DE102004053130A1 - Metal and plastic hybrid component for wide range of uses comprises thin metal layer with opening whose collar is inserted through opening in thin metal layer below and injected plastic deforms collar to lock in position - Google Patents

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Abstract

A second thin metal layer(3) with a collar(7) surrounding an opening lies on top of a first thin metal layer(2) which also has an opening with a collar(6) and/or an impression corresponding with the first opening. The collar or impression of the second layer extends through the opening in the first metal layer. Plastic injected(4) into the collar or impression deforms the collar so that a positive and/or non-positive connection exists in the opening area to join both layers together. A collar around the opening in the first metal layer(2) is 0-20mm long and/or the collar or impression around the opening in the second metal layer is 2-30mm long. Opening diameter in the first metal layer is 4-30mm and the diameter of a narrowest point of an impression(8) in the second layer(3) is 3-28mm with the condition that the opening or impression diameter is less than that of the first metal layer. In the final hybrid component(5) the collar(7) in the second metal layer is deformed by the injected plastic(4) such that it is turned partly or completely behind the collar of the first layer. Plastic injection pressure is 150-400 bar and the plastic is heat cured. An independent claim is included for a process for manufacturing a hybrid component in which: a) at least one thin metal sheet(2) and at least one second thin metal sheet(3) are placed in an injection molding tool with cavities(11) for receiving the collars of each opening; b) the tool is closed; c) melt is injected into the cavity at a high pressure which deforms the collar(7) or impression in the second metal layer to lock it against the first layer and then the plastic melt is hardened.

Description

Die Erfindung betrifft ein Hybridbauteil aus einem Kunststoff/Metallverbund, bei dem eine Kunststoffmasse in eine Durchbrechung einer Blechlage so eingebracht worden ist, dass dadurch eine Verformung der Blechlage eintritt und einen kraft- und/oder formschlüssigen Kontakt mit einer weiteren Blechlage herstellt. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Hybridbauteils.The Invention relates to a hybrid component made of a plastic / metal composite, in which a plastic compound in an opening of a sheet metal layer has been introduced so that thereby a deformation of the sheet metal layer entry and a force and / or positive contact with another Metal sheet manufactures. The invention further relates to a method for producing such a hybrid component.

Hybridbauteile aus einem Kunststoff/Metallverbund sind grundsätzlich bekannt. So offenbart die DE 195 00 790 A1 ein Verfahren zur Herstellung von Kunststoff/Metallverbundkörpern mit einer Kombination von Metallfügetechnik und konventionellen Spritzgussverfahren in der Kavität eines modifizierten Spritzgusswerkzeuges. Bei diesem Verfahren werden in einem ersten Schritt einzelne zu verbindende Bleche oder Blechprofile in das Spritzgusswerkzeug eingelegt und mit Hilfe eines Pressstempels formschlüssig durch Verpressen oder Fügen miteinander verbunden. In einem anschließenden Verfahrensschritt erfolgt dann ein Verbinden durch Anspritzen mit Kunststoff von den Durchbrüchen im Bereich der Füge- bzw. Verpressungsstellen und/oder anderen übereinander liegenden Durchbrüchen der Einzelbleche.Hybrid components made of a plastic / metal composite are known in principle. So revealed the DE 195 00 790 A1 a method for producing plastic / metal composite bodies with a combination of metal joining technique and conventional injection molding in the cavity of a modified injection molding tool. In this method, individual sheets or sheet metal profiles to be joined are inserted into the injection molding tool in a first step and positively connected to each other by means of a press ram by pressing or joining. In a subsequent method step, then bonding takes place by injection molding with plastic from the openings in the region of the joining or pressing points and / or other superimposed openings of the individual sheets.

Nachteilig bei den bekannten Verfahren zum Herstellen derartiger Hybridbauteile und bei den damit erhaltenen Hybridbauteilen ist, dass entweder die Verbindung der beiden Blechteile nur ausgesprochen aufwendig herzustellen ist, weil ein Verpressen in einem eigenen Arbeitsschritt erfolgen muss, oder andernfalls eine entsprechende Verbundstruktur nach dem Stand der Technik keine ausreichende Festigkeit besitzt.adversely in the known methods for producing such hybrid components and in the hybrid components obtained therewith, either the connection of the two sheet metal parts only extremely expensive is because a pressing in a separate step or otherwise a corresponding composite structure does not have sufficient strength according to the prior art.

Ausgehend hiervon ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Hybridbauteil vorzuschlagen, das in einem vergleichsweise aufwandsarmen Verfahren herzustellen ist und zugleich insbesondere im Bereich der Durchbrüche eine ausgesprochen hohe Festigkeit – auch bei Dauerbelastungen – aufweist. Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein entsprechendes Herstellungsverfahren vorzuschlagen.outgoing From this it is the object of the present invention, a hybrid component to propose, in a comparatively low-cost procedure is to produce and at the same time in particular in the breakthroughs a very high strength - too at continuous loads - has. The invention is also based on the object, a corresponding Propose manufacturing process.

Die Aufgabe wird in Bezug auf das Hybridbauteil durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 und in Bezug auf das Verfahren zur Herstellung durch die Merkmale des Patentanspruchs 9 gelöst. Die Unteransprüche zeigen vorteilhafte Weiterbildungen auf.The Task is in relation to the hybrid component by the characteristics of the Patent claim 1 and in relation to the method of manufacture solved by the features of claim 9. The dependent claims show advantageous developments.

Erfindungsgemäß wird somit vorgeschlagen, dass durch eine in einen Hohlraum, der von dem Kragen des Durchbruchs in der zweiten Blechlage bzw. der Eindrückung umgeben wird, eingebrachte Kunststoffmasse die zweite Blechlage derart verformt ist, dass sich eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung mit der anderen Blechlage ergibt.Thus, according to the invention suggested that through a into a cavity of the collar surrounded by the opening in the second sheet metal layer or the indentation is, introduced plastic compound deformed the second sheet metal layer such is that a force and / or positive Connection with the other sheet metal layer results.

Auch der Durchbruch in der ersten Blechlage kann eventuell zur Realisierung einer guten Verbindung einen Kragen aufweisen, wobei es dann vorteilhaft ist, wenn die Kragenlängen der beiden Blechlagen bzw. die Kragenlänge und die Tiefe der Eindrückung unterschiedlich sind, so dass die Kragenlänge des Kragens bzw. die Tiefe der Eindrückung der zweiten Blechlage, in die die Kunststoffmasse eingebracht worden ist, größer ist als die Kragenlänge des Kragens der anderen Blechlage.Also The breakthrough in the first sheet metal layer may eventually be realized have a good connection a collar, which it then advantageous is when the collar lengths the two sheet metal layers or the collar length and the depth of the indentation different are, so the collar length of the Collar or the depth of the indentation the second sheet metal layer into which the plastic compound has been introduced is, is bigger as the collar length the collar of the other sheet metal layer.

Der Kragen der zweiten Blechlage bzw. die Eindrückung überragt dann einen Rand des Durchbruchs in der zweiten Blechlage und gegebenenfalls einen dort ansetzenden Kragen zu einer der zweiten Blechlage abgewandten Seite hin. Dadurch wird die Verformung – vorzugsweise eine Aufweitung – des Kragens bzw. der Eindrückung erleichtert, aus der eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung – vorzugsweise eine in alle Richtungen formschlüssige Verbindung – mit der anderen Blechlage resultiert.Of the Collar of the second sheet metal layer or the indentation then dominates an edge of the Breakthrough in the second sheet layer and possibly one there attaching collar to a side facing away from the second sheet metal layer out. As a result, the deformation - preferably a widening - of the collar or indentation facilitates, from a force and / or positive connection - preferably a positive connection in all directions - with the other sheet metal situation results.

Als Kragenlänge wird hier die Abmessung eines Kragens (als Tiefe einer Eindrückung dementsprechend die Abmessung der Eindrückung) in zur entsprechenden Blechlage an der Stelle des Durchbruchs (bzw. in einer Umgebung der Eindrückung) senkrechter Richtung bezeichnet.When collar length Here, the dimension of a collar (as the depth of a depression accordingly the dimension of the indentation) in to the corresponding sheet metal layer at the point of breakthrough (or in an environment of indentation) more vertical Direction designated.

Das Hybridbauteil nach der Erfindung zeichnet sich somit dadurch aus, dass zum einen ein kraft- und/oder formschlüssiger Kontakt der beiden Blechlagen unter einander realisiert ist und dass die sich in dem Hohlraum befindliche, ausgehärtete Kunststoffmasse eine dauerhafte Stabilisierung des erzeugten Kraft- und/oder Formschlusses ermöglicht. Dadurch wird erreicht, dass die Verbindung eine ausgezeichnete Dauerstandfestigkeit aufweist. Eine sichere Verbindung der Blechlagen wird dabei in vorteilhaft einfacher Weise in einem Arbeitsschritt mit dem Einbringen der Kunststoffmasse hergestellt. Das Einbringen der Kunststoffmasse – vorzugsweise einer Schmelze – erfolgt dabei typischerweise durch einen Spritzgießprozess.The Hybrid component according to the invention is thus characterized by that on the one hand a positive and / or positive contact of the two sheet metal layers is realized under each other and that in the cavity located, cured Plastic mass permanent stabilization of the generated force and / or positive connection allows. This ensures that the compound has an excellent creep resistance having. A secure connection of the sheet metal layers is advantageous in easy way in one step with the introduction of the plastic mass produced. The introduction of the plastic material - preferably a melt - takes place typically by an injection molding process.

Als Durchbruch sei in der vorliegenden Schrift eine Ausnehmung oder Öffnung in der entsprechenden Blechlage bezeichnet, alternativ aber auch ein Ansatz einer eventuell geschlossenen topf- oder domartigen Vertiefung. Als Eindrückung, die z.B. durch Tiefziehen realisierbar ist, sei wiederum allgemein eine solche topfartige Vertiefung oder ein Dom oder eine Mulde bezeichnet.As breakthrough in the present document a recess or opening in the corresponding sheet metal layer is referred to, but alternatively also an approach of a possibly closed pot or dome-like depression. As indentation, which can be realized, for example, by deep-drawing, again be generally such a cup-like recess or a Dom or a trough called.

Schließlich ist es selbstverständlich auch möglich, dass die zweite Blechlage zu jedem von mehreren Durchbrüchen in der ersten Blechlage jeweils einen korrespondierenden Durchbruch mit Kragen oder eine korrespondierende Eindrückung beschriebener Art aufweist.Finally is it goes without saying also possible, that the second sheet metal layer to each of several breakthroughs in the first sheet metal layer in each case a corresponding breakthrough having collar or a corresponding indentation described type.

Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung sieht vor, dass der Kragen bzw. die Eindrückung der Blechlage, in der die Kunststoffmasse eingebracht worden ist, in der Weise verformt ist, dass eine vollständige oder teilweise Hinterschneidung mit der anderen Blechlage vorliegt.A preferred embodiment the invention provides that the collar or the indentation of the sheet metal layer, in which the plastic mass has been introduced, in the manner is deformed that a complete or partially undercut with the other sheet metal layer is present.

Der Durchbruch der ersten Blechlage kann also ebenfalls einen Kragen aufweisen, vorzugsweise mit einer Kragenlänge im Bereich von 0 mm bis 20 mm. Die Kragenlänge des Kragens der zweiten Blechlage bzw. die Tiefe der Eindrückung liegt vorzugsweise im Bereich von 2 mm bis 30 mm. Die Durchmesser der in den Blechlagen eingebrachten Durchbrechungen bzw. der Eindrückung liegen typischerweise in Größenordnungen von 3 mm bis 30 mm. Die Durchmesser der Durchbrechungen der beiden Blechlagen bzw. der Eindrückung in der zweiten Blechlage sind so abgestimmt, dass die eine Blechlage in die andere Blechlage eingreift, d.h. der eine Durchbruch bzw. die Eindrückung durchdringt den anderen Durchbruch.Of the Breakthrough of the first sheet metal layer can therefore also a collar have, preferably with a collar length in the range of 0 mm to 20 mm. The collar length the collar of the second sheet metal layer or the depth of the indentation is located preferably in the range of 2 mm to 30 mm. The diameter of the lie in the sheet metal layers introduced openings or the indentation typically in orders of magnitude from 3 mm to 30 mm. The diameters of the openings of the two Sheet metal layers or the indentation in the second sheet metal layer are tuned so that a sheet metal layer engages the other sheet metal layer, i. the one breakthrough or the indentation pervades the other breakthrough.

Beispiele für bevorzugte Bleche für die erfindungsgemäßen Hybridbauteile sind Stahlbleche, Aluminiumbleche, Magnesiumbleche oder Bleche aus Magnesium und/oder Aluminium enthaltenden Legierungen. Bei der Kunststoffmasse, die in den Hohlraum eingebracht wird, hat es sich herausgestellt, dass insbesondere Polyamid ausgezeichnet geeignet ist. Andere Kunststoffmassen, die ebenfalls angewendet werden können, sind Polyurethan, Polyepoxid, Polypropylen, Polyethylen oder eine oder mehrere dieser Kunststoffe enthaltende Materialmischungen sowie andere zum Spritzgießen geeignete, vorzugsweise thermoplastische Kunststoffe.Examples for preferred Sheets for the hybrid components according to the invention are steel sheets, aluminum sheets, magnesium sheets or sheets made Magnesium and / or aluminum-containing alloys. In the plastic mass, which is introduced into the cavity, it has been found that in particular polyamide is excellent. Other plastic materials, which can also be used are polyurethane, polyepoxide, Polypropylene, polyethylene or one or more of these plastics containing material mixtures and other suitable for injection molding, preferably thermoplastic plastics.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines Hybridbauteils wie vorstehend beschrieben (Patentanspruch 9).The The invention further relates to a process for the preparation of a Hybrid component as described above (claim 9).

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird dabei so vorgegangen, dass die Blechlagen mit den Durchbrüchen und/oder der (den) Eindrückung(en), die übereinander geschichtet sind, in das Spritzgusswerkzeug eingelegt werden, wobei das Spritzgusswerkzeug entsprechende Kavitäten für die Durchbrüche bzw. Eindrückungen aufweist. Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden somit mindestens zwei separate Bauteile (die erste und die zweite Blechlage) in das Spritzgusswerkzeug eingelegt.At the inventive method The procedure is that the sheet metal layers with the openings and / or the indentation (s) that are stacked on top of each other are inserted into the injection mold, wherein the injection molding tool corresponding cavities for the breakthroughs or impressions having. In the method according to the invention Thus, at least two separate components (the first and the second sheet metal layer) inserted into the injection molding tool.

Anschließend wird dann das Werkzeug geschlossen und die Kunststoffmasse in den Hohlraum eingebracht. Wesentlich ist nun, dass mit einem so hohen Druck gearbeitet wird, dass eine Verformung des Kragens bzw. der Eindrückung der Blechlage erfolgt, sodass dadurch ein kraft- und/oder formschlüssiger Kontakt dieser Blechlage mit der darunter liegenden Blechlage hergestellt wird. Anschließend erfolgt eine Aushärtung.Subsequently, will then the tool is closed and the plastic mass introduced into the cavity. It is essential that working with such a high pressure that a deformation of the collar or the indentation of the sheet metal layer takes place, so that thereby a positive and / or positive contact of this sheet metal layer is made with the underlying sheet metal layer. Then done a cure.

Bevorzugt ist es beim erfindungsgemäßen Verfahren, wenn die Kavität im Spritzgusswerkzeug selbst vorzugsweise durch Schieber realisierte Hinterschneidungen aufweist, sodass dann bei Einbringung der Kunststoffmasse auch eine entsprechende Verformung des Blechbauteils erreicht wird, sodass dieses ganz oder teilweise die darunter liegende Blechlage hinterschneiden kann.Prefers it is in the process according to the invention, if the cavity in the injection mold itself preferably realized by slide Having undercuts, so then when introducing the plastic material a corresponding deformation of the sheet metal component is achieved, so that all or part of the underlying sheet metal layer can undercut.

Bevorzugt ist es beim erfindungsgemäßen Verfahren, wenn eine Kunststoffmasse verwendet wird, die über Temperatur ausgehärtet werden kann. Die Einstellung der Temperatur richtet sich dabei nach der ausgewählten Kunststoffmasse und ist allgemein dem Fachmann bekannt.Prefers it is in the process according to the invention, if a plastic compound is used which is cured over temperature can. The setting of the temperature depends on the chosen Plastic compound and is generally known in the art.

Beim Einbringen der Kunststoffmasse kann vorzugsweise mit Drücken von 150 bar bis 400 bar, besonders vorzugsweise mit Drücken von 200 bar bis 300 bar gear beitet werden.At the Introducing the plastic material may preferably with pressures of 150 bar to 400 bar, particularly preferably with pressures of 200 bar to 300 bar gear be processed.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der 1 bis 3, die Ausführungsbeispiele der Erfindung zeigen, näher beschrieben.The invention will be described below with reference to 1 to 3 , which illustrate embodiments of the invention, described in more detail.

1 zeigt in 1a schematisch den Zustand vor Einbringung der Kunststoffmasse und 1b die fertige Verbundstruktur. 1 shows in 1a schematically the state before introduction of the plastic material and 1b the finished composite structure.

2 zeigt in 2a die Ausführungsform mit einer Eindrückung in der Blechlage und 2b die fertige Verbundstruktur. 2 shows in 2a the embodiment with a depression in the sheet metal layer and 2 B the finished composite structure.

3a zeigt ein dem Hybridbauteil aus 1 vergleichbares Bauteil, jedoch hier mit einem Spritzgusswerkzeug mit Hinterschneidungen. In 3b ist wiederum das fertige Bauteil abgebildet. 3a shows a the hybrid component 1 comparable component, but here with an injection mold with undercuts. In 3b again the finished component is shown.

In 1a ist der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch aufgezeigt. Mit 1 bezeichnet ist dabei ausschnittsweise ein Spritzgusswerkzeug dargestellt. Das Spritzgusswerkzeug 1 besitzt eine entsprechende Kavität 11, in die die erste Blechlage 2 mit seinem Kragen 6 und die zweite Blechlage 3 mit seinem Kragen 7 eingreift. Die Kavität 11 des Spritzgusswerkzeugs ist dabei so ausgebildet, dass der Kragen 7 nahezu bis zum Boden der Kavität 11 reicht. Wie aus 1a zu erkennen, ist dabei die Kragenlänge der zweiten Blechlage 3 länger als die der ersten Blechlage 2. Die Blechbauteile, die in 1 abgebildet sind, weisen bevorzugt eine Dicke von etwa 1,5 mm auf. Im Beispielsfall der 1 ist für beide Blechlagen 2 und 3 ein Aluminiumblech eingesetzt worden. An Stelle dessen könnte auch ein Stahlblech, ein Magnesiumblech oder ein Blech aus einer Aluminium- und/oder Magnesiumlegierung verwendet werden. Wie aus 1a hervorgeht, wird nun in den Hohlraum, der durch die Durchbrechung in der zweiten Blechlage 3 erzeugt wird, eine Kunststoffmasse 4 unter hohem Druck eingebracht.In 1a the sequence of the method according to the invention is shown schematically. With 1 In this case, an injection molding tool is shown in sections. The injection mold 1 has a corresponding cavity 11 , in the first sheet metal layer 2 with his collar 6 and the second sheet metal layer 3 with his collar 7 intervenes. The cavity 11 of the injection molding tool is designed so that the collar 7 almost to the bottom of the cavity 11 enough. How out 1a to recognize is there at the collar length of the second sheet metal layer 3 longer than the first sheet metal layer 2 , The sheet metal components in 1 are shown, preferably have a thickness of about 1.5 mm. In the example of the 1 is for both sheet metal layers 2 and 3 an aluminum sheet has been used. Instead, a steel sheet, a magnesium sheet or a sheet of an aluminum and / or magnesium alloy could be used. How out 1a shows, is now in the cavity through the opening in the second sheet metal layer 3 is generated, a plastic mass 4 introduced under high pressure.

1b zeigt dann den Zustand nach erfolgtem Einspritzen der Kunststoffmasse, wodurch ein Hybridbauteil 5 entstanden ist. 1b zeigt, dass durch das Einbringen der Kunststoffmasse eine Verformung des Kragens der zweiten Blechlage 7 erfolgt und dass ein kraft- und/oder formschlüssiger Kontakt mit dem Kragen 6 der ersten Blechlage 2 hergestellt wird. Durch den kraft- und/oder formschlüssigen Kontakt der beiden Bleche untereinander, d.h. des Kragens 6 und 7 und durch die in dem Hohlraum sich befindliche Kunststoffmasse entsteht ein extrem belastbares Verbundsystem. 1b zeigt, dass bei dieser erfindungsgemäßen Lösung kein Umspritzen beider Metalllagen erfolgt, sondern dass die Kunststoffmasse sich nur in dem Hohlraum befindet, der durch den Durchbruch der zweiten Blechlage aufgespannt wird. Möglich wäre aber auch ein vollständiges Umspritzen beider Blechlagen 2 und 3 zumindest an der Verbindungsstelle. Entscheidend ist weiterhin, dass die Kunststoffmasse, die zur Verformung des Kragens 7 geführt hat, diesen Zustand so stabilisiert, sodass eine allseitige stabile Verformung und allseitig formschlüssige Verbindung der Blechlagen 2 und 3 vorliegt. Als Kunststoffmasse wurde bei dem Ausführungsbeispiel nach 1 ein Polyamid verwendet. Die Kunststoffmasse wurde dabei mit einem Druck von etwa 70 bar in den Hohlraum der Durchbrechung der Metalllage 3 eingebracht. 1b then shows the state after the injection of the plastic mass, creating a hybrid component 5 originated. 1b shows that by introducing the plastic material, a deformation of the collar of the second sheet metal layer 7 takes place and that a positive and / or positive contact with the collar 6 the first sheet metal layer 2 will be produced. Due to the positive and / or positive contact between the two sheets with each other, ie the collar 6 and 7 and by the plastic mass located in the cavity creates an extremely resilient composite system. 1b shows that in this inventive solution no encapsulation of both metal layers takes place, but that the plastic mass is only in the cavity, which is spanned by the breakthrough of the second sheet-metal layer. But it would also be possible a complete encapsulation of both layers of metal 2 and 3 at least at the junction. It is also crucial that the plastic mass, the deformation of the collar 7 has led, this state stabilized so that an all-round stable deformation and all-round positive connection of the sheet metal layers 2 and 3 is present. As a plastic mass was in the embodiment after 1 a polyamide used. The plastic mass was at a pressure of about 70 bar in the cavity of the opening of the metal layer 3 brought in.

Das Ausführungsbeispiel, das in 2 gezeigt ist, unterscheidet sich von 1 dadurch, dass hier die zweite Blechlage 3 keine Durchbrechung mit einem Kragen aufweist, sondern in Form einer Eindrückung 8 ausgebildet ist. Die Eindrückung 8 ist dabei nun so geformt, dass die Tiefe dieser Eindrückung 8 auf jeden Fall die Kragenlänge des Kragens 6 der ersten Metalllage 2 überragt. Wie aus 2b ersichtlich, wird auch bei dieser Ausführungsform ein kraft- und/oder formschlüssiger Kontakt des Kragens 6 der ersten Metalllage mit der Eindrückung 8 der zweiten Metalllage hergestellt. Die Kunststoffmasse 4 ist wiederum im Hohlraum, der durch die Eindrückung 8 in der zweiten Metalllage 3 gebildet worden, eingebracht.The embodiment that is in 2 shown is different from 1 in that here the second sheet metal layer 3 has no opening with a collar, but in the form of a depression 8th is trained. The indentation 8th is now shaped so that the depth of this indentation 8th definitely the collar length of the collar 6 the first metal layer 2 surmounted. How out 2 B can be seen, in this embodiment, a positive and / or positive contact of the collar 6 the first metal layer with the indentation 8th the second metal layer produced. The plastic mass 4 is in turn in the cavity by the indentation 8th in the second metal layer 3 formed, introduced.

3 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der die Kavität 11 eine Hinterschneidung 12 aufweist. Ansonsten entspricht diese Ausführungsform der 1. Vorteilhaft hierbei ist, dass durch die Hinterschneidung 12 in der Kavität 11 des Spritzgusswerkzeuges 1 eine vollständige Hinterschneidung des Kragens 6 der ersten Metalllage 2 erreicht werden kann. Dies sorgt für einen zusätzlichen Form- und/oder Kraftschluss und eine verbesserte Dauerfestigkeit des Verbundkörpers. Um ein Entformen des fertigen Hybridbauteils 5 zu ermöglichen, ist die Hinterschneidung 12 durch die Ausführung mindestens eines Teils des Spritzgusswerkzeugs 1 als entsprechend geformter Schieber realisiert. 3 shows a further embodiment in which the cavity 11 an undercut 12 having. Otherwise, this embodiment corresponds to the 1 , The advantage here is that the undercut 12 in the cavity 11 of the injection molding tool 1 a complete undercut of the collar 6 the first metal layer 2 can be achieved. This provides an additional form and / or adhesion and improved fatigue strength of the composite. To demould the finished hybrid component 5 to enable is the undercut 12 by the execution of at least a part of the injection molding tool 1 realized as a correspondingly shaped slider.

Claims (13)

Hybridbauteil (5) aus einem Kunststoff/Metallverbund, umfassend mindestens eine erste Blechlage (2) mit mindestens einem Durchbruch und mindestens eine zweite Blechlage (3), die über die erste Blechlage (2) geschichtet ist, wobei die zweite Blechlage (3) einen mit dem Durchbruch in der ersten Blechlage (2) korrespondierenden Durchbruch mit einem Kragen (7) und/oder eine mit dem erstgenannten Durchbruch korrespondierende Eindrückung (8) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kragen (7) bzw. die Eindrückung (8) durch den Durchbruch in der ersten Blechlage (2) hindurchragt, wobei die zweite Blechlage (3) im Bereich des Kragens (7) bzw. der Eindrückung (8) durch eine zumindest in einen vom Kragen (7) bzw. von der Eindrückung (8) umgebenen Hohlraum eingebrachte Kunststoffmasse derart verformt ist, dass ein Form- und/oder Kraftschluss mindestens im Bereich des Durchbruchs der ersten Blechlage (2) und des Kragens (7) der zweiten Blechlage (3) bzw. des Durchbruchs der ersten Blechlage (2) und der Eindrückung (8) der zweiten Blechlage (3) vorliegt.Hybrid component ( 5 ) made of a plastic / metal composite, comprising at least one first sheet metal layer ( 2 ) with at least one breakthrough and at least one second sheet metal layer ( 3 ), which over the first sheet metal layer ( 2 ), wherein the second sheet layer ( 3 ) one with the breakthrough in the first sheet metal layer ( 2 ) corresponding breakthrough with a collar ( 7 ) and / or a depression corresponding to the first-mentioned breakthrough ( 8th ), characterized in that the collar ( 7 ) or the indentation ( 8th ) by the breakthrough in the first sheet metal layer ( 2 ), wherein the second sheet metal layer ( 3 ) in the region of the collar ( 7 ) or indentation ( 8th ) by at least one of the collar ( 7 ) or from the indentation ( 8th ) enclosed plastic mass is deformed such that a positive and / or adhesion at least in the region of the opening of the first sheet metal layer ( 2 ) and the collar ( 7 ) of the second sheet metal layer ( 3 ) or the breakthrough of the first sheet metal layer ( 2 ) and the indentation ( 8th ) of the second sheet metal layer ( 3 ) is present. Hybridbauteil nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchbruch der ersten Blechlage (2) einen Kragen (6) mit einer Kragenlänge von zwischen 0 mm und 20 mm aufweist und/oder der Kragen (7) des Durchbruches der zweiten Blechlage (3) eine Kragenlänge bzw. die Eindrückung (8) eine Tiefe von zwischen 2 mm und 30 mm hat.Hybrid component according to claim 1, characterized in that the breakthrough of the first sheet metal layer ( 2 ) a collar ( 6 ) with a collar length of between 0 mm and 20 mm and / or the collar ( 7 ) of the breakthrough of the second sheet layer ( 3 ) a collar length or the indentation ( 8th ) has a depth of between 2 mm and 30 mm. Hybridbauteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des Durchbruches der ersten Blechlage (2) im Bereich von 4 mm bis 30 mm liegt und der Durchmesser des Durchbruches bzw. einer engsten Stelle der Eindrückung (8) der zweiten Blechlage (3) im Bereich von 3 mm bis 28 mm liegt mit der Maßgabe, dass der Durchmesser des Durchbruchs bzw. der Eindrückung (8) der zweiten Blechlage (3) kleiner ist als der der ersten Blechlage (2).Hybrid component according to claim 1 or 2, characterized in that the diameter of the opening of the first sheet metal layer ( 2 ) in the range of 4 mm to 30 mm and the diameter of the opening or a narrowest point of the indentation ( 8th ) of the second sheet metal layer ( 3 ) in the range of 3 mm to 28 mm is provided with the proviso that the diameter of the breakthrough or the indentation ( 8th ) of the second sheet metal layer ( 3 ) is smaller than that of the first sheet metal layer ( 2 ). Hybridbauteil nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kragen (7) des Durchbruches der zweiten Blechlage (3) beim fertigen Hybridbauteil derart verformt ist, dass er den Durchbruch und oder den Kragen (6) der ersten Blechlage (2) ganz oder teilweise hinterschneidet.Hybrid component according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the collar ( 7 ) of the breakthrough of the second sheet metal layer ( 3 ) is deformed in the finished hybrid component such that it the breakthrough and or the collar ( 6 ) of the first sheet metal layer ( 2 completely or partially undercuts. Hybridbauteil nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Blechlage (3) mindestens eine korrespondierende Eindrückung (8) aufweist, wobei die Eindrückung (8) beim fertigen Hybridbauteil derart verformt ist, dass sie dem Kragen (6) der ersten Blechlage (2) teilweise oder vollständig hinterschneidet.Hybrid component according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the second sheet metal layer ( 3 ) at least one corresponding indentation ( 8th ), wherein the indentation ( 8th ) is deformed in the finished hybrid component such that it the collar ( 6 ) of the first sheet metal layer ( 2 partially or completely undercut. Hybridbauteil nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Blechlage (2) und/oder die zweite Blechla ge (3) eine Stärke von zwischen 0,5 mm und 3 mm aufweist.Hybrid component according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that the first sheet metal layer ( 2 ) and / or the second Blechla ge ( 3 ) has a thickness of between 0.5 mm and 3 mm. Hybridbauteil nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Blechlagen (2,3) ein Stahl-, Aluminium- oder Magnesiumblech oder ein Blech aus einer Aluminium- und/oder Magnesiumlegierung ist.Hybrid component according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that at least one of the sheet metal layers ( 2 . 3 ) is a steel, aluminum or magnesium sheet or a sheet of an aluminum and / or magnesium alloy. Hybridbauteil nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffmasse ausgewählt ist aus Polyurethan, Polyamiden, Polyepoxid, Polypropylen, Polyethylen oder eine eines oder mehrere dieser Materialien enthaltende Mischung ist.Hybrid component according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that the plastic material is selected of polyurethane, polyamides, polyepoxide, polypropylene, polyethylene or a mixture containing one or more of these materials is. Verfahren zur Herstellung eines Hybridbauteils nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass – die mindestens eine Blechlage (2) und die mindestens eine zweite Blechlage (3) in ein Spritzgusswerkzeug (1) mit entsprechenden Kavitäten (11) für die Durchbrüche eingelegt wird, – das Werkzeug (1) geschlossen wird, – unter Druck die Kunststoffmasse in den Hohlraum der durch den Durchbruch bzw. die Eindrückung der zweiten Blechlage (3) aufgespannt wird, eingebracht wird, wobei mit einem so hohen Druck gearbeitet wird, dass eine Verformung des Kragens (7) bzw. der Eindrückung (8) der zweiten Blechlage (3) erfolgt und – dass die Kunststoffmasse ausgehärtet wird.Method for producing a hybrid component according to at least one of Claims 1 to 8, characterized in that - the at least one sheet-metal layer ( 2 ) and the at least one second sheet metal layer ( 3 ) in an injection molding tool ( 1 ) with corresponding cavities ( 11 ) is inserted for the breakthroughs, - the tool ( 1 ) is closed, - under pressure, the plastic mass in the cavity of the breakthrough or the indentation of the second sheet metal layer ( 3 ), is introduced, being operated with such a high pressure that a deformation of the collar ( 7 ) or indentation ( 8th ) of the second sheet metal layer ( 3 ) and - that the plastic mass is cured. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Aushärtung durch Anwendung von Temperatur erfolgt.Method according to claim 9, characterized in that that curing by application of temperature. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass mit einem Druck von 150 bar bis 400 bar gearbeitet wird.Method according to one of claims 9 or 10, characterized that works with a pressure of 150 bar to 400 bar. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kavität im Spritzgusswerkzeug (1) Hinterschneidungen (10) aufweist.Method according to at least one of claims 9 to 11, characterized in that the cavity in the injection molding tool ( 1 ) Undercuts ( 10 ) having. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Hinterschneidungen der Kavität durch Schieber realisiert werden.Method according to claim 12, characterized in that that the undercuts of the cavity realized by slide become.
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