DE10033768A1

DE10033768A1 - Thin metal folding process for automobile part manufacture involves heating the thin area to be folded

Info

Publication number: DE10033768A1
Application number: DE2000133768
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Sebastian; Gerson Meschut; Soenke Schumann; Peter Bohling
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2000-07-12
Filing date: 2000-07-12
Publication date: 2002-01-24

Abstract

A semi-finished product or finished component of metal which is normally inflexible and/or difficult to reshape at room temperature is heated in a thin walled area where the fold is to occur. A further semi-finished product or finished component can be incorporated in the folded area. An Independent claim is made for a use of a semi-finished product or finished component produced by the claimed process in automobile construction, in particular as a bonnet, boot lid, door, side part, roof, support, fender, housing, seat shell, cladding, instrument panel or containers.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Falzen von dünnwandigen Halbzeugen oder Bauteilen aus mindestens einem metallischen Werkstoff, das sich auch für bei Raumtemperatur spröde oder schwer verformbare metallische Werkstoffe eignet. Ein solches Verfahren ist u. a. für die Herstellung von Halbzeugen und Bauteilen in der Automobilindustrie von Bedeutung.The invention relates to a method for folding thin-walled semi-finished products or Components made of at least one metallic material, which is also suitable for Metal materials that are brittle or difficult to deform at room temperature are suitable. On such procedure is u. a. for the production of semi-finished products and components in the Automotive industry of importance.

Das Falzen von dünnwandigen metallischen Halbzeugen oder Bauteilen ist grundsätzlich bekannt. Das Falzen setzt jedoch ein hohes Umformvermögen (Plastizität) des zu verformenden Werkstoffes oder Werkstoffverbundes voraus. Spröde bzw. schwer umformbare metallische Werkstoffe und Werkstoffverbunde können nicht bei Raumtemperatur in stärkerem Maß verformt werden.The folding of thin-walled metallic semi-finished products or components is essential known. However, the folding increases the high formability (plasticity) of the deforming material or composite. Brittle or heavy Formable metallic materials and material composites cannot Room temperature to be deformed to a greater extent.

Es bestand daher die Aufgabe, ein Verfahren zum Falzen vorzuschlagen, das für die Verformung von Halbzeugen oder Bauteilen aus einem metallischen Werkstoff in industriellem Maßstab geeignet ist, mit dem auch solche aus bei Raumtemperatur spröden bzw. schwer umformbaren metallischen Werkstoffen verformt werden können und sich rißfreie Falze guter Oberflächenqualität und ggf. hoher Festigkeit herstellen lassen.It was therefore the task to propose a method for folding that for Deformation of semi-finished products or components made of a metallic material in is suitable on an industrial scale, including those from at room temperature brittle or difficult to form metallic materials can be deformed and produce crack-free folds of good surface quality and possibly high strength to let.

Die Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren zum Falzen von einem Halbzeug oder Bauteil, das im Bereich des herzustellenden Falzes dünnwandig ist und zumindest teilweise aus mindestens einem metallischen, bei Raumtemperatur spröden oder/und schwer umformbaren metallischen Werkstoff besteht, bei dem der zu falzende Bereich zum Falzen erhitzt wird.The object is achieved with a method for folding a semi-finished product or Component that is thin-walled in the area of the fold to be produced and at least partly from at least one metallic, brittle at room temperature and / or difficult to form metallic material in which the area to be folded is heated for folding.

Die Aufgabe wird außerdem gelöst mit einem Verfahren zum Falzen von einem Halbzeug oder Bauteil, das im Bereich des herzustellenden Falzes zumindest teilweise aus mindestens einem metallischen Werkstoff aus einem bei Raumtemperatur spröden oder/und schwer umformbaren metallischen Werkstoff besteht und bei dem mindestens ein anderes Halbzeug oder Bauteil im Falz eingebunden wird, wobei der zu falzende Bereich dünnwandig ist und zum Falzen erhitzt wird.The object is also achieved with a method for folding a semi-finished product or component that is at least partially made in the area of the fold to be produced at least one metallic material from a brittle at room temperature or / and metallic material that is difficult to form and at least another semi-finished product or component is integrated in the fold, the one to be folded The area is thin-walled and heated to fold.

Bei letzterem Verfahren kann das andere Halbzeug oder das andere Bauteil oder eines der anderen Halbzeuge oder/und anderen Bauteile auch im Bereich des Falzes verformt werden. Das Erhitzen dient bei beiden Verfahren u. a. der Überwindung der Sprödigkeit bzw. der schlechten Umformbarkeit.In the latter method, the other semi-finished product or the other component or one the other semi-finished products and / or other components are also deformed in the area of the fold become. The heating is used in both methods u. a. overcoming brittleness or the poor formability.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann das Halbzeug oder Bauteil zumindest teilweise aus einem bei Raumtemperatur spröden oder/und schwer umformbaren metallischen Werkstoff bestehen. Vorzugsweise handelt es sich hierbei um solche, die im wesentlichen aus einer Aluminium, Magnesium oder/und Titan enthaltenden Legierung, aus Aluminium oder Titan oder aus einem hochfesten oder höherfesten Stahl bestehen, besonders bevorzugt um eine Magnesiumlegierung auf Basis AM, AS, AZ, ME, MN, ZE oder ZM, eine Titanlegierung oder eine Magnesiumknetlegierung wie z. B. eine Magnesiumknetlegierung auf Basis AM, AZ oder ZE.In the method according to the invention, the semi-finished product or component can at least partly from a brittle or / and difficult to form at room temperature metallic material exist. These are preferably those which essentially of an aluminum, magnesium and / or titanium containing Alloy, made of aluminum or titanium or of a high-strength or high-strength steel exist, particularly preferably around a magnesium alloy based on AM, AS, AZ, ME, MN, ZE or ZM, a titanium alloy or a wrought magnesium alloy such as B. a wrought magnesium alloy based on AM, AZ or ZE.

Unter einem Halbzeug im Sinne dieser Anmeldung wird ein Formteil verstanden, das noch nicht für seinen Anwendungszweck fertiggestellt und einsatzfähig ist. Als Bauteile werden dagegen die für den beabsichtigten Einsatzzweck geeigneten, fertiggestellten oder auch ggf. für die Montage fertigen Formkörper bzw. Baugruppen bezeichnet.A semifinished product in the sense of this application is understood to mean a molded part that has not yet been completed and is ready for use. As components on the other hand, the finished, suitable for the intended purpose or, if necessary, also referred to finished moldings or assemblies.

Das Halbzeug kann ein sogenanntes endloses Band, ein Bandabschnitt, ein Blech, ein endloses Profil, ein Profilabschnitt oder/und ein Gußteil sein, das im Bereich des herzustellenden Falzes dünnwandig ist und das beim Falzen in ein oder mehreren Schritten verformt werden kann. Die Gußteile können beispielsweise durch Spritzguß, Druckguß, Sandguß, Gipsguß, Squeeze Casting, Thixoforming, Thixomolding oder Kokillenguß hergestellt worden sein. Besonders bevorzugt ist es, daß ein Blech, ein Bandabschnitt oder ein Profilabschnitt aus einer Magnesiumknetlegierung gefalzt wird.The semi-finished product can be a so-called endless band, a band section, a sheet Endless profile, a profile section and / or a casting that is in the area of to produce the fold is thin-walled and that when folding in one or more Steps can be deformed. The castings can be made, for example, by injection molding, Die casting, sand casting, plaster casting, squeeze casting, thixoforming, thixomolding or Chill casting. It is particularly preferred that a sheet, a Band section or a profile section from a wrought magnesium alloy is folded.

Dieses Verfahren kann auch für die metallischen Werkstoffe angewandt werden, die sich zu einem gewissen Grade auch bei Raumtemperatur bereits verformen lassen, aber noch nicht die sehr engen Radien oder so gute Oberflächen- und Werkstoffeigenschaften im Bereich des Falzes ohne Temperatureinwirkung ergeben. This procedure can also be applied to the metallic materials that are to a certain extent already deformed at room temperature, but not yet the very tight radii or such good surface and Material properties in the area of the fold result without the influence of temperature.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können ein oder gleichzeitig mehrere dieser Halbzeuge oder Bauteile mit einem Falz versehen werden. So kann ein Falz z. B. auch am Rand von zwei oder drei übereinander liegenden Blechen ausgebildet werden, der zwei bzw. alle Bleche miteinander verbindet. Wenn auch das zweite bzw. ggf. drifte dieser Bleche ausreichend weit in den zu falzenden Bereich ragt, kann nicht nur das erste Blech, sondern ebenfalls das zweite bzw. dritte Blech durch Falzen verformt werden. Der Falz des zweiten Bleches kann dabei mehr oder weniger vollständig ausgebildet werden. Dabei können beispielsweise auch mindestens zwei Bleche, zwei Bandabschnitte, zwei Profilabschnitte oder ein oder zwei Bleche zusammen mit einem Profilabschnitt, ein oder zwei Bleche zusammen mit einem Gußteil oder ein Profil zusammen mit einem Gußteil miteinander gefügt werden. In der Regel werden die Halbzeuge oder Bauteile im Bereich des Falzes eine Dicke von 0,3 bis 3 mm aufweisen, vorzugsweise von 0,5 bis 2 mm. Die Dicke ist aber in erster Linie auch von dem jeweiligen Werkstoff und seiner bei der gewählten erhöhten Temperatur auftretenden Verformbarkeit abhängig, so daß u. U. auch noch dünnere oder dickere Partien der Halbzeuge bzw. Bauteile gefalzt werden können, als hier genannt wird. Bei der Verformung kann der zu falzende Bereich insbesondere abgewinkelt, gebogen, gerollt oder gedrückt werden.In the method according to the invention, one or more of these can be used simultaneously Semi-finished products or components can be provided with a fold. So a fold z. Belly on the edge of two or three sheets lying one above the other, the connects two or all sheets together. If the second or if necessary drifts this sheet extends far enough into the area to be folded, not only that first sheet, but also the second or third sheet deformed by folding become. The fold of the second sheet can be more or less complete be formed. For example, at least two sheets, two Hinge sections, two profile sections or one or two sheets together with one Profile section, one or two sheets together with a casting or a profile be joined together with a casting. As a rule, the Semi-finished products or components in the area of the fold have a thickness of 0.3 to 3 mm, preferably from 0.5 to 2 mm. But the thickness is primarily from that respective material and its occurring at the chosen elevated temperature Deformability dependent, so that u. U. even thinner or thicker parts of the Semi-finished products or components can be folded as mentioned here. In the Deformation can be angled, bent, rolled in particular the area to be folded or be pressed.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann zusätzlich auch eine Folie oder ein Kunststoffteil, insbesondere ein Kunststoffteil in der Form einer ebenen oder geformten. Platte bzw. als ebenes oder beliebig geformtes Halbzeug oder Bauteil mit einem Steg beim Falzen eingebunden und ggf. zusätzlich mitgeformt (mitgefalzt) werden.In the method according to the invention, a film or a can also be used Plastic part, in particular a plastic part in the form of a flat or shaped. Plate or as a flat or arbitrarily shaped semi-finished product or component with a web involved in the folding and, if necessary, also shaped (folded).

Zur Füllung des Hohlraums des Falzes oder zum Verbinden des mindestens einen metallischen Halbzeugs bzw. Bauteils mit mindestens einem anderen Halbzeug oder Bauteil ist es vorteilhaft, daß im Bereich des Falzes oder/und ein wenig darüber hinaus, insbesondere in einem Streifen parallel zu dem herzustellenden Falz und ggf. angrenzend oder in den Falz hineinragend, eine Klebeschicht oder ein doppelseitig klebender Klebestreifen aufgebracht wird. Es kann hilfreich sein, je nach den nachgeschalteten Fertigungsschritten ein- oder zweikomponentige Klebstoffsysteme einzusetzen: Wenn ein thermischer Prozeßschritt nachgeschaltet ist, empfiehlt sich ein einkomponentiges warmhärtendes Klebstoffsystem. Neben den Duromeren sind hierfür auch Thermoplaste einsetzbar, die bei Erwärmung schmelzen und die Fügepartner benetzen. Ohne diesen nachgeschalteten thermischen Prozeßschritt ist ein zweikomponentiges kalthärtendes Klebstoffsystem zu empfehlen. Bei dem Klebstoff, der auch in der Klebeschicht bzw. in dem Klebestreifen verwendet werden kann, handelt es sich vorzugsweise um einen Klebstoff auf der Basis eines Epoxy-, Polyurethan-, Phenol-, PVC- oder Acrylklebstoffes, auf Basis Kautschuk oder Duromere oder um ein thermoplastisches Klebstoffsystem. Der Klebstoff kann besonders geeignet sein, z. B. Metall mit Metall, Metall mit Kunststoff bzw. Kunststoff mit Kunststoff zu verbinden. Der Klebstoff kann pastös sein. Er kann dann u. a. im Spritz-, Sprüh- oder Zwirl-Verfahren aufgetragen werden. Der Klebstoff kann auch als Klebestreifen, Haftklebeband oder Klebefolie, insbesondere dann mit warmaushärtbarem Klebstoff, einseitig oder beidseitig appliziert werden. Der Klebestreifen, das Haftklebeband bzw. die Klebefolie können jede beliebige Form annehmen und müssen nicht nur im wesentlichen Streifen- oder Bandform aufweisen.To fill the cavity of the fold or to connect the at least one metallic semi-finished product or component with at least one other semi-finished product or Component, it is advantageous that in the area of the fold or / and a little further, in particular in a strip parallel to the fold to be produced and possibly adjacent or protruding into the fold, an adhesive layer or a double-sided adhesive tape is applied. It can be helpful depending on the downstream manufacturing steps of one or two component adhesive systems Use: If a thermal process step is connected, a is recommended one-component thermosetting adhesive system. In addition to the thermosets are for this Thermoplastics that melt when heated and the joining partners can also be used wet. Without this downstream thermal process step is a two-component cold-curing adhesive system is recommended. With the adhesive that can also be used in the adhesive layer or in the adhesive strip preferably an adhesive based on an epoxy, polyurethane, phenol, PVC or acrylic adhesive, based on rubber or thermosets or around thermoplastic adhesive system. The adhesive can be particularly suitable, e.g. B. To connect metal with metal, metal with plastic or plastic with plastic. The Glue can be pasty. He can then a. in the spray, spray or Zwirl process be applied. The adhesive can also be used as an adhesive strip, pressure sensitive adhesive tape or Adhesive film, especially with thermosetting adhesive, on one or both sides be applied. The adhesive strip, the pressure-sensitive adhesive tape or the adhesive film can be used by anyone take any shape and not only have to be essentially striped or Have band shape.

Bei Verwendung pastösen Klebstoffs wird vorzugsweise Klebstoff in Form von Polstern, ebenen Klebstoffpartien oder/und Wülsten im Bereich des zu formenden Falzes in Falzrichtung (d. h. parallel zum Rand des zu falzenden Teils bzw. zum Falz) und insbesondere nur einseitig auf das umzuformende Fügeteil aufgetragen, bevor der Falz anschließend geformt oder weiter geformt wird. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn der Innenraum des Falzes weitgehend oder gänzlich mit Klebstoff verfüllt wird, unabhängig davon, ob noch mindestens ein zweites Halbzeug oder Bauteil wie z. B. ein Blech oder Bandabschnitt in den Falzbereich eingeführt wird oder nicht. Wenn mindestens ein weiteres Halbzeug oder Bauteil in dem Falz eingeschlossen wird, ist es vorteilhaft, wenn zwischen jedem der aneinander grenzenden Halbzeuge oder Bauteile eine Klebstoffschicht ausgebildet wird bzw. ist. Wenn ein einzelnes Halbzeug oder Bauteil in den Falz eingefügt werden soll, ist es vorteilhaft, eine Klebstoffwulst oder eine Klebstoffschicht so zu plazieren und zu dosieren, daß die vorhandene bzw. ausgebildete Klebstoffschicht im Falz um die Kante des eingefügten Halbzeugs oder Bauteils herumragt oder/und beide Seiten des eingefügten Halbzeugs oder Bauteils benetzt.When using pasty adhesive, adhesive in the form of cushions, flat adhesive parts and / or beads in the area of the fold to be formed in Folding direction (i.e. parallel to the edge of the part to be folded or to the fold) and in particular, only applied on one side to the part to be formed before the fold is then molded or further molded. It is advantageous if the Interior of the fold is largely or completely filled with adhesive, independently whether at least a second semi-finished product or component such. B. a sheet or Band section is inserted into the fold area or not. If at least one additional semifinished product or component is enclosed in the fold, it is advantageous if one between each of the adjacent semi-finished products or components Adhesive layer is or is formed. If a single semi-finished product or component is in the fold is to be inserted, it is advantageous to use an adhesive bead or a Place and meter the adhesive layer so that the existing or trained one Adhesive layer in the fold around the edge of the inserted semi-finished product or component protrudes around and / and wets both sides of the inserted semi-finished product or component.

Wenn die Falznaht abgedichtet ist, insbesondere mit einem Klebstoff oder einem korrosionsschützenden Mittel, so kann Spaltenkorrosion verhindert werden, die Festigkeit des Falzes erhöht und ebenfalls auch seine Festigkeit unter Crashbelastung gesteigert werden. Beim Verbinden von metallischen Halbzeugen oder Bauteilen unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung der jeweiligen Halbzeugoberfläche wirkt die Klebstoffschicht zwischen den verschiedenartigen Halbzeug- bzw. Bauteiloberflächen isolierend und verhindert Kontaktkorrosion. Daher ist es vorteilhaft, den gesamten Falzhohlraum zu benetzen oder zu verfüllen und ggf. auch die Ränder bzw. Kanten der Halbzeuge oder Bauteile im Falzbereich und daneben mit Klebstoff zu benetzen.If the seam is sealed, especially with an adhesive or a anti-corrosion agent, so crevice corrosion can be prevented, the strength the fold increased and also increased its strength under crash loads become. When connecting metallic semi-finished products or components of different types The chemical composition of the respective semi-finished surface acts Adhesive layer between the different types of semi-finished or component surfaces isolating and prevents contact corrosion. Therefore, it is beneficial to the whole To moisten or fill the rebate cavity and, if necessary, also the edges of the Semi-finished products or components in the rebate area and also to be wetted with adhesive.

Durch eine zusätzliche Klebstoffschicht, einen doppelseitig klebenden Klebestreifen bzw. eine Klebstoff-Füllung im Falzhohlraum kann erreicht werden, daß die miteinander verklebten Halbzeuge oder Bauteile nach dem Aushärten fest miteinander verbunden sind.With an additional layer of adhesive, a double-sided adhesive strip or an adhesive filling in the rebate cavity can be achieved that the together glued semi-finished products or components firmly connected after curing are.

Zum Falzen ist es erforderlich, den zu falzenden Bereich - insbesondere je nach Klebstofftyp - auf eine Temperatur im Bereich von 50°C bis 400°C zu erhitzen, vorzugsweise im Bereich von 100°C bis 300°C, besonders bevorzugt im Bereich von 150°C bis 250°C. Der Temperaturbereich, der gewählt wird, ist abhängig von der Verformbarkeit des metallischen Werkstoffes bei der gewählten Falztemperatur und Falzgeschwindigkeit, von der Wandstärke im Bereich des Falzes, von dem Grad der Verformung bzw. auch, wie klein die Radien bzw. wie groß die Verformungswinkel gewählt werden.To fold, it is necessary to fold the area - especially depending on Adhesive type - heat to a temperature in the range of 50 ° C to 400 ° C, preferably in the range from 100 ° C. to 300 ° C., particularly preferably in the range from 150 ° C to 250 ° C. The temperature range that is selected depends on the Deformability of the metallic material at the selected folding temperature and Folding speed, on the wall thickness in the area of the fold, on the degree of Deformation or how small the radii or how large the deformation angle to get voted.

Ein Halbzeug bzw. Bauteil aus einer Aluminiumlegierung kann bei einer Dicke im zu falzenden Bereich von 0,3 bis 3 mm meistens bereits bei Raumtemperatur gut verformt werden. Auch manche Titanlegierung kann bereits bei Raumtemperatur verformt werden. Dagegen sind für die im Vergleich hierzu spröden Magnesiumlegierungen oft Temperaturen im Bereich von 150°C bis 350°C zum Falzen für eine hohe Falzqualität erforderlich. Speziallegierungen des Magnesiums oder anderer Metalle können aufgrund ihrer geringeren oder höheren Sprödigkeit als die typischen Legierungen dieses Metalls geringere oder auch höhere Temperaturen bedingen. Für hoch- und höherfeste Stähle ist ebenfalls oft ein Vorheizen auf eine erhöhte Temperatur zum Falzen erforderlich oder für die Qualität des Falzes vorteilhaft. A semi-finished product or component made of an aluminum alloy can have a thickness of folding area of 0.3 to 3 mm usually well deformed at room temperature become. Some titanium alloys can also be deformed at room temperature. In contrast, magnesium alloys, which are brittle by comparison, are often Temperatures in the range from 150 ° C to 350 ° C for folding for high folding quality required. Special alloys of magnesium or other metals can be due their lower or higher brittleness than the typical alloys of this metal lower or higher temperatures. For high and higher strength steels preheating to an elevated temperature is also often required for folding or for the quality of the fold advantageous.

Tabelle 1 Table 1

Übersicht über die Bedingungen des Falzens je nach metallischem Werkstoff für eine hohe Falzqualität Overview of the conditions of folding depending on the metallic material for a high folding quality

Die Temperatur muß umso höher sein, je kleiner die Radien des Falzes bzw. je größere Umformungsgrade gewählt werden. Die Temperatur kann auch vorteilhafterweise höher gewählt werden, wenn die Wandstärke im zu falzenden Bereich größer ist. Sie muß auch umso höher gewählt werden, je länger es vom Erreichen der Temperatur bis zum Beginn der Verformung dauert bzw. je länger die Verformung dauert, wenn sich dabei die Abkühlung auswirken kann. Wenn der Falz beispielsweise in drei Verformungsschritten zur Verformung um z. B. jeweils 30° ausgebildet wird, ist es hilfreich, eine um etwa 10°C bis 40°C höhere Temperatur einzustellen, da sich die Abkühlung schnell auswirken kann. Außerdem ist die Temperatur umso höher zu wählen, je kleiner der erhitzte Teil des zu falzenden Bereiches ist, da sich die Abkühlung umso stärker auswirken kann.The temperature must be higher, the smaller the radius of the fold or the larger Forming degrees can be selected. The temperature can also advantageously be higher should be selected if the wall thickness in the area to be folded is greater. It must also The higher it can be chosen, the longer it is from reaching the temperature to the beginning the deformation lasts or the longer the deformation lasts when the Cooling can affect. If the fold, for example, in three deformation steps for deformation by z. B. is formed at 30 °, it is helpful to have a temperature of around 10 ° C up to 40 ° C higher temperature, because the cooling has a quick effect can. In addition, the smaller the heated part, the higher the temperature of the area to be folded, since the cooling can have an even greater impact.

Beim Falzen im industriellen Maßstab ist es von Vorteil, wenn zwischen dem Erreichen der Vorheiztemperatur und dem Beginn der Verformung nur ein zeitlicher Abstand von 0,1 bis 10 Sekunden liegt.When folding on an industrial scale, it is advantageous if between reaching the preheating temperature and the start of the deformation only a time interval of 0.1 to 10 seconds.

Hierbei kann der zu falzende Bereich durch Kontakt mit heißem Gas, heißer Flüssigkeit oder mindestens einem heißen Gegenstand, durch direkte oder indirekte Widerstandsheizung bzw. durch Wärmestrahlung, insbesondere durch Infrarotstrahlung, Induktionsheizung, Laserstrahlung oder/und Mikrowellenstrahlung, erhitzt werden. Es kann auch eine beliebige Kombination der Heizquellen bzw. der Arten des Erwärmens gewählt werden. Es kann besonders vorteilhaft sein, im Umfeld des zu falzenden Bereiches eine Vorwärmung vorzunehmen, insbesondere durch Strahlungswärme, während der zu falzende Bereich in einem engen Bereich auf Maximaltemperatur gebracht wird, z. B. mit Laserstrahlung oder Induktionserwärmung, während sich die übrige Fläche des Halbzeugs oder Bauteils nicht bzw. nicht stärker erwärmt. The area to be folded can come into contact with hot gas or hot liquid or at least one hot object, by direct or indirect Resistance heating or by heat radiation, in particular by infrared radiation, Induction heating, laser radiation and / or microwave radiation. It can also be any combination of the heating sources or the types of heating to get voted. It can be particularly advantageous in the area of the to be folded Preheating area, in particular by radiant heat, while the area to be folded in a narrow area at maximum temperature brought, e.g. B. with laser radiation or induction heating, while the The remaining surface of the semi-finished product or component is not heated or not heated to a greater extent.

Die Auswahl der Heizquellen erfolgt bevorzugt so, daß der zu falzende Bereich unmittelbar vor dem Verformen erhitzt wird. Das kann die Auswahl einer Heizquelle kleinen Volumens oder/und die (teilweise) Fokussierung der Wärmestrahlung auf einen kleinen Fleck bedingen. Eine kleinvolumige Heizquelle wie z. B. eine Induktionsspule befindet sich vorteilhafterweise möglichst dicht an dem zu falzenden Bereich und möglichst nahe an dem Falzwerkzeug. Eine fokussierbare Strahlungsquelle wie z. B. eine Laserheizung wird aber vorteilhafterweise recht genau auf den zu falzenden Bereich und ggf. auch auf die unmittelbare Umgebung gerichtet.The heating sources are preferably selected so that the area to be folded is heated immediately before deforming. That can be the choice of a heating source small volume and / or the (partial) focusing of the heat radiation on one cause small stain. A small volume heat source such as B. an induction coil is advantageously located as close as possible to the area to be folded and as close as possible to the folding tool. A focusable radiation source such as Legs Laser heating is, however, advantageously very precise to the area to be folded and possibly also directed towards the immediate surroundings.

Der Vorteil der induktiven Erwärmung ist der, daß die Wärme direkt in den zu fügenden Halbzeugen oder/und Bauteilen erzeugt wird und nicht wie bei der Strahlungserwärmung von der Oberfläche durch Wärmeleitung in die Umformzone transportiert werden muß. Die induktive Erwärmung läßt sich jedoch nur bei elektrisch leitenden Materialien, also in metallischen Werkstoffen, erzeugen.The advantage of inductive heating is that the heat can be added directly to the Semi-finished products and / or components is generated and not as with radiation heating must be transported from the surface by heat conduction into the forming zone. However, inductive heating can only be used with electrically conductive materials, i.e. in metallic materials.

Die zum Falzen eingebrachte Wärme kann für den Fall, daß auf mindestens eines der verwendeten Halbzeuge oder Bauteile vor dem Falzen Klebstoff aufgetragen oder ein doppelseitig klebender Klebestreifen aufgebracht wird, vorteilhafterweise so gewählt werden, daß die Wärme zur Klebstoffangelierung bzw. zumindest zur teilweisen Klebstoffaushärtung genutzt wird. Dadurch kann ohne zusätzlichen Verfahrensschritt und ohne zusätzlichen Energieaufwand eine bessere und sicherere Handhabung der Halbzeuge bzw. Bauteile erzielt werden, ohne die Klebeverbindung zu schädigen. Außerdem kann hierdurch eine schädliche Relativbewegung der verschiedenen Einzelteile im Verbund, insbesondere auch eine thermisch veranlaßte Relativbewegung, vermieden werden, die die Festigkeit und die Haltbarkeit des Verbundes erheblich beeinträchtigen könnte. Diese Relativbewegungen können durch Temperaturgradienten zwischen den zu fügenden Teilen oder durch deren unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten verursacht sein. Da viele Klebstoffe nur wenige Sekunden, z. B. 5 bis 10 s, benötigen für die Angelierung und hierbei schon erhöhte Klebkräfte entwickeln, reicht das Aufheizen und das schnelle automatische Abkühlen selbst bei hohen Falzgeschwindigkeiten aus, eine Angelierung bzw. teilweise Aushärtung zu erzielen. Je höher dabei die Temperatur gewählt wird, desto schneller kann oder muß der Temperaturbereich der (teilweisen) Aushärtung wieder verlassen werden. Viele Klebstoffe gewähren in dem teilweise ausgehärteten Zustand bereits eine gewisse Haftfestigkeit, aber aufgrund der unvollständigen Aushärtung auch noch eine deutlich höhere Flexibilität als im vollständig ausgehärteten Zustand.The heat introduced for folding can be used in the event that at least one of the applied semi-finished products or components before folding adhesive or a double-sided adhesive tape is applied, advantageously chosen so be that the heat to the adhesive gelation or at least partially Adhesive curing is used. This allows and without additional process step better and safer handling of the without additional energy expenditure Semi-finished products or components can be achieved without damaging the adhesive connection. It can also cause harmful relative movement of the various Individual parts in the assembly, in particular also a thermally induced relative movement, be avoided, the strength and durability of the composite significantly could affect. These relative movements can be caused by temperature gradients between the parts to be joined or by their different Expansion coefficients may be caused. Since many adhesives only take a few seconds, z. B. 5 to 10 s, need for the gelation and already increased adhesive strength the heating and the fast automatic cooling is enough high folding speeds, a gelation or partial hardening achieve. The higher the temperature selected, the faster can or must the temperature range of the (partial) curing can be left again. Lots Adhesives already provide a certain amount in the partially cured state Adhesion strength, but due to the incomplete curing also a clear one greater flexibility than when fully cured.

Die vollständige Aushärtung eines Klebstoffs einschließlich eines Klebstoffs von Haftklebebändern, Klebestreifen, Klebefolien oder Klebstoffschichten, kann vorzugsweise während der Trocknung der nachträglich aufgebrachten Beschichtung(en), insbesondere des kathodischen Tauchlacks, erfolgen, so daß auch für die Aushärtung kein zusätzlicher Verfahrensschritt und keine zusätzliche Energie aufzuwenden ist. Für die vollständige Aushärtung vieler Klebstoffe ist eine Temperatur im Bereich von 120°C bis 250°C, vorzugsweise im Bereich von 160°C bis 210°C förderlich. Die Temperaturbelastung kann sich vorteilhaft über mindestens 10 min. vorzugsweise über mindestens 20 min erstrecken. Die Temperaturbelastung wird vorteilhafterweise so gewählt, wie sie für die Trocknung von kathodischem Tauchlack, der auf die Halbzeuge bzw. Bauteile aufgebracht wird, notwendig ist. Eine solche Trocknung findet vorzugsweise bei 160°C bis 210°C statt, besonders bevorzugt bei 170°C bis 190°C z. B. über 20 min bis 30 min.Complete curing of an adhesive including an adhesive from Pressure sensitive adhesive tapes, adhesive strips, adhesive films or adhesive layers can preferably be used during the drying of the subsequently applied coating (s), in particular of the cathodic dip lacquer, so that there is no additional one for curing Process step and no additional energy is to be used. For the full Curing of many adhesives is a temperature in the range of 120 ° C to 250 ° C, preferably in the range of 160 ° C to 210 ° C beneficial. The temperature load can be advantageous over at least 10 min. preferably over at least 20 min extend. The temperature load is advantageously chosen as for the Drying of cathodic dip lacquer on the semi-finished products or components is applied is necessary. Such drying preferably takes place at 160 ° C up to 210 ° C instead, particularly preferably at 170 ° C to 190 ° C z. B. over 20 min to 30 min.

Vorzugsweise wird als Werkzeug zum Verformen ein im wesentliches zylindrisches, im wesentlichen konisches oder im wesentlichen keilförmiges Element, insbesondere eine Rolle, eine profilierte Rolle oder ein andersartiges profiliertes Element, verwendet. Das Werkzeug zum Verformen kann in einem bestimmten Winkel geformt oder bearbeitet, insbesondere angeschliffen sein oder eine Krümmung aufweisen, so daß das Werkzeug dadurch einen besonderen Verformungseffekt bewirkt. Das Werkzeug kann beheizt sein, falls sich das Werkzeug bei den Verformungen nicht ausreichend aufheizen sollte. Dieses Werkzeug kann auch gekühlt werden, wenn die Verformungsenergie das Werkzeug zu sehr aufheizen sollte. Es ist bevorzugt, eine Werkzeugtemperatur im Bereich von 150°C bis 300°C zu wählen. Vorteilhafterweise hat das Werkzeug eine hohe Oberflächenqualität.Preferably, a substantially cylindrical, im essentially conical or essentially wedge-shaped element, in particular a Role, a profiled role or some other profiled element. The Deforming tool can be shaped or machined at a certain angle, in particular be ground or have a curvature, so that the tool causes a special deformation effect. The tool can be heated if the tool does not heat up sufficiently during the deformations. This tool can also be cooled if the deformation energy is Tool should heat up too much. It is preferred to have a tool temperature in the Range from 150 ° C to 300 ° C to choose. The tool advantageously has one high surface quality.

Beim Verformen kann es vorteilhaft sein, daß das zu falzende Halbzeug oder Bauteil in einem Schritt oder auch in mehreren Schritten verformt wird, wobei jeweils für eine Verformung eine Winkeländerung im Bereich von jeweils 10° bis 50°, vorzugsweise von jeweils 15° bis 45°, besonders bevorzugt von jeweils 20° bis 40°, gewählt wird. Das Verformen in mehreren Schrillten kann gerade bei relativ spröden Werkstoffen eine materialschonendere Verformung ermöglichen. Die erste Verformung läßt sich hierbei leichter und mit größerer Winkeländerung als die nachfolgenden Verformungen ausführen. Je höher der Umformgrad dabei ist, desto höher ist die Verfestigung und desto geringer ist das Restumformvermögen. Es kann daher vorteilhaft sein, bei mehrfach nacheinanderfolgenden Winkeländerungen mit unterschiedlich großen Winkeländerungen nacheinander zu arbeiten, insbesondere von größeren Winkeländerungen auf kleinere überzugehen. Der Querschnitt des Falzes kann dabei bewußt symmetrisch mit etwa gleich großen Radien über den Falz oder bewußt asymmetrisch mit unterschiedlichen Radien über den Falz gestaltet werden.When deforming, it can be advantageous that the semi-finished product or component to be folded in is deformed in one step or in several steps, each for one Deformation an angle change in the range of 10 ° to 50 °, preferably from 15 ° to 45 °, particularly preferably from 20 ° to 40 °, is selected. The Deformation in several shreds can be one, especially with relatively brittle materials enable more gentle deformation. The first deformation can be done here easier and with a greater change in angle than the subsequent deformations To run. The higher the degree of deformation, the higher the strengthening and the lower the residual formability. It may therefore be advantageous to Multiple successive changes in angle with different sizes Working angle changes one after the other, especially larger ones Change angle changes to smaller ones. The cross section of the fold can be consciously symmetrical with radii of approximately the same size over the fold or consciously can be designed asymmetrically with different radii across the fold.

Der Falzradius kann bei einer Blechstärke im Bereich von 1 bis 1,5 mm nach drei Verformungsschritten beim Falzen bezogen auf die Krümmung der inneren Blechoberfläche etwa im Bereich von 0,2 bis 2 mm variieren.The fold radius can range from three to three with a sheet thickness in the range of 1 to 1.5 mm Deformation steps during folding related to the curvature of the inner Vary the sheet surface approximately in the range of 0.2 to 2 mm.

Für die industrielle Fertigung ist es dann üblicherweise sinnvoll, mehrere Werkzeuge zum Verformen nacheinander bzw. hintereinander einzusetzen, falls nicht das gleiche Werkzeug - ggf. nach Verstellen oder/und Versetzen - durch Verfahren der Einheit mit dem Falzwerkzeug oder/und durch Verfahren des zu falzenden Halbzeugs oder Bauteils mehrmals nacheinander für den gleichen Falzabschnitt eingesetzt wird. Die bewegliche Einheit kann ein Falzroboter sein.For industrial production, it usually makes sense to use several tools Deform one after the other or one after the other, if not the same Tool - if necessary after adjusting or / and moving - by moving the unit with the folding tool and / or by moving the semi-finished product or component to be folded is used several times in succession for the same folding section. The moveable Unit can be a folding robot.

Anstelle eines Halbzeugs oder Bauteils, das im zu falzenden Bereich im wesentlichen eben oder im wesentlichen gleichmäßig leicht gewölbt ist, kann auch ein Halbzeug oder Bauteil eingesetzt werden, das im zu falzenden Bereich bereits eine stärkere Krümmung, Abwinkelung oder Abkantung aufweist. In einem solchen Fall könnte das Falzen den letzten Formgebungsschritt oder einen der letzten Formgebungsschritte darstellen.Instead of a semi-finished product or component, which is essentially in the area to be folded is flat or substantially evenly curved, can also be a semi-finished product or Component is used that already has a greater curvature in the area to be folded, Bends or bends. In such a case, the folding could represent the last shaping step or one of the last shaping steps.

Es kann vorteilhaft sein, das zu falzende Halbzeug oder Bauteil in ein Falzbett einzulegen und dort zu falzen. Das Falzbett kann eine Führung oder eine Unterlage ggf. mit mindestens einem Anschlag bzw. ggf. mit mindestens einer Halterung darstellen, in dem das zu falzende Halbzeug oder Bauteil geführt, aufgelegt bzw. angelegt oder/und gehalten wird, je nachdem, ob das zu falzende Halbzeug oder Bauteil auf dem Falzbett bewegt wird oder nicht.It can be advantageous to place the semifinished product or component into a folding bed insert and fold there. The folding bed can be a guide or a base if necessary with at least one stop or possibly with at least one holder, in which the semi-finished product or component to be folded is guided, placed on or put on and / or is held, depending on whether the semi-finished product or component to be folded on the folding bed is moved or not.

Entsprechend einer ersten Verfahrensvariante kann eine bewegliche Einheit mit einem Falzwerkzeug, die auch eine Heizung für die zu falzende Stelle enthalten kann, entlang der zu falzenden Bereiche geführt werden. According to a first variant of the method, a movable unit with a Folding tool, which can also contain a heater for the location to be folded along of the areas to be folded.

Entsprechend einer zweiten Verfahrensvariante kann das zu falzende Halbzeug oder Bauteil an einer zumindest zeitweilig ortsfesten Einheit, die neben einem Falzwerkzeug auch eine Heizung enthalten kann, entlang bewegt werden.According to a second method variant, the semi-finished product or to be folded can Component on an at least temporarily stationary unit next to a folding tool a heater can also be moved along.

Entsprechend einer dritten Verfahrensvariante können sowohl das zu falzende Halbzeug oder Bauteil, als auch die Einheit, die neben einem Falzwerkzeug auch eine Heizung enthalten kann, in geeigneter Weise aneinander entlang bewegt werden.According to a third method variant, both the semi-finished product to be folded can or component, as well as the unit, which in addition to a folding tool also a heater can contain, are moved in a suitable manner along each other.

Es ist bevorzugt, den einzelnen Verformungsschritt beim Falzen mit einer Falzgeschwindigkeit im Bereich von 5 bis 300 mm/s, mit der das Werkzeug dem zu falzenden Bereich entlang geführt und dabei in einem oder in mehreren Schritten gefalzt wird, auszuführen, wobei das Falzwerkzeug oder/und das zu falzende Halbzeug oder Bauteil bewegt werden kann. Besonders hohe Geschwindigkeiten können auch dadurch erreicht werden, daß beide gegenläufig zueinander bewegt werden.It is preferred to use the individual deformation step when folding with a Folding speed in the range of 5 to 300 mm / s, with which the tool can achieve this Folded area along and folded in one or more steps is to be carried out, the folding tool and / or the semi-finished product to be folded or Component can be moved. This can also result in particularly high speeds can be achieved that both are moved in opposite directions to each other.

Die Falzgeschwindigkeit kann während der Verformung entlang der zu falzenden Bereiche an einem Halbzeug bzw. Bauteil variieren. Die Falzgeschwindigkeit wird häufig zu Beginn und zum Ende eines Falzdurchganges gering sein, kann aber insbesondere auf längeren und geraden Strecken gesteigert werden. Bei Krümmungen, im Bereich von Ecken oder bei sich dreidimensional auswirkenden Bewegungsrichtungsänderungen kann die falzgeschwindigkeit herabgesetzt werden. Daher ist es vor ist es vorteilhaft, die Falzgeschwindigkeit der Form des Halbzeugs bzw. Bauteils entsprechend der Falzqualität bzw. dem optimalen Bewegungsfluß anzupassen.The folding speed can be adjusted during the deformation along the one to be folded Areas on a semi-finished product or component vary. The folding speed becomes common be small at the beginning and end of a folding pass, but in particular can be be increased on longer and straight routes. With curvatures, in the range of Corners or when the direction of movement changes in three dimensions the folding speed can be reduced. Therefore, it is advantageous before that Folding speed of the shape of the semi-finished product or component according to the Adjust folding quality or the optimal flow of movement.

Gerade bei den spröderen Werkstoffvarianten ist auf eine hohe Falzqualität Wert zu legen. Risse sollten vermieden werden, insbesondere Anrisse oder Durchrisse, die in Längsrichtung des Falzes zu einer Ablösung der einen gefalzten Seite geführt haben oder führen könnten. Bei der Auswahl des Temperaturbereiches für das Aufheizen vor der Verformung ist daher insbesondere auf das Auftreten von Anrissen zu achten. Außerdem ist es vorteilhaft, eine hohe Oberflächenqualität auch im äußeren Bereich des Falzes einzustellen. Die äußere Oberfläche weist vorzugsweise keine oder im wesentlichen nur unbedeutende Welligkeiten, keine oder nur wenige flache Riefen, flache schmale Rillen, schwache Schleifspuren oder ähnliche Oberflächenfehler bzw. keine äußerlich erkennbaren Verformungsstrukturen wie z. B. Fließfiguren auf. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn ein spröder Werkstoff im Bereich der stärksten Verformung zwar stärker umgeformt ist, aber noch nicht stärker verfestigt ist.Especially with the more brittle material variants, a high folding quality is important lay. Cracks should be avoided, especially cracks or tears that are in Longitudinal direction of the fold have led to a detachment of one folded side or could lead. When selecting the temperature range for heating up the deformation, therefore, pay particular attention to the appearance of cracks. It is also advantageous to have a high surface quality in the outer area of the Adjust fold. The outer surface preferably has no or in essentially only insignificant ripples, no or only a few flat grooves, shallow narrow grooves, weak grinding marks or similar surface defects or no externally recognizable deformation structures such as B. Flow figures on. Farther it is advantageous if a brittle material in the area of the greatest deformation is more deformed, but is not yet more solidified.

Wenn eine Klebstoffschicht oder ein Klebestreifen auf der Oberfläche des Halbzeugs oder Bauteils vor oder nach dem Falzen aufgebracht wird oder eine Folie oder ein weiteres Halbzeug oder Bauteil mit einer Klebstoffschicht eingesetzt wird, kann es vorteilhaft sein, das Halbzeug oder Bauteil danach zur Aushärtung der Klebstoffschicht zu erwärmen. Es kann hierbei vorteilhaft sein, eine Aushärtetemperatur im Bereich von 40°C bis 250°C, vorzugsweise im Bereich von 160°C bis 210°C zu wählen. Die optimale Temperatur kann jedoch je nach chemischer Zusammensetzung stärker schwanken. Besonders vorteilhaft ist, die Aushärtungsbedingungen so zu wählen, daß sie mit den Trocknungsbedingungen der nachfolgend aufgebrachten Beschichtung(en) übereinstimmen, so daß für die Aushärtung des Klebstoffs kein zusätzlicher Prozeßschritt eingeführt werden muß.If there is a layer of adhesive or an adhesive strip on the surface of the semi-finished product or component is applied before or after folding or a film or a additional semifinished product or component with an adhesive layer can be used be advantageous, the semifinished product or component afterwards for curing the adhesive layer to warm up. It can be advantageous to set a curing temperature in the range of 40 ° C to 250 ° C, preferably in the range of 160 ° C to 210 ° C to choose. The However, optimal temperature can be stronger depending on the chemical composition vary. It is particularly advantageous to choose the curing conditions so that with the drying conditions of the coating (s) applied below match, so that no additional for the curing of the adhesive Process step must be introduced.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann mindestens eines der zu falzenden oder mit dem Falz zu verbindende Halbzeuge oder Bauteile vor dem Falzen mit mindestens einer Zink enthaltenden Beschichtung, mindestens einer Korrosionsschutzschicht - wie z. B. einem Ölfilm, einer Konversionsschicht als Vorbehandlungs- oder Behandlungsschicht, einer Passivierungsschicht - mindestens einer Lackschicht oder/und einer sonstigen polymeren Beschichtung, einer Klebstoffschicht oder/und mindestens einer organischen oder/und anorganischen bzw. metallischen Folie beschichtet werden.In the method according to the invention, at least one of the or semi-finished products or components to be joined with the fold before folding with at least a zinc-containing coating, at least one corrosion protection layer - such as z. B. an oil film, a conversion layer as a pretreatment or Treatment layer, a passivation layer - at least one lacquer layer or / and another polymeric coating, an adhesive layer or / and at least one organic or / and inorganic or metallic film be coated.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann das gefalzte und ggf. mit einem anderen Teil verbundene Halbzeug oder Bauteil vor bzw. nach dem Falzen mit mindestens einer Zink enthaltenden Beschichtung, mindestens einer Korrosionsschutzschicht - wie z. B. einem Ölfilm, einer Konversionsschicht als Vorbehandlungs- oder Behandlungsschicht, einer Passivierungsschicht - mindestens einer Lackschicht oder/und einer sonstigen polymeren Beschichtung, einer Klebstoffschicht oder/und mindestens einer organischen oder/und anorganischen bzw metallischen Folie beschichtet werden.In the method according to the invention, the folded and possibly with another Part connected semi-finished or component before or after folding with at least one Zinc-containing coating, at least one anti-corrosion layer - such as. B. an oil film, a conversion layer as a pre-treatment or treatment layer, a passivation layer - at least one lacquer layer and / or another polymeric coating, an adhesive layer and / or at least one organic or / and coated with inorganic or metallic foil.

Es war überraschend, daß sich Bleche aus einer Magnesiumlegierung sehr gut durch induktive Heizung ankoppeln und sogar bei Falzgeschwindigkeiten im Bereich von 5 bis 30 mm/s gut aufheizen und fehlerfrei verformen ließen. Aufgrund der guten Ankoppelung der Magnesiumlegierungen konnten sich die induktiv behandelten Bereiche sehr schnell aufheizen, so daß hohe Falzgeschwindigkeiten gewählt werden konnten. Weiterhin war es überraschend, daß sich spröde Magnesiumlegierungen zu ebenso kleinen Falzradien umformen ließen wie die in gleichartiger Weise gefalzten Aluminiumlegierungen.It was surprising that sheets made of a magnesium alloy were very good Connect inductive heating and even at folding speeds in the range from 5 to Heat up well to 30 mm / s and have it deformed without errors. Because of the good coupling of the magnesium alloys, the inductively treated areas could very quickly heat up so that high folding speeds could be selected. Furthermore was it is surprising that brittle magnesium alloys form fold radii that are just as small formed like aluminum alloys folded in the same way.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann vorteilhaft eingesetzt werden zur Herstellung eines Halbzeugs oder Bauteils für bzw. als Frontklappe, Heckklappe, Tür, Seitenteil, Kotflügel, Dach, Tragelement, Gehäuse, Apparat, Sitzwanne, Verkleidung, Beplankung, Blechträgerstruktur wie z. B. Instrumententafel oder Container. Es eignet sich insbesondere für Komponenten im Fahrzeug-, Flugzeug-, Geräte-, Apparate- und Maschinenbau.The method according to the invention can advantageously be used for the production of a semi-finished product or component for or as a front flap, tailgate, door, side part, Fender, roof, support element, housing, apparatus, seat pan, paneling, planking, Sheet metal support structure such. B. instrument panel or container. It is suitable in particular for components in vehicle, aircraft, equipment, apparatus and Mechanical engineering.

Examples

Es wurden vorgeformte Profilabschnitte aus zwei Legierungen unter verschiedenen Bedingungen gefalzt:
Vergleichsbeispiel VB 1: Al-Legierung AC120.
Erfindungsgemäßes Beispiel 1 Mg-Legierung AZ31.Preformed profile sections made of two alloys were folded under different conditions:
Comparative Example VB 1: Al alloy AC120.
Inventive example 1 Mg alloy AZ31.

Die Profilabschnitte zeigten im Querschnitt im wesentlichen U-Form, deren beide Seitenflächen zusätzlich nach außen abgewinkelt worden waren. Die Randbereiche der abgewinkelten Flächen wurden durch Falzen verformt. Die Profilabschnitte wurden auf das entsprechend geformte Falzbett aufgelegt. Das Falzwerkzeug wurde dann zum Falzen zusammen mit der Heizeinrichtung über den Profilabschnitt bewegt. Die Heizeinrichtung umfaßte eine Induktionsspule, um den zu falzenden Bereich aufzuheizen. Die Al-Legierung wurde nicht zum Falzen vorgewärmt. Bei den Versuchen mit Profilabschnitten aus der Mg-Legierung wurden Falztemperaturen im Bereich von 150°C bis 400°C eingestellt Unmittelbar dahinter befand sich das Falzwerkzeug in Form einer zylindrischen Rolle, mit der die abgewinkelte Seitenfläche im ersten Durchgang um etwa 30° weiter abgewinkelt wurde. Beim zweiten Durchgang wurde diese Seitenfläche um weitere etwa 30° abgewinkelt. Im dritten Durchgang wurde diese Seitenfläche dann noch einmal um etwa 30°, also um insgesamt etwa 90°, zum fertigen Falz geformt. An den verformten Profilabschnitten wurden Querschnitte und Gefügeuntersuchungen durchgeführt. An den Oberflächen wurden Kleinlastprüfungen zur Härtebestimmung sowie Rauhigkeitsmessungen mit einem Tastschnittgerät entsprechend ISO/DIN 4287/1 ausgeführt. The profile sections showed in cross section essentially U-shape, both of them Side surfaces had also been angled outwards. The marginal areas of the angled surfaces were deformed by folding. The profile sections were on the correspondingly shaped folding bed is placed. The folding tool then became Folding moved together with the heating device over the profile section. The Heater included an induction coil around the area to be folded heat. The Al alloy was not preheated to be folded. When trying with profile sections made of the Mg alloy, fold temperatures in the range of 150 ° C to 400 ° C set Immediately behind it was the folding tool in Form of a cylindrical roller with which the angled side surface in the first Passage was angled about 30 ° further. The second round was this side surface angled by another 30 °. In the third round, this was Side surface then again by about 30 °, that is a total of about 90 °, to manufacture Folded. At the deformed profile sections, cross sections and Structural studies carried out. Small-load tests were carried out on the surfaces for hardness determination and roughness measurements with a stylus device executed according to ISO / DIN 4287/1.

Die Kleinlastprüfung ergab für die Al-Legierung eine sehr deutliche Verfestigung im Bereich der Krümmung. Während die ebenen Partien Kleinlasthärtewerte etwa um 80 HV zeigten, schwankten die Werte außen an der gekrümmten Oberfläche im Bereich von 100 bis 110 HV. Bei der Mg-Legierung lagen dagegen die entsprechenden Werte auf den ebenen Partien etwa von 58 bis 63 HV, während die gekrümmten Partien Werte im Bereich von 51 bis 70 HV ergaben.The low-load test showed a very clear hardening in the Al alloy Area of curvature. While the flat areas have low load hardness values of around 80 HV showed, the values on the outside of the curved surface fluctuated in the range of 100 to 110 HV. In contrast, the corresponding values were found for the Mg alloy the flat parts about 58 to 63 HV, while the curved parts values in Range from 51 to 70 HV.

Die Oberfläche der Al-Legierung zeigte nach dem Falzen generell eine deutlich geringere maximale Rauhtiefe R_t als die Mg-Legierung. Bei der Al-Legierung ergaben die Längsmessungen signifikant höhere Rauhigkeitswerte als bei den Messungen quer zur Längsrichtung der Profilabschnitte. Bei den Messungen auf der Oberfläche quer zur Längsrichtung der Profilabschnitte aus der Mg-Legierung ergaben sich keine typischen, sondern relativ hohe Rauhigkeitswerte infolgedessen, daß die Ausgangsrauhigkeit der Bleche aus der Magnesiumlegierung viel höher war als die der Bleche aus der Aluminiumlegierung. Bei den Längsmessungen zeigten die gekrümmten Oberflächen leicht höhere Werte als die ebenen Flächen wie bei der Al-Legierung.After folding, the surface of the Al alloy generally showed a significantly lower maximum roughness depth R _t than the Mg alloy. With the Al alloy, the longitudinal measurements gave significantly higher roughness values than with the measurements transverse to the longitudinal direction of the profile sections. In the measurements on the surface transverse to the longitudinal direction of the profile sections made of the Mg alloy, there were no typical, but relatively high roughness values as a result of the fact that the initial roughness of the sheets made of the magnesium alloy was much higher than that of the sheets made of the aluminum alloy. In the longitudinal measurements, the curved surfaces showed slightly higher values than the flat surfaces as with the Al alloy.

Bei einigen der Falze wurde zusätzlich ein abgekantetes Blech im Falzbereich angelegt, das im zu falzenden Bereich ein- oder zweiseitig mit Klebstoff beschichtet war bzw. wurde. Hierbei wurden u. a. Klebstoffe auf Basis Kautschuk bzw. Epoxidharz eingesetzt. Bezüglich aller Eigenschaften wie z. B. Vernetzungsfortschritt während der Erwärmung und Festigkeit der Falz-Klebeverbindung hatte sich dabei der Klebstoff auf Basis Kautschuk am besten bewährt. For some of the folds, a folded sheet was also created in the fold area, that was coated on one or both sides with adhesive in the area to be folded or has been. Here u. a. Adhesives based on rubber or epoxy resin are used. Regarding all properties such. B. Progress of networking during heating and the strength of the fold-glue connection was based on the adhesive Best proven rubber.

Tabelle 2 Table 2

Übersicht über die Bedingungen und Ergebnisse der erfindungsgemäßen Beispiele Overview of the conditions and results of the examples according to the invention

Claims

1. A method for folding a semi-finished product or component which is thin-walled in the region of the fold to be produced and at least partially consists of at least one metallic material which is brittle and / or difficult to form at room temperature, characterized in that the region to be folded is heated for folding ,

2. Method for folding a semi-finished product or component that is in the area of fold to be produced at least partially from at least one metallic Material made from a brittle or / and heavy at room temperature formable metallic material and at least one another semi-finished product or component is integrated in the fold, the one to be folded The area is thin-walled and heated to fold.

3. The method according to claim 2, characterized in that the other semi-finished product or component or one of the other semi-finished products and / or components in the area of the fold is deformed.

4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the metallic material consists essentially of an aluminum, magnesium or / and titanium-containing alloy, aluminum or titanium or a high-strength or high-strength steel, particularly preferably one Titanium alloy or a wrought magnesium alloy such. B. one based on AM, AZ or ZE.

5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one so-called endless belt or at least one sheet, at least one profile and / or at least one casting, which in the area of to produce the fold is thin-walled, when folding in one or more Steps are deformed, in particular angled, bent, rolled or is pressed.

6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a sheet, a strip section or a profile section made of a magnesium Wrought alloy is folded.

7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that that a film or a plastic part, especially one in the form of a Plate or as any semi-finished product with a web, when folding is integrated and, if necessary, additionally formed (folded).

8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that in the area of the fold an adhesive or a double-sided adhesive Adhesive tape is applied, preferably an adhesive based on a Epoxy, polyurethane, phenol, PVC or acrylic adhesive, based on rubber or thermosets or a thermoplastic adhesive system, in particular a one-component thermosetting adhesive system.

9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the point to be folded for folding to a temperature in the range of 50 ° C up to 400 ° C, preferably in the range from 100 ° C to 300 ° C, particularly preferably in the range from 150 ° C. to 250 ° C.

10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the area to be folded by induction, hot gas, hot liquid, direct or indirect resistance heating or heat radiation, in particular heated by infrared radiation, laser radiation and / or microwave radiation becomes.

11. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that that the semi-finished product or component to be folded in one step or in several Steps is deformed, especially in changes in angle in the range of in each case 10 ° to 50 °, preferably from 15 ° to 45 °, particularly preferably from 20 ° to 40 °.

12. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that as a tool for deforming a substantially cylindrical element such as z. B. a role, a substantially conical element or a substantially wedge-shaped element is used.

13. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the semi-finished product or component to be folded is placed in a folding bed and there is folded.

14. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a movable unit with a folding tool, which is also a heater for the location to be folded, preferably an inductive heater, is guided along the areas to be folded.

15. The method according to any one of claims 1 to 13, characterized in that the semi-finished product or component to be folded on the fixed unit, which next to a folding tool can also contain a heater is moved along.

16. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that is deformed with a folding speed in the range of 5 to 300 mm / s.

17. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that that the interior of the fold is largely or entirely filled with adhesive becomes.

18. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that that the seam is sealed.

19. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the semifinished product or component after curing for curing the Adhesive layer is heated, in particular to a temperature in the range of 20 ° C to 250 ° C, preferably in the range of 160 ° C to 210 ° C.

20. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one of the to be folded or to be connected to the fold Semi-finished products or components before folding with at least one containing zinc Coating, at least one corrosion protection layer - such as. B. an oil film, a conversion layer as a pretreatment or treatment layer, one Passivation layer - at least one lacquer layer and / or another polymeric coating, an adhesive layer and / or at least one organic or / and inorganic or metallic film is coated.

21. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the folded and possibly connected with another part semi-finished or Component after folding with at least one zinc-containing coating, at least one corrosion protection layer - such as. B. an oil film, one Conversion layer as a pre-treatment or treatment layer, one Passivation layer - at least one lacquer layer and / or another polymeric coating, an adhesive layer and / or at least one organic or / and inorganic or metallic film is coated.

22. Use of a semi-finished product or component that according to one or more of the The preceding claims was made for the production for or as Front flap, tailgate, door, side panel, fenders, roof, support element, Housing, apparatus, seat pan, cladding, planking, sheet metal support structure such as z. B. instrument panel or container.