DE10149183A1

DE10149183A1 - Verfahren zur Herstellung von Kanten- oder stirnseitig miteinander verbundenen Blechen und stirnseitig miteinander verbundene Bleche

Info

Publication number: DE10149183A1
Application number: DE2001149183
Authority: DE
Inventors: Joachim Loewen; Andrea Berg; Sylvio Simon; Lothar Wagner; Bernd Viehweger
Original assignee: ThyssenKrupp Automotive AG
Current assignee: ThyssenKrupp Technologies AG
Priority date: 2001-10-04
Filing date: 2001-10-04
Publication date: 2003-04-24
Anticipated expiration: 2021-10-05
Also published as: DE10149183C2

Abstract

Um kanten- oder stirnseitig miteinander verbundene Bleche (8) mit gleichbleibender Dicke (7) aus unterschiedlichem Material derartig auszubilden, dass diese Bleche an den Übergangsstellen keine nachteiligen Gefügeveränderungen erfahren und dass auch keine Verzüge in diesen Bereichen auftreten, ist ihre Verbindung durch Walzen hergestellt. DOLLAR A Derartige Bleche (8) werden dadurch hergestellt, dass die Ausgangswerkstücke an ihren Kanten übereinander liegend einer Walzeinrichtung zugeführt werden, als Ausgangswerkstücke Blechrohlinge (2, 3) oder Brammen eingesetzt werden, deren Dicke mindestens 120% der Dicke des fertigen Bleches (8) beträgt und dass der Bereich der übereinander liegenden Ausgangswerkstücke auf die Enddicke (7) des fertigen Bleches (8) ausgedünnt wird.

Description

Die Erfindung betrifft kanten- oder stirnseitig miteinander verbundene Bleche mit gleichbleibender Dicke aus unterschiedlichem Material nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Herstellen derartiger Bleche.
Kanten- oder stirnseitig miteinander verbundene Bleche unterschiedlicher Materialien oder unterschiedlicher Dicke, sogenannte "Tailored Blanks" werden verstärkt im Automobilbau eingesetzt. Verstärkt werden nicht nur Bleche gleichartigen Materials unterschiedlicher Festigkeit oder unterschiedlicher Wanddicke benötigt, sondern auch als Tailored Blanks zusammengeführte Bleche unterschiedlichen Materials wie beispielsweise Bleche aus Stahlwerkstoffen, die mit Blechen aus Aluminiumwerkstoffen verbunden werden.
Sofern es erforderlich ist werden die Bleche mit gleicher Wandstärke hergestellt. Diese Bleche werden dann vorzugsweise durch Laserschweißen an ihren Kanten miteinander verbunden.
Nachteilig beim Verbindungsverfahren mittels Laserschweißen müssen die zu verbindenden Bleche vorher exakt ausgeschnitten und positioniert werden. Die Steuerung der Schweißeinrichtung muss darüber hinaus sehr exakt sein, so dass auch die Schweißvorrichtung hochgenau ausgebildet werden muss. Weiterhin nachteilig entstehen in der Schweißnaht interkristalline Verbindungen, die eine Umformung von lasergeschweißten Tailored Blanks stark einschränken. Darüber hinaus kommt es beim Schweißen nicht nur zu Verzügen an den Blechen sondern auch zur Versprödung des Materials im Anschluss an die Schweißnaht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Bleche mit gleichbleibender Wandstärke aus unterschiedlichem Material derartig auszubilden, dass diese Bleche an den Übergangsstellen keine nachteiligen Gefügeveränderungen erfahren und dass auch keine Verzüge in diesen Bereichen auftreten. Des weiteren soll ein Verfahren gefunden werden, mit dem derartige Bleche hergestellt werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Anspruch 2 beschreibt eine Lösung für ein Verfahren zum Herstellen für derartige Bleche. In den Ansprüchen 3 bis 9 sind vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen des Verfahrens beschrieben.
Nach der DE 196 40 612 ist ein Verfahren zum Fügen von überlappend miteinander zu verbindenden Blechen aus unterschiedlichen Werkstoffen beschrieben. Nachteilig bei diesem Verfahren können jedoch keine Bleche mit gleichbleibender Wandstärke hergestellt werden. Die Lösung nach diesem Stand der Technik sieht vielmehr vor, dass an den Verbindungsstellen eine verdickte Naht entsteht.
Die erfindungsgemäße Lösung weist den Vorteil auf, dass Bleche unterschiedlichen Materials mit gleichbleibender Dicke hergestellt werden können ohne dass es im Verbindungsbereich zwischen den Materialien zu Gefügeveränderungen kommt. Vielmehr wird vorteilhaft ein kontinuierlicher Übergang von einem Material zum anderen Material erzielt, ohne dass es zu Gefüge- oder Festigkeitssprüngen in diesem Bereich kommt. Weiterhin vorteilhaft gestaltet sich das Herstellungsverfahren äußerst einfach. Dieses betrifft insbesondere die Positionierung der Bleche vor dem Fügen. Weiterhin vorteilhaft ist die Maschineneinrichtung äußerst einfach aufgebaut. Die Bleche können auf normalen Walzwerken hergestellt werden.
Ein Ausführungsbeispiel, wie es in der Zeichnung dargestellt ist, wird im Folgenden näher beschrieben: Die einzige Zeichnung zeigt eine schematische Darstellung des Fertigungsverfahrens.
Zwischen zwei Walzen 1 einer Walzeinrichtung, also eines normalen Walzgerüstes werden zwei Blechrohlinge 2, 3 in den Walzspalt 4 eingeführt und ausgewalzt. Die beiden Blechrohlinge 2, 3 sind aus unterschiedlichem Material, beispielsweise kann der obere Blechrohling 2 aus einem Stahlwerkstoff bestehen und der untere Blechrohling aus einem Aluminiumwerkstoff. Die Blechrohlinge 2, 3, die auch als Brammen bezeichnet werden können, weisen eine wesentlich größere Dicke 5, 6 auf als 7 des Bleches 8, das die Walzvorrichtung verlässt.
Wie weiter aus der Zeichnung erkennbar ist, addieren sich die Dicken 5, 6 der Blechrohlinge 2, 3 im Übergangsbereich 9. Da jedoch auch dieser Übergangsbereich 9 durch die Walzen 1 entsprechend reduziert werden, ergibt sich nach dem Walzen ein Übergangsbereich 10, der etwa der Dicke 7 des Bleches 8 entspricht. Das Auswalzen der Blechrohlinge 2, 3 zum Blech 8 mit der Dicke 7 muss nicht wie dargestellt in einem Walzenstich erfolgen. Das Walzen kann auch in mehreren Stichen erfolgen. Bei einer besonderen Ausbildung ist es vorgesehen, dass sich die Dicke 5 des Blechrohlings 2 mit der höheren Festigkeit im Überlappungsbereich zur Kante 11 hin verjüngt. Diese Ausbildung ist in der Zeichnung gestrichelt dargestellt. Bezugszeichenliste 1 Walze
2 Blechrohling
3 Blechrohling
4 Walzspalt
5 Dicke
6 Dicke
7 Dicke
8 Blech
9 Übergangsbereich
10 Übergangsbereich
11 Kante

Claims

1. Kanten- oder stirnseitig miteinander verbundene Bleche (8) mit gleichbleibender Dicke (7) aus unterschiedlichem Material, dadurch gekennzeichnet, dass ihre Verbindung durch Walzen hergestellt ist.

2. Verfahren zum Herstellen von Blechen (8) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangswerkstücke an ihren Kanten übereinander liegend einer Walzeinrichtung zugeführt werden, als Ausgangswerkstücke Blechrohlinge (2, 3) oder Brammen eingesetzt werden, deren Dicke mindestens 120% der Dicke des fertigen Bleches (8) beträgt und dass der Bereich der übereinander liegenden Ausgangswerkstücke auf die Enddicke (7) des fertigen Bleches (8) ausgedünnt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke (5, 6) der Blechrohlinge (2, 3) oder Brammen 150% der Dicke (7) des fertigen Bleches (8) beträgt.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Walzen in mehreren Walzarbeitsgängen erfolgt.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stahlwerkstoff mit einem Aluminiumwerkstoff verbunden wird.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Walzen bei Raumtemperatur erfolgt.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzen (1) der Walzeinrichtung und/oder die Ausgangswerkstücke vor dem Walzen auf eine Temperatur unterhalb 80% der Schmelztemperatur des niedriger schmelzenden Werkstoffes erwärmt werden.