando-se a composição química das ligas uma ampla variação de propriedades mecânicas pode ser alcançada, nem todas as possibilidades sã aplicadas na prática. Para aplicações em veículos essas possibilidades são limitadas, entre outras razões, devido a restrições impostas pela performance de corrosão. Por exemplo, um aumento no nível de Mg nas ligas de alumínio da série AA5xxx realmente aumenta a capacidade de conformação, bem como a resistência, mas ao mesmo tempo a performance de corrosão (especialmente a assim chamada corrosão intergranular) é piorada. Da mesma forma, nas ligas das séries AA2xxx e AA7xxx, um aumento respectivamente dos níveis de Cu e de Zn (que seria benéfico para a performance de resistência) levaria adversamente a uma sensibilidade à corrosão aumentada (especialmente a assim chamada corrosão filiforme) para superfícies pintadas, o que faz com que essas composições tenham uso restrito em aplicações de chapas de chassis de automóveis (painel interno, painel externo e aplicações estruturais). [0014] Assim, embora a pessoa versada na técnica possa querer aumentar o nível de Mg, Cu e/ou Zn na chapa de alumínio para aumentar as propriedades mecânicas, a redução subseqüente das propriedades químicas, e da resistência à corrosão em particular, não o permite.[0013] Until today panels for use in vehicles (also referred to as Automobile Chassis Sheets or ABS) use only a single aluminum alloy (and thus define what is referred to as uncoated or non-composite systems). Generally, aluminum alloys of the AA5xxx series are used for internal panel applications, while aluminum alloys of the AA6xxx series are used for external panels and structural applications. Although the chemical composition of the alloys is varied, a wide range of mechanical properties can be achieved, not all possibilities are applied in practice. For vehicle applications, these possibilities are limited, among other reasons, due to restrictions imposed by the corrosion performance. For example, an increase in the Mg level in the AA5xxx series aluminum alloys actually increases the forming capacity as well as the strength, but at the same time the corrosion performance (especially the so-called intergranular corrosion) is worsened. Likewise, in the alloys of the AA2xxx and AA7xxx series, an increase in Cu and Zn levels (which would be beneficial for resistance performance respectively) would adversely lead to an increased corrosion sensitivity (especially so-called filiform corrosion) for surfaces painted, which makes these compositions restricted to use in automotive chassis plate applications (internal panel, external panel and structural applications). [0014] Thus, although the person skilled in the art may want to increase the level of Mg, Cu and / or Zn in the aluminum plate to increase the mechanical properties, the subsequent reduction in chemical properties, and corrosion resistance in particular, does not allows it.

[0015] De acordo com a presente invenção, as propriedades do[0015] According to the present invention, the properties of the

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5/14 material de chapa de núcleo são desconectadas das demandas impostas à superfície do material compósito. Assim, o material de núcleo pode ser escolhido de modo a alcançar as demandas mecânicas da melhor maneira possível (significando para as ligas de núcleo acima mencionadas um aumento dos níveis de Mg, Cu e Zn), enquanto a chapa de revestimento pode ser escolhida de modo a atingir as demandas de interação com o ambiente. Foi descoberto que uma combinação de um material de núcleo compreendendo uma liga de alumínio das séries AA2xxx, AA5xxx ou AA7xxx com uma chapa de revestimento compreendendo uma liga de alumínio selecionada do grupo consistindo na série AA5xxx com menos de 3,6% em peso de Mg, e AA5xxx com menos de 0,2% em peso de Cu podem atender tais demandas. [0016] Além disso, nos veículos acontece a ligação adesiva das chapas de chassis de automóveis, regulamentada pelas necessidades específicas (embora não tão severas como no caso do campo aeronáutico). Enquanto um sistema não-composto precisou de um prétratamento adequado de sua superfície, parece que o material de chapa compósito conforme a presente invenção não precisa disso para obter uma durabilidade suficiente uma vez que esta já é fornecida pela escolha da chapa de revestimento.5/14 core plate material are disconnected from the demands placed on the surface of the composite material. Thus, the core material can be chosen in order to achieve the mechanical demands in the best possible way (meaning for the aforementioned core alloys an increase in Mg, Cu and Zn levels), while the cladding plate can be chosen from in order to meet the demands of interaction with the environment. It was found that a combination of a core material comprising an aluminum alloy of the AA2xxx, AA5xxx or AA7xxx series with a cladding plate comprising an aluminum alloy selected from the group consisting of the AA5xxx series with less than 3.6% by weight of Mg , and AA5xxx with less than 0.2% by weight of Cu can meet these demands. [0016] In addition, in vehicles there is an adhesive bonding of car chassis plates, regulated by specific needs (although not as severe as in the case of the aeronautical field). While a non-composite system required adequate pretreatment of its surface, it appears that the composite sheet material according to the present invention does not need this to obtain sufficient durability since it is already provided by the choice of the cladding sheet.

[0017] De acordo com uma modalidade, a liga de alumínio da série AA5xxx do núcleo tem a seguinte composição química, em % em peso:[0017] According to one modality, the aluminum alloy of the AA5xxx series of the core has the following chemical composition, in% by weight:

Mg 3,6 - 6,0, preferivelmente 4,0 -4,7Mg 3.6 - 6.0, preferably 4.0 -4.7

Mn 0,05 -1,2, preferivelmente 0,07 - 0,8 , mais preferivelmente 0,2 - 0,55 Zn < 0,9 , preferivelmente < 0,45 , mais preferivelmente < 0,3 Fe < 0,55 , preferivelmente < 0,25Mn 0.05 -1.2, preferably 0.07 - 0.8, more preferably 0.2 - 0.55 Zn <0.9, preferably <0.45, more preferably <0.3 Fe <0.55 , preferably <0.25

Si < 0,45 , preferivelmente < 0,2Si <0.45, preferably <0.2

Cr < 0,3 , preferivelmente 0,05 - 0,25 , por exemplo, 0,08 a 0,2 Zr < 0,3 , preferivelmente 0,05 - 0,25 , por exemplo, 0,07 a 0,15Cr <0.3, preferably 0.05 - 0.25, for example, 0.08 to 0.2 Zr <0.3, preferably 0.05 - 0.25, for example, 0.07 to 0.15

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Cu < 0,5 , por exemplo, < 0,15 ou 0,2 a 0,5Cu <0.5, for example, <0.15 or 0.2 to 0.5

Ti < 0,2 , por exemplo, 0,01 a 0,04 , outros elementos e as inevitáveis impurezas, cada elemento < 0,05 , total < 0,2 , o saldo sendo alumínio.Ti <0.2, for example, 0.01 to 0.04, other elements and the inevitable impurities, each element <0.05, total <0.2, the balance being aluminum.

[0018] Essa faixa de composição abrange, em particular, as ligas de alumínio do grupo AA5022, AA5023, AA5082, AA5182, AA5186, AA5059, AA5083, AA5058, e AA5088.[0018] This composition range covers, in particular, the aluminum alloys of the AA5022, AA5023, AA5082, AA5182, AA5186, AA5059, AA5083, AA5058, and AA5088 group.

[0019] Ligas de núcleo adequadas da série AA2xxx são aquelas tendo um teor de Cu de até 6,8% em peso, e preferivelmente até 5,0% em peso, em particular as ligas das séries AA2219, AA2024, AA2324, AA2008, AA2010 e AA2036 são adequadas para chapa de chassis de automóveis quando revestidas conforme a presente invenção.[0019] Suitable core alloys of the AA2xxx series are those having a Cu content of up to 6.8% by weight, and preferably up to 5.0% by weight, in particular the alloys of the AA2219, AA2024, AA2324, AA2008 series, AA2010 and AA2036 are suitable for car chassis plates when coated in accordance with the present invention.

[0020] Ligas de alumínio adequadas da série AA7xxx são aquelas que têm um teor de Zn de até 9,7% em peso, e preferivelmente até 6,5% em peso, e um teor de Cu de até 2,6% em peso, e preferivelmente até 2,0 em peso, em particular as ligas das séries AA7020, AA7021, AA7029, AA7050, AA7075, AA7003 e AA7004 são adequadas para chapa de chassis de automóveis quando revestidas conforme a presente invenção.[0020] Suitable aluminum alloys of the AA7xxx series are those that have a Zn content of up to 9.7% by weight, and preferably up to 6.5% by weight, and a Cu content of up to 2.6% by weight , and preferably up to 2.0 by weight, in particular the alloys of the AA7020, AA7021, AA7029, AA7050, AA7075, AA7003 and AA7004 series are suitable for automotive chassis plates when coated in accordance with the present invention.

[0021] Essas ligas são extremamente bem ajustadas para o uso pretendido no campo automobilístico devido às suas propriedades específicas, que são de per si bem-conhecidas das pessoas versados na técnica.[0021] These alloys are extremely well suited for the intended use in the automotive field due to their specific properties, which are per se well-known to those skilled in the art.

[0022] Para o material da série AA5xxx, isto fornece a vantagem de que a boa capacidade de conformação da liga da série 5xxx pode ser combinada com uma resistência muito boa a amassados e resistência à corrosão intergranular e filiforme da liga revestida tipo série AA6xxx aqui definida.[0022] For the AA5xxx series material, this provides the advantage that the good forming ability of the 5xxx series alloy can be combined with very good dent resistance and intergranular and filiform corrosion resistance of the AA6xxx series coated alloy here defined.

[0023] Para material de núcleo das séries AA2xxx e AA7xxx, isto fornece a vantagem de que variantes com alto teor de Cu ou alto teor[0023] For core material of the AA2xxx and AA7xxx series, this provides the advantage that variants with a high Cu content or high content

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7/14 de Zn como, por exemplo, a AA2219 e a AA7050 podem ser escolhidas como núcleo para chapa de chassis de automóveis, de forma que uma maior resistência total seja obtida. Em relação à performance de embainhamento e resistência à corrosão, esses tipos de liga são geralmente conhecidos como sendo inferiores àqueles, por exemplo, de uma liga da série AA6016. Revestindo-se o material de núcleo contendo alto teor de Cu e/ou de Zn com material de revestimento da série AA6xxx tendo um baixo teor de Cu de menos de 0,2%, uma alta resistência total pode ser combinada com uma boa performance de embainhamento, e uma boa resistência à corrosão filiforme e intergranular, rendendo uma combinação única de propriedades. Foi descoberto também que uma performance de embainhamento melhorada resulta também em uma performance melhorada de colisão da chapa de chassis de automóveis conforme a presente invenção. Em particular, ligas de revestimento da série AA6016 são preferidas devido à sua performance muito boa de embainhamento, resistência à corrosão e sua alta resistência à colisão.7/14 of Zn such as, for example, AA2219 and AA7050 can be chosen as a core for car chassis plates, so that greater total strength is obtained. Regarding sheath performance and corrosion resistance, these types of alloy are generally known to be inferior to those, for example, of an AA6016 series alloy. By coating the core material containing a high Cu and / or Zn content with AA6xxx series coating material having a low Cu content of less than 0.2%, a high total strength can be combined with a good performance of sheath, and good resistance to filiform and intergranular corrosion, yielding a unique combination of properties. It has also been found that an improved sheath performance also results in an improved collision performance of the automobile chassis plate according to the present invention. In particular, coating alloys of the AA6016 series are preferred due to their very good sheath performance, corrosion resistance and high collision resistance.

[0024] Em outra modalidade, o núcleo é revestido com uma liga de alumínio da série AA5xxx com menos de 3,6% em peso de Mg entre outros para se obter uma boa resistência à corrosão intergranular, ligas particularmente adequadas são escolhidas entre as ligas das séries AA5754, AA5051A ou AA5018.[0024] In another modality, the core is coated with an aluminum alloy of the AA5xxx series with less than 3.6% by weight of Mg, among others, in order to obtain a good resistance to intergranular corrosion, particularly suitable alloys are chosen among the alloys AA5754, AA5051A or AA5018 series.

[0025] O produto de chapa compósita de acordo com a presente invenção pode compreender apenas uma chapa de revestimento aplicada a apenas um lado do material de núcleo. Em outra modalidade, uma chapa de revestimento é aplicada a ambos os lados do material de núcleo. Como resultado, o material compósito apresenta excelentes propriedades equilibradas, a saber, resistência e capacidade de conformação versus performance de corrosão, resistência à colisão e performance de embainhamento.[0025] The composite sheet product according to the present invention can comprise only a coating sheet applied to only one side of the core material. In another embodiment, a cladding sheet is applied to both sides of the core material. As a result, the composite material has excellent balanced properties, namely strength and conformability versus corrosion performance, collision resistance and sheath performance.

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8/14 [0026] Embora as dimensões do material compósito de alumínio possam ser variadas de muitas formas (na maioria das vezes impostas pelo uso específico e demandas concomitantes), para uso como chapa de chassis de automóveis o material de núcleo tem uma espessura na faixa de cerca de 0,5 a 2 mm, preferivelmente cerca de 0,7 a 1,3 mm, e mais preferivelmente cerca de 1 mm. A camada ou camadas de revestimento são geralmente muito mais finas que a chapa de núcleo, cada camada de revestimento constituindo cerca de 1 a 25% da espessura total da chapa compósita. Uma camada de revestimento ou chapa de revestimento mais tipicamente constitui em torno de 1 a 12% da espessura total da chapa compósita.8/14 [0026] Although the dimensions of the aluminum composite material can be varied in many ways (most often imposed by specific use and concomitant demands), for use as an automobile chassis plate the core material has a thickness in range of about 0.5 to 2 mm, preferably about 0.7 to 1.3 mm, and more preferably about 1 mm. The coating layer or layers are generally much thinner than the core sheet, each coating layer constituting about 1 to 25% of the total thickness of the composite sheet. A cladding layer or cladding plate most typically constitutes about 1 to 12% of the total thickness of the composite sheet.

[0027] Em um outro aspecto da invenção ela se refere a um painel de chassis de automóveis e peças estruturais de automóveis feitas da chapa de chassis de automóveis na forma de um material de chapa compósita de acordo com a invenção em um aspecto adicional a invenção refere-se a um método para produzir um material compósito de alumínio no qual uma chapa de revestimento é fornecida a pelo menos um dos lados de um material de núcleo. De acordo com a presente invenção, o material de núcleo compreende uma liga de alumínio das séries definidas AA2xxx, AA5xxx ou AA7xxx, e onde a chapa de revestimento definida é anexada ao material de núcleo por meio de aglutinação por laminação para alcançar a ligação metalúrgica necessária entre a chapa de núcleo e o revestimento.[0027] In another aspect of the invention it relates to a car chassis panel and car structural parts made from the car chassis plate in the form of a composite plate material according to the invention in a further aspect to the invention refers to a method for producing an aluminum composite material in which a liner is provided on at least one side of a core material. In accordance with the present invention, the core material comprises an aluminum alloy of the defined series AA2xxx, AA5xxx or AA7xxx, and where the defined cladding sheet is attached to the core material by means of laminated bonding to achieve the necessary metallurgical bond between the core plate and the liner.

[0028] Tal processo de aglutinação por laminação é muito econômico e resulta em um material de chapa compósito muito eficaz apresentando as propriedades desejadas.[0028] Such a laminating agglutination process is very economical and results in a very effective composite sheet material presenting the desired properties.

[0029] Naturalmente, o processo de aglutinação por laminação pode ser acompanhado de várias etapas de processamentos adicionais tais como, por exemplo, recozimento para determinação das propriedades finais da chapa de chassis de automóveis na forma de maPetição 870180027410, de 05/04/2018, pág. 15/28[0029] Naturally, the lamination agglutination process can be accompanied by several additional processing steps such as, for example, annealing to determine the final properties of the car chassis plate in the form of maPetition 870180027410, from 05/04/2018 , p. 15/28

9/14 terial de chapa composto.9/14 composite plate material.

[0030] Quando se executa tal processo de aglutinação por laminação para produzir o material de chapa de acordo com presente invenção, é preferível que tanto o material de núcleo quanto a chapa de revestimento sofram uma redução de espessura durante a função aglutinação.[0030] When carrying out such a laminating agglutination process to produce the sheet material according to the present invention, it is preferable that both the core material and the cladding sheet undergo a reduction in thickness during the bonding function.

[0031] Por exemplo, o material de núcleo pode ser inicialmente um bloco com cerca de 400 mm de espessura com, em ambos os lados, uma chapa de revestimento inicialmente com cerca de 24 mm de espessura. Após a laminação, de aglutinação a espessura final do material de núcleo foi de cerca de 1 mm, enquanto a espessura final da camada de revestimento é, por exemplo, cerca de 60 pm.[0031] For example, the core material can initially be a block about 400 mm thick with, on both sides, a cladding sheet initially about 24 mm thick. After lamination and agglutination, the final thickness of the core material was about 1 mm, while the final thickness of the coating layer is, for example, about 60 pm.

[0032] É notado que as dimensões iniciais e as dimensões finais do produto de chapa compósita serão determinadas tanto pelas características específicas da laminação de aglutinação, bem como pelas propriedades requeridas do produto de chapa final.[0032] It is noted that the initial dimensions and the final dimensions of the composite sheet product will be determined both by the specific characteristics of the agglutination lamination, as well as by the required properties of the final sheet product.

[0033] O processo de aglutinação por laminação pode ser executado de diferentes maneiras. Por exemplo, é possível que o processo de aglutinação por laminação inclua tanto laminação a quente quanto laminação a frio.[0033] The laminating agglutination process can be performed in different ways. For example, it is possible that the laminating agglutination process includes both hot and cold lamination.

[0034] Além disso, o processo de aglutinação por laminação pode ser um processo de uma etapa ou um processo de múltiplas etapas no qual durante sucessivas etapas de laminação, o material tem sua bitola reduzida. Etapas de laminação separadas podem então ser separadas de outras etapas de processamento, por exemplo, etapas de recozimento, etapas de aquecimento, etapas de resfriamento, etc.[0034] In addition, the lamination agglutination process can be a one-step process or a multiple-step process in which, during successive lamination steps, the material has its gauge reduced. Separate lamination steps can then be separated from other processing steps, for example, annealing steps, heating steps, cooling steps, etc.

[0035] Em outra modalidade conforme esta invenção, a chapa de revestimento definida é anexada ao material de núcleo por meio de uma técnica de fusão, por exemplo, conforme descrito na EP-1638715, aqui incorporada como referência.[0035] In another embodiment according to this invention, the defined covering sheet is attached to the core material by means of a fusion technique, for example, as described in EP-1638715, incorporated herein by reference.

Petição 870180027410, de 05/04/2018, pág. 16/28Petition 870180027410, of 04/05/2018, p. 16/28

10/14 [0036] Conforme expressado acima e apresentado nas reivindicações, o material de alumínio compósito de acordo com a presente invenção é para uso como chapa de chassis de automóveis em veículos. A escolha do material de núcleo das ligas das séries AA2xxx, AA5xxx ou AA7xxx leva a excelentes propriedades mecânicas uma vez que elas são substancialmente determinadas pela chapa de núcleo, e que são pelo menos comparáveis com as ligas das chapas industriais padrão usadas para essa aplicação. Testes conduzidos em espécimes do material de chapa de alumínio compósito conforme a presente invenção mostrou também que não há correlação significativa entre a espessura da chapa de revestimento e as propriedades mecânicas, confirmando assim o que foi estabelecido acima em relação a desconectar-se as propriedades principais do material de núcleo das demandas impostas à chapa de revestimento.10/14 [0036] As expressed above and presented in the claims, the aluminum composite material according to the present invention is for use as an automobile chassis plate in vehicles. The choice of core material for the AA2xxx, AA5xxx or AA7xxx series alloys leads to excellent mechanical properties since they are substantially determined by the core plate, and which are at least comparable with the standard industrial plate alloys used for this application. Tests conducted on specimens of the composite aluminum sheet material according to the present invention also showed that there is no significant correlation between the thickness of the cladding sheet and the mechanical properties, thus confirming what was established above in relation to disconnecting the main properties the core material of the demands placed on the cladding sheet.

[0037] Além disso, a escolha em particular da liga de alumínio da série AA6016 como chapa de revestimento permite obter uma excelente performance do material compósito em relação ao ambiente. Por exemplo, sua sensibilidade à corrosão intergranular pode ser limitada dentro de limites aceitáveis, e também sua sensibilidade à corrosão filiforme, especialmente em combinação com superfícies pintadas, pode ser reduzida.[0037] Furthermore, the particular choice of the aluminum alloy of the AA6016 series as a cladding sheet allows to obtain an excellent performance of the composite material in relation to the environment. For example, your sensitivity to intergranular corrosion may be limited within acceptable limits, and your sensitivity to filiform corrosion, especially in combination with painted surfaces, may be reduced.

[0038] A invenção será ilustrada agora em relação às configurações não limitativas conforme a invenção.[0038] The invention will now be illustrated in relation to the non-limiting configurations according to the invention.

Exemplo 1 [0039] Em uma escala industrial, três produtos de chapa foram produzidos e processados em produto de chapa de 1 mm em uma têmpera O. Os três produtos de chapa eram uma liga não-revestida AA5182 e uma liga AA5182 revestida em ambos os lados com ou uma liga AA6016 ou uma liga AA5051A. A liga AA5182 é usada frequentemente para aplicações como chapa de chassis de automóveis. O núPetição 870180027410, de 05/04/2018, pág. 17/28Example 1 [0039] On an industrial scale, three plate products were produced and processed into a 1 mm plate product in an O temper. The three plate products were an uncoated alloy AA5182 and an alloy AA5182 coated on both sides with either an AA6016 alloy or an AA5051A alloy. The AA5182 alloy is often used for applications such as car chassis plates. The number 870180027410, of 05/04/2018, p. 17/28

11/14 cleo do produto de chapa revestida tem a mesma história térmica que o produto de chapa sem revestimento, por exemplo, ambas foram submetidas a tratamento de homogeneização de 10 horas a 500Ό. O produto de chapa de revestimento foi feito usando-se práticas de laminação de aglutinação comuns de laminação a quente do produto de revestimento a uma bitola intermediária de 7,5 mm e onde a temperatura de saída do laminador a quente foi de cerca de 300Ό, e então laminado a frio até uma bitola final de 1 mm. A chapa de revestimento teve uma espessura total de 1 mm e cada camada de revestimento teve uma espessura de 80 pm.11/14 The core of the coated sheet product has the same thermal history as the uncoated sheet product, for example, both were subjected to a 10-hour homogenization treatment at 500Ό. The cladding product was made using common hot-rolling agglutination lamination practices of the cladding product to an intermediate gauge of 7.5 mm and where the outlet temperature of the hot rolling mill was around 300Ό, and then cold rolled to a final 1 mm gauge. The coating plate had a total thickness of 1 mm and each coating layer had a thickness of 80 pm.

[0040] As composições exatas das ligas estão listadas na Tabela[0040] The exact compositions of the alloys are listed in the Table

1. Todos os produtos foram tratados termicamente em solução a 550Ό e então resfriados e então após 2 semanas à t emperatura ambiente foram testados enquanto estavam na assim chamada têmpera O, quanto à sua resistência, alongamento total e performance de embainhamento. A resistência, a resistência à corrosão intergranular e a resistência a amassados foram medidas em um ciclo simulado onde o produto na têmpera O é também submetido a um estiramento a frio de 2% seguido de um tratamento térmico de 20 minutos a 185Ό.1. All products were heat treated in 550Ό solution and then cooled and then after 2 weeks at room temperature they were tested while in the so-called tempera O, for strength, total elongation and sheath performance. The resistance, the resistance to intergranular corrosion and the resistance to dents were measured in a simulated cycle where the product in tempera O is also subjected to a cold drawing of 2% followed by a thermal treatment of 20 minutes at 185Ό.

[0041] Tanto o produto de chapa não-revestida quanto os produtos de chapas revestidas foram testados na têmpera O quanto à performance de embainhamento através de um teste de embainhamento plano (dobramento das amostras a 180°com um raio de dobramento de 0,0 mm conforme incluído na norma ASTM E290-97A) e seguido de uma avaliação visual. Uma pontuação foi dada conforme a seguinte classificação: grau 5 representa nenhum defeito visual, grau 4 rugosidade de superfície suave, grau 3 rugosidade de superfície severa, grau 2 pequenas fraturas de superfície, e grau 1 representa fraturas de superfície contínuas, e onde é usada também uma outra subclassificação de, por exemplo, 3¼. 3½ e 3¾.[0041] Both the uncoated sheet product and the coated sheet products were tested in tempering O for sheath performance through a flat sheath test (folding the samples to 180 ° with a bending radius of 0.0 mm as included in ASTM E290-97A) and followed by a visual assessment. A score was given according to the following classification: grade 5 represents no visual defects, grade 4 smooth surface roughness, grade 3 severe surface roughness, grade 2 small surface fractures, and grade 1 represents continuous surface fractures, and where it is used also another subclassification of, for example, 3¼. 3½ and 3¾.

Petição 870180027410, de 05/04/2018, pág. 18/28Petition 870180027410, of 04/05/2018, p. 18/28

12/14 [0042] Tanto o produto de chapa não-revestida quanto os produtos de chapas de revestimento foram avaliados quanto às suas propriedades mecânicas conforme a norma ASTM EN10002 para testes de tração. As propriedades de tração foram determinadas na têmpera O mencionada e também após um ciclo simulado. A resistência à corrosão intergranular (ICG) após o ciclo simulado foi medida conforme a norma ASTM G67-86 e o resultado é expresso como perda de peso expresso em mg/cm². Em adição, a resistência estática a amassados após o ciclo simulado foi medida onde o produto é montado e subsequentemente carregado com um penetrador de aço tendo um raio de 63,5 mm com uma velocidade de 2 mm/min, tal que da curva de deslocamento da força, a resistência ao amassamento estático F₀,i_mm θ determinada como a força (em N) necessária para fazer uma mossa de 0,1 mm de profundidade. Os resultados do teste estão listados na Tabela 2.12/14 [0042] Both the uncoated sheet product and the coating sheet products were evaluated for their mechanical properties in accordance with the ASTM EN10002 standard for tensile tests. The tensile properties were determined in the mentioned tempera and also after a simulated cycle. The resistance to intergranular corrosion (ICG) after the simulated cycle was measured according to the ASTM G67-86 standard and the result is expressed as weight loss expressed in mg / cm ² . In addition, the static resistance to dents after the simulated cycle was measured where the product is assembled and subsequently loaded with a steel penetrator having a radius of 63.5 mm with a speed of 2 mm / min, such that the displacement curve of the force, the resistance to static kneading F ₀ , i _m m θ determined as the force (in N) necessary to make a dent of 0.1 mm of depth. The test results are listed in Table 2.

Tabela 1: Composição da liga em % em peso das ligas AA6016, AA5051A e AA5182, equilíbrio em alumínio e as inevitáveis impurezasTable 1: Composition of the alloy in% by weight of the AA6016, AA5051A and AA5182 alloys, aluminum balance and the inevitable impurities

Liga turns on Si Si Fe Faith Cu Ass Mn Mn Mg Mg Cr Cr Ti You AA6016 AA6016 1,0 1.0 0,23 0.23 0,15 0.15 0,07 0.07 0,60 0.60 0,03 0.03 0,02 0.02 AA5051A AA5051A 0,1 0.1 0,2 0.2 0,02 0.02 0,05 0.05 1,85 1.85 0,15 0.15 0,02 0.02 AA5182 AA5182 0,1 0.1 0,16 0.16 0,12 0.12 0,24 0.24 4.9 4.9 0,03 0.03 0,01 0.01

Tabela 2: Resultados do teste da chapa de liga não-revestida e da chapa de liga de revestimento com AA6016 e AA5051ATable 2: Results of the test of the uncoated alloy plate and the coating alloy plate with AA6016 and AA5051A

Propriedade e condição Ownership and condition AA5182 não- revestida AA5182 non- coated AA5182 com revest. AA6016 AA5182 com coating. AA6016 AA5182 com revest. AA5051A AA5182 with coating AA5051A Limite de elast. (MPa) na têmpera O Elast limit. (MPa) in tempera O 117 117 121 121 113 113 Alongamento total (%) na têmpera O Total elongation (%) in temper O 28,5 28.5 27.7 27.7 27,9 27.9 Embainhamento na têmpera O Sheath in tempera O 3½ 3½ 3,0 3.0 3½ 3½ Lim. Elastic. Após 2% + 185Ό/20 min Elastic Lim. After 2% + 185Ό / 20 min 154 154 171 171 144 144

Petição 870180027410, de 05/04/2018, pág. 19/28Petition 870180027410, of 04/05/2018, p. 19/28

13/1413/14

Propriedade e condição Ownership and condition AA5182 não- revestida AA5182 non- coated AA5182 com revest. AA6016 AA5182 com coating. AA6016 AA5182 com revest. AA5051A AA5182 with coating AA5051A IGC (mg/cm²) após 2% + 185Ό/20 minIGC (mg / cm ² ) after 2% + 185Ό / 20 min 21 21 2 2 3 3 Resistência ao amassamento F₀,imm (N) após 2% + 185Ό/20 minKneading resistance F ₀ , imm (N) after 2% + 185Ό / 20 min 165 165 181 181 161 161

0043] Dos resultados da Tabela 2 pode ser visto que o produto de chapa revestida com o revestimento AA6016 tem uma resistência aumentada devido a um revestimento mais forte, enquanto que a capacidade de conformação expressa no alongamento permanece eficaz inalterado. Juntamente com a resistência, também a resistência ao amassamento aumenta favoravelmente. Apesar do uso de um revestimento da série AA6xxx, foi descoberto que a performance de embainhamento do produto de chapa de revestimento não é afetada adversamente, enquanto a performance de corrosão é significativamente melhorada. Embora não mencionado na Tabela 2, foi também descoberto que a susceptibilidade do produto revestido a marcas em comparação com o produto de chapa não-revestida foi inalterado.0043] From the results of Table 2 it can be seen that the plate product coated with the AA6016 coating has an increased resistance due to a stronger coating, while the forming capacity expressed in the elongation remains effective unchanged. Along with resistance, resistance to kneading also increases favorably. Despite the use of an AA6xxx series coating, it has been found that the sheath performance of the coating sheet product is not adversely affected, while the corrosion performance is significantly improved. Although not mentioned in Table 2, it was also found that the susceptibility of the coated product to marks compared to the uncoated sheet product was unchanged.

[0044] Dos resultados da Tabela 2 pode também ser visto que o produto de chapa revestida com o revestimento AA5051A tem a resistência e a resistência ao amassamento levemente reduzidas se comparado ao produto de chapa não-revestida, enquanto a capacidade de conformação expressa no alongamento permanece inalterada. Mas para essa leve redução na resistência é obtida uma vantajosa melhoria na performance de corrosão. Além disso pode ser visto que a performance de embainhamento não é afetada pela chapa de revestimento. [0045] Embora não mencionado na Tabela 2, foi também descoberto que a susceptibilidade do produto revestido à marcas em comparação com o produto não-revestido ficou inalterada.[0044] From the results of Table 2 it can also be seen that the plate product coated with the AA5051A coating has slightly reduced strength and resistance to kneading compared to the product of uncoated plate, while the forming capacity expressed in the elongation remains unchanged. But for this slight reduction in resistance, an advantageous improvement in corrosion performance is obtained. In addition, it can be seen that the sheath performance is not affected by the cladding sheet. [0045] Although not mentioned in Table 2, it was also found that the susceptibility of the coated product to marks compared to the uncoated product was unchanged.

[0046] No presente exemplo, as ligas de núcleo foram revestidas em ambos os lados por razões práticas na sua produção, mas será[0046] In the present example, the core alloys were coated on both sides for practical reasons in their production, but it will be

Petição 870180027410, de 05/04/2018, pág. 20/28Petition 870180027410, of 04/05/2018, p. 20/28

14/14 imediatamente aparente para os versados na técnica que os mesmos benefícios podem ser obtidos usando-se apenas uma única chapa de revestimento ou camada de revestimento.14/14 It is immediately apparent to those skilled in the art that the same benefits can be obtained using only a single coating plate or coating layer.

[0047] Esse exemplo ilustra o princípio da presente invenção que a performance de corrosão de uma liga da série AA5000 adequada para chapas de chassis de automóveis pode ser melhorada fornecendo-se a mesma com uma camada de revestimento adequada, enquanto ainda se beneficia das características favoráveis da chapa de núcleo tais como sua resistência, capacidade de conformação, performance de embainhamento e resistência ao amassamento.[0047] This example illustrates the principle of the present invention that the corrosion performance of an AA5000 series alloy suitable for car chassis plates can be improved by providing it with a suitable coating layer, while still benefiting from the characteristics advantages of the core plate such as its strength, forming capacity, sheath performance and resistance to kneading.

[0048] A invenção não é limitada às configurações descritas anteriormente, que podem ser variadas amplamente dentro do escopo da invenção conforme definido pelas reivindicações anexas.[0048] The invention is not limited to the configurations described above, which can be varied widely within the scope of the invention as defined by the appended claims.

Petição 870180027410, de 05/04/2018, pág. 21/28Petition 870180027410, of 04/05/2018, p. 21/28

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Claims

1. Automobile chassis plate in the form of a composite aluminum plate in which a cladding plate is applied to at least one side of a core material, characterized by the fact that the core material consists of an aluminum alloy selected from the group consisting of AA5022, AA5023, AA5082, AA5182, AA5186, AA5059, AA5083, AA5058 and AA5088 series alloys, and where the coated plate consists of an aluminum alloy selected from the group consisting of AA5754, AA5051A and AA5018 or AA5016.

2. Automobile chassis plate according to claim 1, characterized by the fact that the core material has a thickness in a range of 0.5 to 2.0 mm.

Automobile chassis plate according to claim 1 or 2, characterized in that the core material has a thickness in the range of 0.7 to 1.3 mm.

Automobile chassis plate according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the composite plate material consists of a core material having a lining plate on only one side.

Automobile chassis plate according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the composite plate material consists of a core plate having a coated plate on both surfaces of the plate.

Automobile chassis plate according to any one of claims 1 to 5, characterized by the fact that one or both cladding plates have a thickness in the range of 1 to 25% of the total thickness of the composite plate material.

Automobile chassis plate according to any one of claims 1 to 5, characterized by the fact that a

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2/2 or both cladding sheets have a thickness in a range of 2 to 12% of the total thickness of the composite sheet material.

8. Automobile chassis panel, characterized by the fact that it is made of the automobile chassis plate according to any one of claims 1 to 7.

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