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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur
effektiven Herstellung von metallischen Werkstoffverbunden und Verbund-Halbzeugen.
Werkstoffverbunde für die ihre Anwendung möglich und
zweckmäßig ist, sind alle schwer oder nicht schmelzschweißbaren
bzw. nicht oder nicht effektiv über Walz- oder Sprengplattieren
fügbare Kombinationen metallischer Werkstoffe und Legierungen,
wie z. B. Vergütungsstahl/Baustahl; Schnellarbeitsstahl/Baustahl;
Stellite/Baustahl; verschleißbeständige martensitische
Stähle/austenitische rostfreie Stähle; Stahl/Titan;
Stahl/Aluminium; Stahl/Kupfer; Stahl/Messing; Stahl/Lagermetall; Titan/Aluminium;
Titan/Nickel; Aluminium/Magnesium; Aluminium/Nickel usw. Besonders
vorteilhaft ist ihre Anwendung für alle solche Werkstoffkombinationen,
bei denen die Gefahr der Rissbildung durch martensitische Aufhärtung,
der Entstehung von Heißrissen im Schweißgut oder
der Versprödung infolge der Bildung eines intermetallischen
Phasensaumes an der Fügegrenzfläche besteht, wie
z. B. bei den Werkstoffkombinationen Wälzlagerstahl/Baustahl;
Vergütungsstahl/Baustahl; Stahl/Titan; Titan/Aluminium.
Halbzeuge, für die diese Erfindung nutzbar ist, sind z.
B. Profile, Stangen, Bleche oder Bauteiloberflächen, deren
eine Oberflächenpartie einer intensiven Verschleiß-
oder korrosiven Beanspruchung ausgesetzt ist und die sich an den
anderen Flächen problemlos spanend oder schweißtechnisch
weiterverarbeiten lassen. Insbesondere die günstige schweißtechnische
Weiterverarbeitbarkeit von Halbzeugen mit hochverschleißfesten
Oberflächenbereichen eröffnet neue konstruktive
Freiräume für die Auslegung einer Vielzahl von
Verschleiß oder korrosiv belasteten Bauteilen. Bauteile,
die aus diesen Halbzeugen günstig und mit verbesserten
Eigenschaften fertigbar sind, sind z. B. Nocken für Nockenwellen,
Führungsbahnen, Laufbahnen für Zylinderrollen-
bzw. Wälzlager, Wälzlagerringe für Speziallager,
Leichtbau-Wälzschraubspindeln, Schneiden für Industriemesser,
Einsätze für Umformwerkzeuge, Werkzeuge zur spanenden
Bearbeitung, Sägebänder, Gleitlagerschalen usw.
Ein weiterer Einsatzfall sind mechanisch und gleichzeitig durch
Reibung oder Stromdurchgang intensiv thermisch beanspruchte Halbzeuge
bzw. Bauteile, die zur intensiveren Wärmeableitung an der
Plattiergrenze mit integrierten Kühlkanälen versehen
sind.
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Es
ist allgemein bekannt, zum stoffschlüssigen Fügen
von Bändern oder Blechen das Laserstrahlschweißen
einzusetzen. Dabei werden die zu verschweißenden Kanten
der Bänder oder Bleche in der Regel über eine
oder zwei Walzen derart zusammengeführt, dass sie einen
sich auf den Wert Null verengenden Spaltgrund bilden. Der Laserstrahl
wird zu einem Strichfokus geformt, dessen Strahlachse auf die Fügelinie am
Spaltgrund gerichtet ist und dessen Breite etwa der Breite der Bänder
oder der Überlappzone der Bleche entspricht. Der Laserstrahl
wird symmetrisch ausgerichtet, so dass die Strahlanteile in der
Fügeebene direkt in den Spaltgrund zielen, während
der überwiegende Teil der Laserstrahlung nahezu streifend
auf die beiden gegenüberliegenden Bandkanten auftrifft
und unter Mehrfachreflexion in den Spaltgrund reflektiert wird.
Da der Auftreffwinkel auf die Bandinnenseite sehr klein ist, wird
bei einem normalerweise zirkular polarisierten Laserstrahl relativ
viel Energie auf einer relativ großen Fläche absorbiert,
wodurch nicht genügend Laserenergie direkt in den Spaltgrund
gelangt. Das hat drei Konsequenzen: Zum Einen wird das Schmelzbad
größer, zum Anderen reduziert sich die Schweißgeschwindigkeit
stark und die Schmelzbadlebensdauer nimmt zu. Ein größeres
Schmelzbad hat jedoch nachteilige Konsequenzen hinsichtlich des
Fügens von schwer schweißbaren Werkstoffkombinationen.
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Durch
DE 3713975 ist ein Verfahren
und eine Vorrichtung bekannt geworden, die bewirken, dass die Energieabsorption
viel konzentrierter an der Fügestelle im Spaltgrund erfolgt.
Dazu wird Laserstrahlung verwendet, die ausschließlich
parallel zur Fügespaltebene polarisiert ist. Dadurch wird
die Laserstrahlung mit minimal möglichem Absorptionsverlust
durch Mehrfachreflexion in die Fügelinie im Spaltgrund
reflektiert. Die Folge ist eine sehr hohe Leistungsdichte, die zu
einem örtlich sehr begrenzten Aufschmelzen der beiden Bandinnenseiten
direkt im Spaltgrund führt. Dabei ist es nicht erforderlich,
die beiden Bänder oder Bleche wesentlich zusammenzudrücken,
um eine hinreichende und Bindefehler freie Verschweißung
zu erzielen, d. h. die Walzkraft beaufschlagung dient im Wesentlichen
nur zur Positionierung der Fügekanten, aber nicht zu einer
Deformation während des Fügens. Zur Verbesserung
der metallurgischen Eigenschaften und zur Nahtglättung
ist vorgesehen, die beiden Fügeteile im Bereich der beiden
Nahtenden an den Enden der Fügelinie vor- und/oder nachzuheizen.
Dazu wird vorgeschlagen, den Laserstrahl zu teilen, einen weiteren
Laser einzusetzen oder lokal eine Hochfrequenzbestrahlung vorzusehen.
Dadurch ist die Vor- und/oder Nachheizung auf die beiden Nahtenden
begrenzt und kann keinen oder nur einen äußerst
beschränkten Einfluss auf die Beeinflussung der lokalen
metallurgischen Eigenschaften der Schweißnaht im Inneren
der Bänder bzw. der Bleche ausüben.
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Hinsichtlich
der fügbaren Werkstoffkombinationen besteht der wesentlichste
Mangel dieses Verfahrens darin, dass trotz relativ hoher Schweißgeschwindigkeiten,
kleiner Schmelzbadlängen und Schmelzbadlebensdauern Werkstoffkombinationen,
die in der Schmelze spröde intermetallische Phasen bilden
oder die während der Schnellabkühlung martensitisch
aufhärten, nicht rissfrei schweißbar sind. Die
Ursache des Mangels besteht in der Notwendigkeit, die Werkstoffe
zum Fügen anzuschmelzen.
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Zum
Fügen von Werkstoffkombinationen ohne schmelzflüssige
Phase werden Plattierverfahren verwendet. Bekannt sind neben dem
Sprengplattieren, das sehr aufwändig ist, nicht für
lange, schmale Bandprodukte genutzt werden kann und sich nur für
größere, ebene Blechtafeln eignet, das Kaltwalzplattieren
und das Warmwalzplattieren.
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Um
beim Kaltwalzplattieren eine befriedigende Verbindungsfestigkeit
zu erzielen, ist eine Schwellformänderung von mindestens
30% in einem Kaltwalzstich erforderlich (siehe: Jürgen
Hirsch (Hrsg.): „Walzen von Flachprodukten", S. 15).
Das heißt, dass im Gegensatz zum Laserstrahlschweißen
das Aufbringen einer Walzkraft in einer Höhe, die zu einer
intensiven Kaltumformung der Fügepartner führt,
prinzipiell notwendig ist, um eine mechanisch ausreichend belastbare
Fügeverbindung zu erhalten. Ein wesentlicher Mangel des
Kaltwalzplattierens besteht darin, dass die Werkstoffkombinationen,
die sich dafür eignen, begrenzt sind (siehe Zeitschrift „Aluminium",
56. Jahrgang, Heft 2, S. 147–149). Die Ursachen
dafür bestehen darin, dass insbesondere höherfeste
Werkstoffe nicht in einem Walzstich schädigungsfrei mit
den erforderlichen Umformgraden umgeformt werden können
bzw. dass beim Kaltwalzplattieren von Werkstoffkombinationen mit
sehr stark unterschiedlichen Fließspannungen die gesamte
Deformation im weicheren Werkstoff stattfindet und dieser dadurch
zerreißt.
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Ein
weiterer Mangel besteht darin, dass das Kaltwalzplattieren gerätetechnisch
sehr aufwändig ist. Eine Ursache hierfür liegt
darin, dass sehr hohe Walzkräfte und dementsprechend große
und steife Walzgerüste notwendig sind. Darüber
hinaus werden hohe Anforderungen an die Reinheit und Oxidationsfreiheit
der Oberflächen gestellt, denen durch aufwändige
Beiz- und Waschanlagen entsprochen werden muss.
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Ein
Verfahren, das diese Nachteile zu einem großen Teil vermeidet,
wird in
DE 19502140 offenbart. Hierbei
wird mindestens ein Band oder Blech der in Kontakt zu bringenden
Bänder oder Bleche an der Oberfläche seiner Innenseite
unmittelbar vor dem physischen Kontakt im Walzspalt und unmittelbar
vor der Plattierumformung durch einen Laserstrahl erhitzt. Im Gegensatz
zur Patentschrift
DE 3713975 wird
die Bandinnenseite jedoch nicht aufgeschmolzen. Durch das Erhitzen
der Innenseiten des Bandes bzw. des Bleches vor dem Einlauf in den
Walzspalt brechen die Oberflächenfilme bzw. Oxidschichten
der Werkstoffe bereits unter geringerem Druck auf, als beim reinen
Kaltwalzplattieren, so dass schneller als im kalten Zustand eine
haftende Verbindung entstehen kann. Dadurch wird entweder, bei einem
im Vergleich zum herkömmlichen Kaltwalzplattieren gleichbleibenden
Walzdruck, die Verbindungsfestigkeit erhöht oder aber es
ist zum Erreichen einer bestimmten Festigkeit ein wesentlich geringerer
Druck erforderlich. Typischerweise reicht eine Gesamtdickenabnahme
von 0,3% bis 30% aus, um eine festhaftende Verbindung zu erzielen.
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Damit
die eingebrachte Energie voll für die Aktivierung an der
Oberfläche zur Verfügung steht und nicht vor dem
Walzplattiervorgang in das Innere des Bandes bzw. des Bleches weitergeleitet
wird und damit die Verformung des Bandes über die gesamte
Dicke erhöht, sollte der Laserstrahl das Band bzw. Blech
möglichst nahe an der physischen Kontaktstelle der zu verbindenden
Bänder bzw. Bleche beaufschlagen. Die Konzentration der
Verformung allein auf die durch den Laser erwärmten obersten
Randbereiche der Innenseiten der Bänder bzw. der Bleche
ist also erklärtes Ziel der Erfindung. Die Band- bzw. Blechaußenseiten
bleiben nahezu kalt. Senkrecht zur Band- oder Blechoberfläche
herrscht demnach ein sehr großer Temperaturgradient, der
zu einem großen Fließspannungsgradienten und einer
Konzentration der Verformung an den Band- bzw. Blechinnenseiten
führt. Das Verfahren wäre demnach als laserunterstütztes
Kaltwalzplattieren zu klassifizieren.
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Bei
mittleren Umformgraden von 0,3 bis ca. 30% und Bandbreiten von ca.
10 mm werden Bandvorschubgeschwindigkeiten von 2,5 bis 5 m/min.
erzielt. Die hohen Umformgrade sind weiterhin nötig, wenn
sich die Fließspannung der Werkstoffpaarungen, wie z. B.
in den angegebenen Paarungen DC04 gegen AIMg3 oder Al99, stark unterscheiden.
Diese hohen Umformgrade werden in Kauf genommen, sind aber sehr
prozessspezifisch und damit nicht frei wählbar. Sie können
deshalb nicht zur Endformgestaltung des Werkstoffverbundes genutzt
werden.
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Im
Vergleich zu dem in
DE 3713975 offenbarten
Schweißverfahren darf, um ein Aufschmelzen zu vermeiden,
der Laserstrahl nicht so stark fokussiert werden. Die prinzipiellen
Nachteile des Schweißverfahrens hinsichtlich der Bildung
spröder Phasen in der Verbindungszone infolge der Bildung
von spröden intermetallischen Phasen in der Schweißzone
können mit diesem Verfahren beseitigt werden.
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Ein
Mangel des Verfahrens besteht jedoch weiterhin dahingehend, dass
es für martensithärtende Werkstoffe nicht geeignet
ist. Die Ursache dafür besteht darin, dass infolge des
im Vergleich zum Bandquerschnitt kleinen erwärmten Volumens
die Abkühlgeschwindigkeit durch Selbstabschreckung so groß ist,
dass in der Fügezone spröder Martensit entsteht,
der zu einer Rissbildung während des Plattierens führen
kann und die Möglichkeiten der umformenden Weiterverarbeitung
des Verbundhalbzeuges negativ beeinflusst.
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Ein
weiterer Mangel des Verfahrens liegt in der zu geringen Vorschubgeschwindigkeit
und der zu großen nötigen Laserleistung. Das wirkt
sich wirtschaftlich sehr nachteilig aus, da sowohl ein Kaltwalzwerk
als auch ein Laser hohe Investitionskosten bedingen. Die Ursache
dieses Mangels liegt darin, dass die Laserenergie die gesamte Temperaturerhöhung
in der Plattierzone bewirken muss.
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Das
Verfahren nach
DE 19502140 erfordert
zur Vermeidung des lokalen Aufschmelzens innerhalb der Fügezone
eine extrem homogene Leistungsdichteverteilung des Laserstrahles über
die gesamte Fügezonenbreite, was eine entsprechende Laserstrahlformung
voraussetzt. Eine Anordnung, die das gewährleistet, und zudem
noch in der Lage ist, viel größere Blech- oder
Bandbreiten zu plattieren und einen höheren energetischen
Gesamtwirkungsgrad ermöglicht, ist aus
DE 4429913 bekannt. Dazu werden Anordnungen
von Laserdiodenbarren vorgeschlagen, die es über geeignete
statische oder dynamische Strahlformungssysteme gestatten, die gesamte
Fügezonenbreite mit einer konstanten Laserleistungsdichte
zu bestrahlen. Zur Verringerung der benötigten Laserleistung
und damit der weiteren Verbesserung des energetischen Gesamtwirkungsgrades
des Prozesses ist vorgesehen, die zu plattierenden Bänder
auf ihren Innenseiten kurz vor der Fügung und dem Einlauf
in die Laserbestrahlung durch bandförmig gestaltete Induktionsheizungen
vorzuwärmen. Hinweise auf die dazu nötige Vorwärmtemperatur
oder über die energetische Arbeitsteilung hinausgehende
Zwecke der induktiven Vorwärmung fehlen. Insbesondere ist
offensichtlich eine Beeinflussung der Umformung während
des Walzplattierens, des Plattierprozesses selbst, eine metallurgische
Einflussnahme oder eine Nutzung der induktiven Energie für
nachfolgende Umformprozesse nicht beabsichtigt. Hinsichtlich des
Einflusses einer induktiven Vorwärmung auf die Bildung
von intermetallischen Phasensäumen ist zu beachten, dass
es auch ohne eine schmelzflüssige Phase bei zu geringer
Abkühlgeschwindigkeit von der Plattiertemperatur bei Werkstoffkombinationen,
deren Legierungspartner eine hohe Diffusionsgeschwindigkeit aufweisen,
zur Bildung intermetallischer Verbindungen an der Grenzfläche
kommen kann.
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Der
Mangel des Verfahrens besteht darin, dass metallurgisch anspruchsvolle
Walzplattierverbindungen nicht rissfrei darstellbar sind. Die Ursache
dafür besteht darin, dass weder eine Vorschrift noch eine
Prozessführung zur Vermeidung von Rissen in martensithärtenden
Werkstoffen bzw. zur Vermeidung von intermetallischen Phasensäumen
in dafür anfälligen Werkstoffkombinationen angegeben
wird. Damit ist für schwer fügbare Werkstoffkombinationen
keine zielführende und sichere Prozessführung
möglich.
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Ein
weiterer Mangel resultiert daraus, dass mit der angegebenen Vorrichtung
nur ebene Fügezonen darstellbar sind und nur ebene Bänder
mit rechteckigem oder nahezu rechteckigem bzw. quadratischem oder nahezu
quadratischem Querschnitt gefügt werden könne.
Die Ursache des Mangels liegt darin, dass keine technischen Möglichkeiten
für die Umformung bzw. Weiterverformung des gefügten
Halbzeuges aus der Warmwalzplattiertemperatur heraus angegeben sind.
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Ziel
der hiermit vorgelegten Erfindung ist es, ein neuartiges Warmwalzplattierverfahren
und eine dazu geeignete Vorrichtung anzugeben, mit deren Hilfe es
möglich ist, hochbelastbare Werkstoffverbunde und Verbundhalbzeuge
aus schweißmetallurgisch oder plattiertechnisch bisher
nicht beherrschbaren Werkstoffkombinationen effektiv und reproduzierbar
herzustellen, das ohne aufwändige Beiz- oder Oberflächenreinigungsanlagen
auskommt, reproduzierbar Aufschmelzungen oder schmelzflüssige
Phasen in der Fügezone vermeidet, imstande ist, sehr hohe
Vorschubgeschwindigkeiten zu realisieren, an deutlich von rechteckigen
oder quadratischen Querschnitten abweichenden Querschnittsformen
anwendbar ist und gestattet, einen Warmumformprozess in den Fügeprozess
zu integrieren.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Temperaturführung
und ein lokales Zusammenwirken von Temperatur und plastischem Umformen
und Mittel zu ihrer Darstellung anzugeben, die es gestatten, die Entstehung
von martensitischen Umwandlungen oder intermetallischen Phasensäumen
während oder nach dem Warmwalzplattieren auszuschließen,
schädliche Auswirkungen von Oxiden und Verunreinigungen
auf die Festigkeit des Werkstoffverbundes zu verhindern sowie den
nötigen Anteil an Laserenergie zu reduzieren.
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Erfindungsgemäß wird
die Aufgabe mittels eines neuartigen Verfahrens zum Herstellen von
metallischen Werkstoffverbunden und Verbundhalbzeugen durch Warmwalzplattieren
eines Bandes mit einem Band des Auflagewerkstoffes oder den Bändern
der Auflagewerkstoffe mittels Laser und induktiver Unterstützung, wie
in Anspruch 1 ausgeführt, sowie einer dafür geeigneten
Vorrichtung, wie im Anspruch 32 angegeben, gelöst. Verfahrenstechnisch
besonders vorteilhafte Lösungen sind in den Unteransprüchen
2 bis 31 niedergelegt. Vorrichtungstechnisch vorteilhafte Weiterbildungen
sind in den Unteransprüchen 33 bis 40 angegeben.
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Dazu
wird erfindungsgemäß von den vier neuen Erkenntnissen
Gebrauch gemacht, dass sich durch eine geeignete Kopplung eines
induktiv erzeugten Temperaturfeldes mit einem durch Laserbestrahlung
erzeugten Temperaturfeld der Prozess des Warmwalzplattierens qualitativ
dergestalt verändern lässt,
- • dass
die zusätzlich eingebrachte induktive Energie zu einer überproportionalen
Steigerung der Vorschubgeschwindigkeit genutzt werden kann, so dass
trotz der zusätzlichen Energie die Temperaturbereiche,
in denen für die mechanischen Eigenschaften schädliche
Phasen (intermetallische Verbindungen, Ausscheidungen) oder metallurgische
Unverträglichkeiten (Gussgefüge, lokale Aufschmelzungen)
auftreten, schneller durchlaufen oder sicher vermieden werden können,
- • dass es durch die zusätzliche induktive
Energie ausreicht, anstelle mit einem fokussierten Laserstrahl mit einem
teilfokussierten Laserstrahl zu arbeiten, was die Prozessreproduzierbarkeit
deutlich verbessert,
- • dass es bei geeigneter Überlagerung der
induktiven und der Laser erzeugten Temperaturfelder sowie des Walzgrades
möglich ist, die für das Entstehen der atomaren
Bindung zwischen den Bändern notwendige (Relativ-)Verformung
in einer Umformzone einstellbarer Größe sehr reproduzierbar
zu erzeugen
- • und dass die durch das inhomogene Temperaturfeld
sich ergebende inhomogene Fließspannungsverteilung zu einer
Umformwulst vor der Plattierzone führt, die zu einer Verbesserung
der Reproduzierbarkeit der Einkopplung der Laserstrahlung genutzt
werden kann.
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Entsprechend
dem Anspruch 1 besteht die erfindungsgemäße Lösung
darin, dass
- a. eine inhomogene Kurzzeiterwärmung
von mindestens einem der Bänder (1, 2)
oder (3) infolge eines gleichzeitigen Energieeintrages
durch elektromagnetische Induktion und Laserbestrahlung stattfindet,
wobei der induktive Anteil am Gesamtenergieeintrag mindestens 65%
beträgt.
- b. die induktive Erwärmung in der Banddurchlaufrichtung
(44) vor der Laserbestrahlung erfolgt,
- c. die Laserbestrahlung direkt auf oder unmittelbar vor die
Umformzone (35) der Bandinnenseiten (38, 39) oder
(40) unmittelbar vor dem Walzeneingriff gerichtet ist und
die gesamte Breite der Umformzone (35) mit einer konstanten
Intensität umfasst,
- d. die laserinduzierten Temperaturfelder TL mit
den induktiv erzeugten Temperaturfeldern dergestalt überlagert
werden, dass am Ort der Umformzone (35) ein Temperaturgradient
senkrecht zur Walzebene herrscht und die Maximaltemperatur in der
Plattierebene unterhalb der Schmelztemperatur TS des
Bandes (1, 2) oder (3) mit der niedrigsten
Schmelztemperatur TS liegt,
- e. ein Warmwalzen der mit einem Temperaturgradienten versehenen
Bänder (1, 2) und/oder (3) in
einem Stich erfolgt,
- f. und ein Warmwalzgrad zwischen 1 und 70% eingestellt wird.
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Durch
die Überlagerung der laserinduzierten Temperaturfelder
TL mit den induktiv erzeugten Temperaturfeldern
Ti entsteht ein Gesamttemperaturfeld, dessen
Höhe an den Bandinnen- und Bandaußenseiten, dessen
Temperaturgradient und dessen räumliche Ausdehnung in mehrfacher
Hinsicht den Wamwalzplattierprozess beeinflusst. Mit den Temperaturgradienten
senkrecht zu den Bändern wird in Abhängigkeit
von der Höhe der Fließspannung in den Bändern
und deren werkstoffabhängiger Temperaturabhängigkeit
der lokale Umformgrad zwischen den Bändern und damit die
Relativumformung zwischen ihnen eingestellt. Weiterhin bestimmt
der Temperaturgradient über die Temperaturabhängigkeit
der Fließspannung und den Walzgrad auch die Ausdehnung
der Umformzone. Innerhalb der Umformzone nimmt der Umformgrad mit
Annäherung an die Bandinnenseiten schnell zu, so dass eine
Umformwulst entsteht, in die der Laserstrahl sehr reproduzierbar
einkoppeln kann. Der überwiegende Anteil der Prozessenergie
kommt von der Induktion. Mit Werten von größer als
65% der eingekoppelten Gesamtenergie ergeben sich einerseits eine
effektive arbeitsteilige Zusammenarbeit zwischen teurer Laserenergie
und preisgünstiger induktiver Energie und andererseits
um mindestens den Faktor 2 höhere Plattiergeschwindigkeiten
vP.
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Bevorzugte
Warmwalzgrade werden in Anspruch 2 angegeben.
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Im
Anspruch 3 wird ausgeführt, welche Parameter erfindungsgemäß gewählt
werden müssen, um die zum Warmwalzplattieren nötige
Relativverformung zwischen den Bändern zu erzeugen.
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Anspruch
4 nutzt in vorteilhafter Weise die Erkenntnis aus, dass durch das
Warmwalzen neben dem Plattieren zugleich auch die Endformgestaltung
des Halbzeuges möglich ist. Dabei kann der Walzgrad und
die Walzengeometrie so eingestellt werden, dass entweder nur eine
Umformung in der oben beschriebenen prozessrelevanten Umformzone
auftritt oder das gesamte Halbzeug umgeformt wird. Der letztere
Fall lässt sich besonders günstig realisieren,
wenn die Walzen als sogenannter Türkenkopf ausgeführt
sind. Diese Variante ist besonders gut geeignet für Halbzeuge
einfacher Geometrie und hoher Geometriegenauigkeit ohne nachfolgende
Bearbeitungsprozesse.
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Mit
dem Anspruch 5 wird davon ausgegangen, dass mit dem Walzenpaar für
das Warmwalzplattieren nur die Fügeverbindung erstellt
wird und die Zielgeometrie des Halbzeuges erst durch eine oder mehrere
nachfolgende Profilierwalzen erzeugt wird. Die Variante ist bevorzugt
anwendbar, wenn Halbzeuge komplizierterer Querschnittsgeometrien
hergestellt werden sollen. Bei diesem Walzprofilieren lässt
sich vorteilhaft die Temperatur vom Warmwalzplattieren zur Erhöhung
der beherrschbaren Umformgrade nutzen. Darüber hinaus ist
die Nutzung der Plattiertemperatur für die nachfolgenden
Umformprozesse energetisch günstig.
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Bei
thermisch unempfindlichen Werkstoffen, wie z. B. Stählen,
kann, wie im Anspruch 6 dargelegt, eine durchgreifende induktive
Erwärmung der Bänder erfolgen. Dazu werden günstiger
Weise Induktoren verwendet, die die Bänder komplett umfassen.
Wird darüber hinaus noch der Abstand zwischen den Umformzonen und
den Induktoren ausreichend groß und die Induktionsfrequenz
entsprechend klein gewählt, wird eine nahezu homogene induktive
Durchwärmung der Bänder erreicht. Die homogene
induktive Durchwärmung ist vorteilhaft bei thermisch umwandlungsfähigen
Werkstoffen, z. B. martensitisch härtenden Stählen,
weil sie eine homogene Ausgangsstruktur für nachfolgende
Wärmebehandlungsschritte liefert.
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Anspruch
7 gibt eine Lehre für die Wahl der Größe
der induktiv und der per Laser erzeugten Temperaturen an den Bandinnenseiten
in der Umformzone. Wesentlich ist, dass die maximale Temperatur ΔTges. kleiner ist als die Schmelztemperatur
TS des Bandes mit der niedrigsten Schmelztemperatur
und maximal 98% der Schmelztemperatur erreicht.
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Indem
die induktiv erzeugte Temperaturdifferenz ΔTi zwischen
2,2- und 16-mal so groß ist wie die durch den Laser erzeugte
Temperaturdifferenz ΔTL, wird eine
sowohl funktionell als auch wirtschaftlich sinnvolle energetische
Arbeitsteilung erreicht. Mit dieser energetischen Arbeitsteilung
lassen sich bei üblichen Laserleistungen (zwischen 4 und
20 kW) um den Faktor 2 bis 5 höhere Plattiergeschwindigkeiten
erreichen. Darüber hinaus gestattet erst die Kombination
einer hohen lokalen Plattiertemperatur an den Bandinnenseiten mit einer
davon relativ unabhängig wählbaren niedrigen und
induktiv erzeugten Vorwärmtemperatur im übrigen Bandquerschnitt
eine mechanisch ausreichend stabile Bandzuführung und -abführung.
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In
den Ansprüchen 8 bis 11 werden Vorschriften angegeben,
wie bei verschiedenen Werkstoffen, Ausgangs- und Zielgefügen
die induktive Vorwärmtemperatur ΔTi günstiger
Weise zu wählen ist.
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Die
Erfindung lässt sich auch sehr vorteilhaft für
das Plattieren von thermisch empfindlichen Werkstoffen und Werkstoffkombinationen
einsetzen, bei denen zwischen den Fügepartnern eine schweißtechnische Unverträglichkeit
besteht. Solche schweißtechnischen Unverträglichkeiten
können z. B. durch die Bildung spröder intermetallischer
Verbindungen in der Grenzfläche zwischen den beiden Fügepartnern
zustande kommen. Das ist z. B. bei den Werkstoffkombinationen Ti/Al,
Ti/Fe, Al/Fe der Fall. Wird die Dicke der intermetallischen Verbindungsschicht
größer als ein bestimmter Maximalwert (in der
Regel kleiner 5–10 μm), ist das plattierte Halbzeug
wegen Sprödbruchgefahr nicht darstellbar oder zumindest
nicht einsetzbar. Für diesen Fall werden, so wie in Anspruch
12 ausgeführt, nur die Bandinnenseiten induktiv erwärmt
und die Induktoren unmittelbar vor der Lasereinwirkzone angeordnet.
Damit sind durch die kalten Bandaußenseiten hohe Abschreckgeschwindigkeiten
und damit sehr kurze Verweilzeiten bei kritischen hohen Temperaturen,
die zu einer Bildung einer Grenzschicht aus intermetallischen Phasen
führen, gewährleistet. Wegen der zum Zeitpunkt
des Starts der Lasereinwirkung sehr hohen Temperatur an den Bandinnenseiten
kann die nötige Temperaturerhöhung durch die Lasereinwirkung
verhältnismäßig klein gewählt
und eine hohe Plattiergeschwindigkeit erreicht werden. Zur Reduzierung
der Eindringtiefe des induktiv erzeugten Temperaturfeldes werden
in diesem Fall Hochfrequenzgeneratoren mit Schwingfrequenzen vorzugsweise
zwischen 100 und 500 kHz verwendet. Die hohe Plattiergeschwindigkeit
ermöglicht höhere Abkühlgeschwindigkeiten
und damit eine Reduzierung der Zeitspanne innerhalb derer sich spröde
intermetallische Verbindungsräume bilden können.
Damit sind auch walzplattierte Halbzeuge aus schwer fügbaren
Werkstoffkombinationen wie z. Ti/Al, Ti/Fe, Fe/Al wirtschaftlich fertigbar.
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Die
Tendenz zur Bildung von intermetallischen Verbindungsräumen
kann zusätzlich reduziert werden, wenn wie in Anspruch
13 dargelegt, das walzplattierte Band unmittelbar nach Verlassen
des Walzenpaares in einer Kühlstrecke schnell abgekühlt
wird.
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Das
erfindungsgemäße Vorgehen gestattet es sowohl,
so wie in Anspruch 15 ausgeführt, ein nur einseitig plattiertes
Halbzeug oder wie in Anspruch 14 vorgestellt ein beidseitig plattiertes
Halbzeug herzustellen.
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Bei
der Realisierung hoher Walzplattiertemperaturen oder beim Warmwalzplattieren
oxidationsanfälliger Werkstoffe kann die induktive Erwärmung,
die Lasereinwirkung, der Transport des erwärmten Bandes,
das Walzplattieren und gegebenenfalls das Walzprofilieren, so wie
in Anspruch 16 erläutert, unter Schutzgas stattfinden.
Bei oxidierten Bändern kann anstelle des Schutzgases, so
wie in Anspruch 17 dargelegt, auch ein reduzierendes Gas oder Gasgemisch
verwendet werden.
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Wie
in Anspruch 18 beispielhaft herausgegriffen, stellt ein bevorzugtes
Anwendungsfeld der Erfindung das Herstellen von walzplattierten
Halbzeugen aus Vergütungsstählen, Werkzeugstählen
oder hochlegierten nichtrostenden Stählen und Baustählen
dar. Hiermit lassen sich z. B. preisgünstig verschleißbeständige
Bauteile herstellen. Sie können einfach und ohne Einbuße
an ihrer Verschleißbeständigkeit von der Gegenseite her
spanend weiter verarbeitet werden und z. B. verschraubt oder auch
rissfrei verschweißt werden. Ebenso gut können
jedoch auch Bänder aus Stellit oder anderen Hardfacing-Legierungen
plattiert werden.
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Die
speziell für das Walzplattieren der Werkstoffkombination
Vergütungsstahl/Baustahl erfindungsgemäß zu
wählenden Parameterbereiche für die induktiv und
die mittels Laser erzeugten Temperaturen ΔTi bzw. ΔTL werden in Anspruch 19 angegeben.
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Falls
das Halbzeug aus dem Vergütungsstahl und einem Baustahl
nachfolgend noch spanend bearbeitet werden soll, kann, sowie in
Anspruch 20 dargelegt, die Abkühlgeschwindigkeit des plattierten
Halbzeuges durch Durchlaufen einer Abkühlstrecke so eingestellt
werden, dass ein normalisiertes Gefüge entsteht.
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Anspruch
21 bildet den erfindungsgemäßen Gedanken weiter
für alle Halbzeuge bzw. Bauteile, die unter einem linien-
bzw. bahnförmigen Verschleißkontakt stehen. Das
können beispielsweise, so wie in den Ansprüchen
22 und 23 ausgeführt, integrierte Wälzlager sein.
Ebenso gut können es aber auch Verschleißschutzleisten
für eine Vielzahl von Anwendungen z. B. bei Kettenförderern,
Bandführungen bei der Erz-, Erd- oder Baustoffbewegung,
in Walzwerken, der polygraphischen Industrie, dem Werkzeugmaschinenbau
oder dem Motorenbau sein. Die Breite und Dicke des Bandes des Auflagewerkstoffes
brauchen dabei nur geringfügig breiter bzw. dicker zu sein,
als die Zone, innerhalb der die Verschleißbeanspruchung
bzw. die Belastungsspannung auf den durch die Grenzfläche
bzw. den Grundwerkstoff ertragbaren Wert abfällt.
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In
Anspruch 24 wird das erfindungsgemäße Grundprinzip
für den Fall weiter entwickelt, dass Werkstoffkombinationen
gefügt werden sollen, deren metallurgische Unverträglichkeit
keinerlei thermische Walzplattierprozesse zulässt. Dazu
wird zwischen dem Band des Auflagewerkstoffes und dem Band des Grundwerkstoffes
ein dünnes Band eines Zwischenlagewerkstoffes eingeführt.
Der Werkstoff dieses Bandes wird so gewählt, dass weder
mit dem Grundwerkstoff noch mit dem Auflagewerkstoff metallurgische
Unverträglichkeiten, wie z. B. die Bildung spröder
intermetallischer Grenzschichten, bestehen. Ein solcher Zwischenlagewerkstoff
kann bei Hochtemperaturanwendungen auch als Diffusionsbarriere zur
Verhinderung der Versprödung durch Interdiffusion während
des Einsatzes dienen. Da die Bänder aus dem oder den Zwischen lagewerkstoffen
sehr dünn gewählt werden, ist deren Wärmekapazität
so gering, dass sie nicht separat erwärmt werden müssen,
sondern sich im Kontakt mit der Umformzone oder dem reflektierten
Anteil der Laserstrahlung instantan erwärmen. Beispielsweise
kann ein solcher Zwischenlagewerkstoff aus einer 200 μm
dicken Nickel-Folie bestehen.
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Besonders
vorteilhaft lässt sich das Verfahren, so wie in Anspruch
25 ausgeführt für die Fertigung von Verschleißleisten
und Führungsbahnen einsetzen. Dazu wird das Bauteil schon
endkonturnah oder -fertig als Auflagewerkstoff eingesetzt.
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Insbesondere
für elektrische oder magnetische Funktionen werden vielfach
Schichtverbundwerkstoffe aus Stapeln zweier abwechselnd angeordneter
Werkstoffe benötigt. Wie in den Ansprüchen 26
und 27 dargelegt, lassen sich solche Werkstoffverbunde durch eine
ein- oder mehrmalige Wiederholung des erfindungsgemäßen
Warmwalzplattierprozesses herstellen.
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Tribologisch
oder elektrisch besonders hoch beanspruchte Bauteile sind höher
belastbar bzw. weisen eine längere Lebensdauer auf, wenn
es gelingt, die während des bestimmungsgemäßen
Einsatzes entstehende Wärme unmittelbar abzuführen.
Das kann mit integrierten Kühlkanälen erreicht
werden. Eine besonders günstige Herstellungsvariante für
solche funktionsintegrierten Halbzeuge ist in Anspruch 28 entwickelt.
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Der
Erfindungsgedanke ist nicht nur darauf beschränkt, dass
die verwendeten Bänder des Grundwerkstoffes und/oder des
Auflagewerkstoffes einen ebenen rechteckförmigen Querschnitt
haben. Genauso gut kann, wie in Anspruch 29 formuliert, der Querschnitt
des oder der Auflagebänder oder auch der Querschnitt des
Bandes des Grundwerkstoffes vom Rechteckquerschnitt drastisch abweichen.
So können z. B. profilierte Bänder oder sogar
stranggepresste Halbzeuge verwendet werden. Dieser neue Freiraum
wird durch die Besonderheit des erfindungsgemäßen
Verfahrens des Laserinduktionswalzplattierens ermöglicht,
dass zur Herstellung einer atomaren Verbindung nur sehr geringe
Plattierumformgrade nötig sind. So kann z. B. erreicht werden,
dass erstmals Strangpress- oder Blechprofile mit einer nur geringfügigen Änderung
des Querschnittes artfremd walzplattiert werden.
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So
wie in Anspruch 30 ausgeführt, kann die Plattierfläche
auch auf mehrere Teilflächen aufgeteilt werden. Durch die
Verwendungsmöglichkeiten von Bändern mit nichtebenen
Begrenzungsflächen und die Aufteilung der Plattierzone
auf mehrere Teilzonen können entsprechend Anspruch 31 auch
mehrfunktionale Hohlstrukturen aus konventionell nicht oder nicht
ausreichend gut fügbaren Werkstoffkombinationen hergestellt werden.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung
des Warmwalzplattierverfahrens besteht entsprechend Anspruch 32
aus
- – zwei bis drei induktiven Erwärmungsstationen
mit den dazu gehörigen Generatoren und Induktoren
- – einem oder zwei Lasern mit ein oder zwei Strahlformungseinheiten
- – einem Walzenpaar zum Walzplattieren
- – zwei oder drei Abhaspelstationen
- – und einer Aufhaspelstation oder Ablängstation.
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Die
Walzkraft zum Walzplattieren ist einstellbar ausgeführt.
Ebenso kann der Abstand zwischen den Induktoren und den Lasereinwirkzonen
eingestellt werden. Zur Behandlung von oxidationsempfindlichen Werkstoffen
kann die Bandführung oder die gesamte Anordnung unter Schutzgas
angeordnet sein.
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Wie
in Anspruch 33 ausgeführt, kann ein Temperaturregelsignal,
das unmittelbar vor bzw. in den Lasereinwirkzonen abgenommen wird,
verwendet werden, um die induktive bzw. Laserleistung zu regeln.
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Das
Profilieren des warmgewalzten Bandes kann, so wie in Anspruch 34
dargelegt, dadurch realisiert werden, dass das Walzenpaar zum Walzplattieren
eine profilierte Walze aufweist oder, so wie in Anspruch 35 erläutert,
nach dem Walzenpaar ein Satz Profilierwalzen angeordnet ist. Zusätzlich
können nach dem Walzenpaar zum Walzplattieren, so wie in
den Ansprüchen 36 und 37 ausgeführt, eine Kühlstrecke
oder eine Wärmebehandlungsstrecke angeordnet sein.
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Die
Ansprüche 38 und 39 geben günstige Ausführungsformen
für die Strahlformungseinheiten des Laserstrahles an. Wenn
entsprechend dem Verfahrensanspruch 30 die Plattierfläche
in mehrere Teilzonen aufgeteilt ist, können mehrere Strahlformungseinheiten
oder Strahlhomogenisatoren verwendet werden.
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Im
Falle der Erzeugung warmwalzplattierter Halbzeuge aus kompliziert
geformten Blech- oder Strangpressprofilen, die mehrere Teilzonen
der Plattierfläche aufweisen, sind die Walzen dergestalt
profiliert, dass sie die Walzplattierkräfte im Wesentlichen
nur in dem Bereich der Teilzonen der Plattierflächen aufbringen.
Damit ist es möglich, auch sehr dünnwandige, kompliziert
geformte Halbzeuge herzustellen.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren des Laserinduktionswalzplattierens
bietet mehrere Vorteile:
- • qualitative
und quantitative Erweiterung der plattierbaren Werkstoffpalette
in Richtung höher- und höchstfeste metallische
Werkstoffe, härtbare Stähle, hochlegierte Stähle
und schweißmetallurgisch unverträgliche Werkstoffkombinationen
- • deutliche Erhöhung der Walzplattiergeschwindigkeit
gegenüber dem Laserwalzplattieren bei gleichzeitiger Verringerung
der nötigen Laserleistung
- • Verringerung der Energiekosten durch energetische
Arbeitsteilung zwischen induktiver Erwärmung und Lasererwärmung
- • qualitativ hochwertige metallurgische Bindung mit
hoher mechanischer Belastbarkeit zwischen den zu fügenden
Bändern ohne Anwesenheit einer durch eine schmelzflüssige
Phase hervorgerufenen Gussstruktur
- • Unterdrückung bzw. Reduzierung der Tendenz
zur Bildung intermetallischer Phasensäume und der Grobkornbildung
in der Plattierzone durch hohe lokale Abkühlgeschwindigkeit
infolge großem Temperaturgradienten an der Bandinnenseite
und hoher Walzplattiergeschwindigkeit
• Einsetzbarkeit
auch für komplizierter geformte Halbzeuge
• Herstellbarkeit
multifunktionaler Halbzeuge
• gute mechanische Bandführbarkeit
und -umformbarkeit durch eine unabhängig von der Plattiertemperatur einstellbare
Vorwärmtemperatur des Bandquerschnittes.
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Die
Erfindung wird mittels der nachfolgenden Ausführungsbeispiele
näher erläutert. Sie werden anhand der 1 bis 8 näher
dargestellt.
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Es
zeigt:
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1:
Eine Prinzipskizze zur Erläuterung des erfindungsgemäßen
Verfahrens
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2:
Die Temperaturverläufe in dem Band des Grundwerkstoffes
G (Position P1) und des Auflagewerkstoffes A (Position P2) nach
induktiver Erwärmung sowie in den Bändern nach
der Lasereinwirkung (Positionen P4 und P5) sowie nach dem Warmwalzplattieren
(Position P7). Die Lage der Positionen P1 bis P7 kann dem Schema
des Verfahrensablaufes in 1 entnommen
werden.
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3: Metallographische Querschliffe eines
erfindungsgemäß laserinduktionswalzplattierten
Bandes
3a: Bandquerschnitt nach Laserinduktionswalzplattieren
und mechanischer Bearbeitung
3b: Höher
vergrößertes metallographisches Bild der plattierten
Grenzfläche zwischen Grundwerkstoff und Plattierwerkstoff
3c:
Bandquerschnitt nach Härten des Halbzeuges
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4:
Härteverlauf quer zur plattierten Grenzfläche
in verschiedenen Bearbeitungsstadien
-
5:
Rissfrei gedrilltes laserinduktionsplattiertes Halbzeug
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6:
Prinzipskizze der Vorrichtung zum Laserinduktionswalzplattieren
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7:
Abfolge von Prozessschritten zur Herstellung von Halbzeugen für
Industriemesser
-
8:
Auswahl von möglichen Geometrien von Verbund-Halbzeugen
hergestellt über Laserinduktionswalzplattieren
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9:
Verschiedene Ausführungsformen eines Maraging-Stahl verstärkten
Kupfer-Bandes für Hochstromanwendungen mit integrierten
Kühlkanälen
-
10:
Querschnitt eines hochbelastbaren Bimetall-Wärmetauschers
-
Ausführungsbeispiele:
-
Ausführungsbeispiel 1:
-
Das
erfindungsgemäße Verfahren des Laserinduktionswalzplattierens
soll anhand der bisher nur schwer plattierbaren Werkstoffkombination
Vergütungsstahl mit nicht härtbaren Stählen
erläutert werden. Das Ausführungsbeispiel bezieht
sich verfahrensseitig vorrangig auf die Ansprüche 1 bis
4, 6 bis 8, 16 und 18 bis 20.
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Für
eine neuartige gebaute Nockenwelle, wie sie z. B. in
WO 02/100 588 beschrieben ist, wird
ein effektives Herstellungsverfahren für die Nocken gesucht.
Die gebaute Nockenwelle besteht aus einem Rohr aus einem schweißbaren
Stahl und ringförmigen Nocken aus einem Verbundhalbzeug.
Die Nocken weisen eine gehärtete Kipphebelablauffläche
aus einem hoch gekohlten Stahl und eine innere Zone aus einem schweißbaren
Stahl auf, der mit der Welle verschweißt werden kann. Entsprechend
den Belastungsverhältnissen soll die Härtungszonentiefe
2,7 mm betragen und die Nocken sollen 12 mm breit sein. Dem entsprechend
soll ein plattiertes Bimetall-Halbzeug aus dem Vergütungsstahl
SAE 1055 (1.1518) und dem Baustahl QStE420TM (1.0980) hergestellt
werden. Das Halbzeug soll die Endabmaße (d
P=)
3,9 mm × 12,0 mm aufweisen, wobei entsprechend der hohen
Wälzverschleißbelastung die Härtungszonentiefe
ca. 2,7 mm betragen soll. Dem entsprechend soll die Dicke des härtbaren
Teiles des Bimetall-Halbzeuges 2,7 mm betragen.
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Zum
Walzplattieren (siehe 1) wird von zwei Bändern
ausgegangen. Das Band aus dem Vergütungsstahl (Auflagewerkstoff
A) hat die Abmaße (dA=) 3,0 mm × 12,0
mm, während das Band aus dem Baustahl (Grundwerkstoff G)
die Abmessung 1,5 mm × 12,0 mm aufweist.
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Sowohl
das Band aus dem Grundwerkstoff G (1) als auch das Band
aus dem Auflagewerkstoff A (2) wird aus einem Coil (15)
bzw. (16) entnommen und über je einen Richtwalzensatz
(19, 20) geführt. Die Richtwalzensätze
werden leicht bremsend eingestellt, so dass die Bänder
zwischen den Richtwalzensätzen (19, 20) und
dem Walzenpaar für das Warmwalzplattieren (23)
unter einer geringen Zugspannung stehen. Als Induktionsgeneratoren
(30, 31) werden zwei HF-Generatoren mit einer
Leistung von je 25 kW bei einer Frequenz von 200 kHz verwendet.
Die Induktoren (7, 8) sind je 12-windig ausgeführt
und umfassen die Bänder (1, 2) vollständig.
Als Laser (33) wird ein 6 kW-CO2-Laser
verwendet. Als Strahlformungseinheit (11) des Laserstrahles (10)
und gleichzeitig als Umlenkspiegel und Fokussieroptik (14)
dient ein Facettenspiegel. Die Fleckgröße des Laserstrahles
(10) beträgt in der Position der Einwirkzone (12)
12,0 mm × 1,5 mm. Das Walzenpaar (23) besteht
aus einer oberen glatten Walze und einer unteren profilierten Walze.
Letztere weist eine umlaufenden Ausnehmung von 12 mm × 3,8
mm auf. Nach Verlassen des Walzenpaares (23) gelangt das
plattierte Band P (5) in eine Ablängstation (28).
Hier wird das Band P (5) auf eine einstellbare Länge
abgelängt und zum Abkühlen in einem Bandkanal
abgelegt. Zwischen den Richtwalzensätzen (19, 20)
und der Ablängstation (28) läuft der
Prozess unter Stickstoff als Schutzgas ab.
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Zum
Prozessablauf werden folgende Parameter eingestellt: Laserleistung
an der Einwirkzone (12): 5,7 kW; Induktionsleistung des
Induktionsgenerators (31) für den Induktor (8)
für den Auflagewerkstoff A (2): 22,5 kW; Induktionsleistung
des Induktionsgenerators (30) für den Induktor
(7) für den Grundwerkstoff G (1): 15,0 kW;
hydraulischer Walzdruck: 45 bar, Walzplattiergeschwindigkeit vP = 12 m/min.
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Durch
die Einwirkung der induktiven Felder werden an der Position P1 des
Grundwerkstoffes G (1) und der Position P2 des Auflagewerkstoffes
A (2) folgende Temperaturen erreicht: T 1 / G ≈ 680°C,
T 2 / A, ≈ 630°C (siehe 2). Beim
Erreichen der Lasereinwirkzone sind diese Temperaturen an den Positionen
P4 und P5 an der jeweiligen Bandaußenseite auf etwa T 4 / G ≈ 650°C
und T 5 / A ≈ 610°C abgefallen. Durch die Einwirkung
des Laserstrahles (10) werden die Bandinnenseiten auf die
Temperaturen T 4 / GL ≈ 1350°C und T 5 / AL ≈ 1300°C
aufgewärmt. Diese Temperaturen reichen aus, um unter Einwirkung
der Walzkraft F die beiden Werkstoffe atomar zu verbinden. Nach
dem Walzplattieren ist in der Position P7 die Spitzentemperatur
in der Position der Walzplattierfläche (37) schon
sehr stark gesunken T 7 / P ≈ 900°C, während
sich die Temperatur im Bandinneren angeglichen und sich nur geringfügig
verändert hat (T 7 / G ≈ 650°C). Der mittlere
Walzgrad beträgt 9% und ist damit deutlich geringer als
der im Stand der Technik angegebene Mindestwert von 20% für
das Warmwalzplattieren (siehe „Walzen von Flachprodukten",
Hrsg.: Jürgen Hirsch, Wiley-VCH, 2001, S. 15).
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In
Bezug zu den in den Ansprüchen 1, 7 und 19 ausgeführten
Werten und Relationen werden folgende Verhältnisse erreicht:
Die induktive Gesamtenergie beträgt 37,5 kW, die Laserenergie
5,7 kW. Damit beträgt der Anteil der induktiven an der
Gesamtenergie 87%. Der durch Lasereinwirkung erzeugte Temperaturanstieg erreicht ΔTL ≈ 610 K ≈ 0,43·TS während der durch Induktion hervorgerufene ΔTi ≈ 690 K ≈ 0,49·TS beträgt. Für den Wert
des gesamten Temperaturanstieges gilt ΔTges. ≈ 0,93
TS. Die Walzplattiergeschwindigkeit vP steigt durch die induktive Zusatzenergie
um etwa den Faktor 2.
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Als
Ergebnis des Prozesses entsteht ein einseitig härtbares
Bimetallband (siehe 3a) mit einer perfekt ausgebildeten
Verbindungszone (siehe 3b). Die Grenzfläche
weist eine fehlerfreie atomare Bindung ohne Poren, Bindefehler oder
Anschmelzungen auf, wobei einzelne Körner über
die Grenzfläche hinweg rekristallisieren. Beide Bänder
sind vollständig in der festen Phase ohne das Auftreten
eines aufgeschmolzenen Saumes gefügt worden. Beide Werkstoffe
des plattierten Bandes P (4) liegen nach der langsamen
Abkühlung an Luft im quasi normalisierten Zustand vor.
In diesem Zustand ist das Band gut mechanisch oder fügetechnisch
weiterverarbeitbar. Die gute und rissfreie Umformbarkeit des Bimetallbandes
wird durch einen Verdrillversuch nachgewiesen (siehe 5).
Weder nach dem Verdrillversuch noch nach einer Umbiegung mit einem Biegewinkel
von 180° weist das Band Risse oder Einschnürungen
auf. Für die gute mechanische Belastbarkeit und Umformbarkeit
des Bandes ist neben der atomaren Verbindung die Vermeidung einer
Gussstruktur, d. h. das Vermeiden des Überschreitens der
Schmelztemperatur TS wie auch die geringe
Härte in der Grenzfläche entscheidend. 4 zeigt
den Härteverlauf quer zur plattierten Grenzfläche
in verschiedenen Bearbeitungsstadien. Die Ausgangshärte
im Grundwerkstoff G (1) beträgt 150 HV 0,1 und
die im Auflagewerkstoff A (2) 190 HV 0,1. Nach dem Laserinduktionsbandplattieren
wird an den Bandaußenseiten genau die Ausgangshärte
erreicht, während in unmittelbarer Nähe der Plattierfläche
(37) die Härte im Grundwerkstoff G (1)
und im Auflagewerkstoff A (2) geringfügig um ca.
5 HV 0,1 auf ca. 145 HV 0,1 bzw. um ca. 20 HV auf ca. 170 HV 0,1
abfällt. Bemerkenswert und Ursache für die gute
Verformbarkeit des plattieren Bandes ist die Tatsache, dass auch
in der Plattierzone (37) nur ein äußerst
geringer Härteanstieg (ca. 240 HV 0,1) zu verzeichnen ist.
Nach dem Härten nimmt die hochkohlenstoffhaltige Seite
des Bandes P (5) eine Härte von ca. 780 HV 0,1
an, ohne dass es zu Rissen in der Plattierzone (37) oder
zu einer Randentkohlung kommt (siehe 4 und 3c).
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Gegenüber
dem Stand der Technik werden in diesem Anwendungsbeispiel folgende
spezifische Vorteile erreicht:
- • erstmalige
effektive technische Möglichkeit zum Warmwalzplattieren
schmaler Bandprodukte und Halbzeuge aus Vergütungsstählen
- • Erhöhung der Geschwindigkeit des Laserwalzplattierens
gegenüber dem Stand der Technik (vgl. z. B. DE 19502140 ) um mindestens den Faktor
2
- • deutliche Reduzierung der Investitionskosten durch
einfachen Aufbau des Walzengerüstes um mindestens den Faktor
2 infolge der um den Faktor 2 bis 4 reduzierten Walzkräfte
sowie Reduzierung der nötigen Laserleistung um den Faktor
1,5 bis 2,5
- • gute Integrierbarkeit von weiteren Wärmebehandlungsschritten
unter energetisch sehr vorteilhafter Nutzung der Restwärme
aus dem Warmwalzplattieren
- • Herstellbarkeit von Halbzeugen mit qualitativ neuen
Funktionalitäten
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Ausführungsbeispiel 2:
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Das
Ausführungsbeispiel 2 bezieht sich vorwiegend auf die Ansprüche
32 und 35 bis 37 und führt eine erfindungsgemäße
Bandplattieranlage in einer sehr flexiblen Form aus (siehe 6).
Auf der Anlage sollen ein aus Korrosionsschutzgründen doppelseitig
plattiertes Band aus einer sehr schwer fehlerfrei fügbaren Werkstoffkombination
warmwalzplattiert werden. Wegen der extremen metallurgischen Unverträglichkeit
des Grundwerkstoffes G (1) mit den Bändern der
Auflagewerkstoffe A (2) und B (3) wird zwischen
Grundwerkstoff G (1) und Auflagewerkstoff A (2),
B (3) je ein Zwischenlagewerkstoff C (4) eingeführt.
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Die
Anlage besteht aus den Abhaspelstationen (15), (16),
(17) für den Grundwerkstoff A (2) und
B (3). Für den Zwischenlagewerkstoff C (4)
sind zwei identische kleinere Abhaspelstationen (18) vorgesehen. Über die
entsprechenden Richtwalzensätze (19, 20, 21, 22)
gelangt das Band über Umlenkrollen (46) zum Walzenpaar
zum Warmwalzplattieren (23). Hinter dem Walzenpaar (23)
ist eine Abkühlstrecke [25] angeordnet. Dahinter
befindet sich ein Profilierwalzensatz (26), der entsprechend
der Umformaufgabe mit einem oder mehreren Walzenstöcken
ausgerüstet ist. Der Profilierwalzensatz (26)
kann auch aus einem Rollformer bestehen, der das warmwalzplattierte
Band P (5) zu einem Rohr umformt, das in einer nicht gezeichneten
Rohrschweißanlage verschweißt werden kann. Daran
schließt sich eine Wärmebehandlungsstrecke (27)
an. Abschließend befinden sich alternativ eine Ablängeinrichtung
für warmwalzplattierte Halbzeuge (28) oder eine
Haspel zum Aufnehmen des warmwalzplattierten und eventuell umgeformten
Halbzeuges P (5) bzw. H (6).
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Zur
induktiven Vorwärmung des Bandes aus dem Grundwerkstoff
G (1), dem Auflagewerkstoff A (2) und B (3)
sind drei Induktoren (7), (8) und (9)
zwischen den Richtwalzensätzen (19), (20)
bzw. (21) angeordnet. Die drei Induktoren (7, 8, 9)
umfassen die Bänder (1, 2, 3)
jeweils vollständig und werden von den Induktionsgeneratoren
(30, 31, 32) gespeist. Die Induktionsgeneratoren
haben eine Frequenz von 200 kHz. Die Laserenergie stellen zwei Faserlaser
(33, 34) mit einer Leistung von je 4 kW zur Verfügung.
Die Laserstrahlung wird durch zwei Lichtleitfasern (13) über
zwei Strahlformungseinheiten (11', 11'') auf die
beiden Innenseiten der Bänder (39, 40)
aus den Auflagewerkstoffen A (2) und B (3) fokussiert.
Die Strahlformungseinheiten (11', 11'') enthalten
optische Mittel zur Erzeugung eines Linienfokus mit konstanter Intensität
parallel zur Plattierfläche (37). Falls erforderlich,
kann der Laserstrahl (10') bzw. (10'') über
Umlenkspiegel (45) auf die Bandinnenseiten (39, 40)
der Auflagewerkstoffe A (2) und B (3) gerichtet
werden.
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Zum
Start des Verfahrens werden alle Abhaspelstationen (15, 16, 17, 18),
das Walzenpaar zum Warmwalzplattieren (23), der Profilwalzensatz
(26) und die Walze der Abhaspelstation (29) in
Banddurchlaufrichtung (44) in die Umdrehungsgeschwindigkeiten
VA = VB = VG < VP ≤ VPR =
VH versetzt. Gleichzeitig werden die Induktoren
(7, 8, 9) mit einer ausgewählten
Stromstärke beaufschlagt. Über die Temperaturmesseinrichtungen (in 6 nicht
eingezeichnet) (41, 42, 43) wird die
Stromstärke auf die Solltemperaturen T 1 / G, T 1 / A, T 1 / B geregelt. Kurz
bevor die Bänder der Auflagewerkstoffe A (2),
B (3) die vorgesehenen Einwirkzonen (12', 12'')
der Laserstrahlen (10', 10'') erreicht haben,
wird der Laser (33, 34) eingeschaltet. Jetzt wird
auch der Walzendruck des Walzenpaares zum Warmwalzplattieren (23)
durch die hydraulische Walzkrafteinstellung (24) von einem
geringen Anfangswert, der zur störungslosen Bandführung
nötig ist, aber keinerlei plastische Deformation in den Bändern
G (1), A (2), B (3) bzw. C (4)
erzeugt, auf den Sollwert erhöht.
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In
der speziellen Ausbildung der Verwendung von Zwischenlagenbändern
C (4) werden die Laserstrahlen (10', 10'')
jeweils asymmetrisch auf die Bänder A (2) und
B (3) bzw. den Umformwulst (36) der Umformzone
(35) gerichtet. Die beiden Bänder des Zwischenlagewerkstoffes
C (4) haben nur eine geringe Dicke, im gewählten
Fall 200 μm. Dadurch können sie allein durch die
Reflexion der Laserstrahlen (10') und (10'') von deren
Einwirkzonen (12') und (12'') ausreichend erwärmt
werden. Der Grundwerkstoff G (1) wird allein durch den
Induktor (7) erwärmt. Um eine gute Plattierfähigkeit
mit dem Band des Zwischenlagewerkstoffes C (4) zu erzielen,
wird die Temperatur T 1 / G an der Banddurchlaufposition P1 soweit erhöht
eingestellt, dass die Temperatur T 4 / G an der Banddurchlaufposition
P4 ausreichend hoch ist, um ein Plattierverbund mit dem erwärmten
Zwischenlagenband C (4) einzugehen.
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Ausführungsbeispiel 3:
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Ausführungsbeispiel
3 stellt eine mögliche Prozessabfolge zur Nutzung des erfindungsgemäßen
Verfahrens zur kostengünstigen Herstellung von sehr standfesten
Industriemessern dar (siehe 7). Der
Werkstoff für das Band des Grundwerkstoffes G (1)
besteht aus einem höherfesten schweißbaren Baustahl,
wie z. B. S690, S960 oder S1100 (P1). Für den Werkstoff
des Auflagewerkstoffes A (2) können Kaltarbeitsstähle, hochlegierte
Werkzeugstähle, Schnellarbeitsstähle oder auch
Stellite gewählt werden (P2). Günstig erweist
es sich, als Querschnitt für das Band A (2) einen
flachen Kreisabschnitt zu wählen. Beide Bänder
werden induktiv auf eine werkstoffspezifische Temperatur T 1 / G bzw.
T 2 / A erwärmt. Die Breite der Lasereinwirkungszone entspricht der
Breite des Auflagebandes A (2). Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel
1 ist hier die obere Walze des Walzenpaares (23) profiliert.
Die Profiliertiefe beträgt etwa die Hälfte der
Banddicke des Auflagematerials A (2). Durch diese Form
wird das Auflagematerial A (2) linsenförmig in
das Band des Grundwerkstoffes G (1) eingepresst (P7). Diese
sanfte Form der Einpressung verringert die Gefahr von Bindefehlern
an den Bandkanten des Auflagewerkstoffes A (2). Im Profilierwalzensatz
(26) findet bei ausreichend hohen Temperaturen die völlige
Einwalzung des Auflagewerkstoffes A (2) in den Grundwerkstoff
G (1); (P9) statt. Nach dem Erkalten wird das umgeformte
Halbzeug H (6) längs getrennt (P10) und anschließend
die Messerfläche angeschliffen (P11)
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Mögliche
Querschnittsformen für die laserinduktionsplattierten Halbzeuge
sind ohne Beschränkung der Allgemeinheit in 8a bis 8m dargestellt. Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet
sind insbesondere Halbzeuge für wälzverschleißbeanspruchte
Bauteile wie sie in 8a, e, g, h, i, dargestellt
sind. Das Halbzeug nach Kontur 8e eignet
sich z. B. für Maschinenführungsleisten, die Halbzeuge
nach 8g, h, i für Laufbahnen
für Zylinderrollen- bzw. Kugellager. In diesen Fällen
kann für den Auflagewerkstoff A (2) vorzugsweise
der Kugellagerstahl 100Cr6 verwendet werden. Ein Halbzeug nach 8b oder 8c ist dagegen gut bei besonderer korrosiver
Beanspruchung einsetzbar.
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Ohne
Verletzung des Erfindungsgedankens kann das Band des Grundwerkstoffes
bis auf die Plattierfläche schon die Endgeometrie des späteren
Bauteiles besitzen. Dadurch kann das Laserinduktionswalzplattieren
z. B. bei der Fertigung von Führungsbahnen oder Verschleißleisten
verwendet werden, um solche Bauteile sehr endkonturnah zu fügen.
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Ausführungsbeispiel 4:
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Elektrische
Leiter für Hoch-, Höchst- oder Impulsstromanwendungen
müssen gleichzeitig zwei gegensätzlichen Anforderungen
genügen – zum Einen höchster elektrischer
Leitfähigkeit und zum Anderen einer sehr hohen mechanischen
Belastbarkeit und Strukturstabilität. Diese lassen sich
mit einem monolitischen Werkstoff nur unzureichend erfüllen.
Darüber hinaus muss die Ohm'sche Verlustwärme
möglichst effektiv abgeführt werden. Zusätzliche
separate Kühlleitungen verringern jedoch die elektrische
Stromdichte, erhöhen den Bauaufwand und machen das Bauteil
störanfälliger.
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Diesen
Anforderungen kann sehr gut mit einer spezifischen Weiterbildung
des Erfindungsgedankens entsprochen werden. Dazu wird, wie in den 9a,
b, c gezeigt, ein laserinduktionswalzplattiertes Verbundhalbzeug
mit integrierten Kühlkanälen vorgeschlagen. In
seiner einfachsten Ausführungsform (siehe 9a) besteht
es aus einem rechteckförmigen Profil aus sauerstofffreiem
Kupfer höchster elektrischer Leitfähigkeit, das
mittels Laserinduktionswalzplattieren mit einem ebenfalls rechteckigen
Profil gleicher Breite aber geringerer Dicke aus einem Maraging-Stahl
stoffschlüssig verbunden ist. Das Band des Maraging-Stahls,
das als Grundwerkstoff A (1) dient, enthält auf
der dem Auflagewerkstoff B (2) zugewandten Seite längs
des Bandes A (1) verlaufende Kühlkanäle
(47). Die Plattierzone (37) ist aus einzelnen
Teilzonen (37') aufgebaut. Für den Fall, dass
die Summe der Breiten der einzelnen Teilzonen (37') deutlich
größer ist als die Summe der Breiten der Kühlkanäle
(47), ist es vorteilhaft, alle Teilzonen (37')
gleichzeitig mit einem einzigen, entsprechend breit geformten Laserstrahl
(10) zu plattieren. Im entgegengesetzten Fall ist es günstiger,
mit mehreren Teilstrahlen zu arbeiten.
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Für
die Durchführung des Verfahrens wird die induktive Energie
des Induktors (7) für die Erwärmung des
Grundwerkstoffes G (1) gegenüber der des Induktors
(8) für den Auflagewerkstoff A (2) so
gewählt, dass die sich einstellende Temperatur T 4 / G im Grundwerkstoff
G (1) in der Position P4 deutlich höher ist, als
die entsprechende Temperatur T 5 / A im Auflagewerkstoff A (2).
Vorteilhafterweise wird die Temperatur T 4 / G so gewählt, dass
sie oberhalb der Austenitisierungstemperatur des verwendeten Maraging-Stahles
liegt. Nach dem Durchlaufen des Walzenpaares (23) wird
das plattierte Band P (5) in einer Kühleinrichtung
(25) abgeschreckt.
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Anschließend
wird das plattierte Band einer Auslagerungs-Wärmebehandlung
zur Martensit-Aushärtung des Grundwerkstoffes G (1)
unterzogen. Dadurch erhält das Verbundhalbzeug eine deutlich
höhere Festigkeit.
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Vorteilhaft
wirkt sich aus, dass beim erfindungsgemäßen Verfahren
die Mindestumformgrade zum Erreichen einer stoffschlüssigen
Plattierverbindung sehr klein gewählt werden können.
Dadurch werden die Stege des Auflagewerkstoffes A (2) während
des Eingriffes des Walzenpaares (23) nur geringförmig
verformt. Dadurch und durch eine geringere Temperatur T 5 / A im Band
des Auflagewerkstoffes A (2) gegenüber der Temperatur
T 4 / A des Grundwerkstoffes G (1) ist gewährleistet,
dass trotz sehr viel geringerer Fließspannungen des Kupfers
gegenüber dem Maraging-Stahl der Querschnitt der Kühlkanäle
(47) durch das Warmwalzplattieren nur geringfügig
verringert wird.
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Ein
so warmwalzplattiertes Halbzeug weist verbesserte Eigenschaftskombinationen
auf. Darüber hinaus wird durch die verbesserte integrierte
Kühlwirkung gleichzeitig eine erhöhte Strombelastbarkeit
erreicht.
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Alternative
geometrische Ausführungsvarianten sind in den 9b und 9c gezeigt. Diese Ausführungsform
eignet sich für mechanisch besonders hoch belastete Anwendungen.
Wenn über die äußeren Flächen
der Strom über einen Schleifkontakt abgenommen werden soll,
kann als Auflagewerkstoff A (2) und B (3) auch
eine höchstfeste ausscheidungshärtbare Kupferlegierung,
wie z. B. eine Kupfer-Beryllium-Bronze oder eine Kupfer-Chrom-Legierung
verwendet werden. Analog zu der Ausführung mit einem Maraging-Stahl schließt
sich nach dem Warm walzplattieren, dem Lösungsglühen
und Abschrecken eine Wärmebehandlung zur Ausscheidungshärtung
an.
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Die
Ausführungsform nach 9c eignet sich insbesondere für
solche Anwendungen, in denen ein niedrigerer Obergangswiderstand
zu anderen Bauteilen erforderlich ist, wie z. B. Stromführungsschienen.
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Ausführungsbeispiel 5:
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Auch
in speziellen Wärmetauschern ist die Gewährleistung
der mechanischen Stabilität eine konstruktive Herausforderung.
Dieser kann durch eine Funktionstrennung entsprochen werden, indem
die mechanische bzw. Stützfunktion durch einen hoch- oder
höchstfesten Stützwerkstoff (z. B. hochfester
rostfreier Stahl) und die Wärmetauscherfunktion durch einen
sehr dünnwandigen und sehr gut wärmeleitfähigen
Werkstoff wie z. B. Aluminium oder Kupfer realisiert werden. Zur
Vergrößerung der Wärmetauscheroberfläche
kann dieser sehr profiliert ausgeführt werden.
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Ein
mögliches Halbzeug ist in 10 gezeigt.
Der Grundwerkstoff G (1) besteht aus einem martensitischen
Chromstahl X20Cr13. Der Wärmetauscherwerkstoff besteht
aus Kupfer und wird als Auflagewerkstoff A (2) und B (3)
als profiliertes Blech laserinduktionswalzplattiert. Das Warmwalzenpaar
(23) wird deshalb aus zwei Profilwalzen gebildet, die nur
im Bereich der Umformzonen (35) Kontakt mit dem Auflagewerkstoff
A (2) bzw. B (3) haben. Die Plattierfläche
(37) besteht wieder aus mehreren, getrennt angeordneten
Teilzonen (37'). Als Laser (33, 34) für
die Laserstrahlen (10', 10'') werden in diesem
Fall ein oder mehrere Faserlaser verwendet. Der Laserstrahl wird
dazu über mehrere Fasern mehreren Strahlformungseinheiten
(11', 11'') zugeführt, die die Laserstrahlen
auf die Teilzonen (37') der Plattierzone (37)
aufteilen.
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Ohne
Verletzung des Erfindungsgedankens kann das profilierte Blech des
Auflagewerkstoffes A (
2) und B (
3) auch in schon
abgelängten Stücken vorliegen. In diesem Fall
werden die Abhaspelstationen (
15,
16,
17)
durch drei Zuführstationen und die Aufhaspelstation (
29)
durch eine Ablagestation ersetzt. Zusammenstellung
der verwendeten Abkürzungen
Zusammenstellung der verwendeten Bezugszeichen
aus den Fig. 1 bis 9:
| 1 | Band
des Grundwerkstoffes G |
| 2 | Band
des Auflagewerkstoffes A |
| 3 | Band
des Auflagewerkstoffes B |
| 4 | Band
des Zwischenlagewerkstoffes C |
| 5 | Warmwalzplattiertes
Band P |
| 6 | Umgeformtes
Halbzeug H |
| 7 | Induktor
zur Erwärmung des Grundwerkstoffes G |
| 8 | Induktor
zur Erwärmung des Auflagewerkstoffes A |
| 9 | Induktor
zur Erwärmung des Auflagewerkstoffes B |
| 10 | Laserstrahl |
| 10' | Laserstrahl
zur Erwärmung des Auflagewerkstoffes A bzw. der oberen
Seite des Grundwerkstoffes G |
| 10'' | Laserstrahl
zur Erwärmung des Auflagewerkstoffes B bzw. der unteren
Seite des Grundwerkstoffes G |
| 11 | Strahlformungseinheit
des Laserstrahles 10 |
| 11' | Strahlformungseinheit
des Laserstrahles 10' |
| 11'' | Strahlformungseinheit
des Laserstrahles 10'' |
| 12 | Einwirkzone
des Laserstrahles 10 |
| 12' | Einwirkzone
des Laserstrahles 10' |
| 12'' | Einwirkzone
des Laserstrahles 10'' |
| 13 | Lichtleitfaser
für Laserstrahl 10 bzw. 10' |
| 14 | Fokussieroptik
für Laserstrahl 10 |
| 15 | Zuführ-
bzw. Abhaspelstation bzw. Coil des Grundwerkstoffes G (1) |
| 16 | Zuführ-
bzw. Abhaspelstation bzw. Coil des Auflagewerkstoffes A (2) |
| 17 | Zuführ-
bzw. Abhaspelstation bzw. Coil des Auflagewerkstoffes B (3) |
| 18 | Zuführ-
bzw. Abhaspelstation bzw. Coil des Zwischenlagewerkstoffes C (4) |
| 19 | Richtwalzensatz
für Band des Grundwerkstoffes G (1) |
| 20 | Richtwalzensatz
für Band des Auflagewerkstoffes A (2) |
| 21 | Richtwalzensatz
für Band des Auflagewerkstoffes B (3) |
| 22 | Richtwalzensatz
für Band des Zwischenlagewerkstoffes C (4) |
| 23 | Walzenpaar
zum Warmwalzplattieren |
| 24 | Hydraulische
Walzkrafteinstellung |
| 25 | Kühleinrichtung
für warmwalzplattiertes Band, Abkühlstrecke |
| 26 | Profilierwalzensatz |
| 27 | Wärmebehandlungsofen,
Wärmebehandlungsstrecke |
| 28 | Ablängeinrichtung
für warmwalzplattierte Halbzeuge |
| 29 | Haspel
zum Aufnehmen des warmwalzplattierten Bandes P (5), Ablagestation |
| 30 | Induktionsgenerator
für Induktor 7 |
| 31 | Induktionsgenerator
für Induktor 8 |
| 32 | Induktionsgenerator
für Induktor 9 |
| 33 | Laser
für Laserstrahl 10' |
| 34 | Laser
für Laserstrahl 10'' |
| 35 | Umformzone |
| 36 | Umformwulst |
| 37 | Plattierfläche,
Plattierzone, Plattierebene |
| 37' | Teilzone
der Plattierfläche, bzw. Plattierzone oder Plattierebene |
| 38 | Bandinnenseite
des Grundwerkstoffes G (2) |
| 39 | Bandinnenseite
des Auflagewerkstoffes A (3) |
| 40 | Bandinnenseite
des Auflagewerkstoffes B (4) |
| 41 | Temperaturmesseinrichtung
Induktionserwärmung (7) |
| 42 | Temperaturmesseinrichtung
Induktionserwärmung (8) |
| 43 | Temperaturmesseinrichtung
Induktionserwärmung (9) |
| 44 | Banddurchlaufrichtung |
| 45 | Umlenkspiegel
für Laserstrahl |
| 46 | Umlenkrolle |
| 47 | Kühlkanal |
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 3713975 [0003, 0008, 0011]
- - DE 19502140 [0008, 0014, 0072]
- - DE 4429913 [0014]
- - WO 02/100588 [0065]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- - Jürgen
Hirsch (Hrsg.): „Walzen von Flachprodukten", S. 15 [0006]
- - „Aluminium", 56. Jahrgang, Heft 2, S. 147–149 [0006]
- - „Walzen von Flachprodukten", Hrsg.: Jürgen
Hirsch, Wiley-VCH, 2001, S. 15 [0069]
Zusammenstellung der verwendeten Bezugszeichen aus den Fig. 1 bis 9: