DE102009004199A1 - Materialmix-Blechbaugruppe - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Materialmix-Blechbaugruppe (100). Um eine Materialmix-Blechbaugruppe (100) zur Verfügung zu stellen, bei der die Gefahr der Kontaktkorrosion vermindert ist, ist gemäß der Erfindung eine Materialmix-Blechbaugruppe (100) mit mindestens einem ersten, durch einen Umformprozess geformten Strukturmetallblech-Bauteil (102) und mindestens einem ersten, durch einen Umformprozess geformten Massenmetallblech-Bauteil (110) vorgesehen, wobei das erste Strukturmetallblech-Bauteil (102) und/oder das erste Massenmetallblech-Bauteil (110) mit einer vor dem jeweiligen Umformprozess aufgebrachten Isolationsschicht (118, 120) versehen ist, derart, dass aufeinanderliegende Abschnitte des ersten Strukturmetallblech-Bauteils (102) und des ersten Massenmetallblech-Bauteils (110) elektrisch voneinander getrennt sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Materialmix-Blechbaugruppe.
  • Aus der Praxis ist es bekannt, dass im Kraftfahrzeugbau Blechbaugruppen verwendet werden, welche mindestens eine Komponente aufweisen, die aus einem Metallblech durch Ausstanzen oder Ausschneiden, Umformen und Beschichten, insbesondere Lackieren hergestellt ist. Das Umformen erfordert zur Vermeidung eines hohen Werkzeugverschleisses die Verwendung eines Gleitmittels, welches allerdings das Beschichten, insbesondere das Lackieren erschwert, da dass Gleitmittel vor dem Beschichten entfernt werden muss. In der Praxis sind daher so genannte Coil-Coating-Verfahren entwickelt worden, bei denen das Metallblech schon vor der Umformung beschichtet wird. Ein solches Verfahren ist in der EP 0438 773 A1 beschrieben. Problematisch ist allerdings, dass der Umformung beschichteter Metallbleche Grenzen gesetzt sind.
  • In der DE 196 12 898 C1 , die ein Verfahren zur Herstellung von Automobilkarosserieteilen und Automobilkarosserien beschreibt, sind Überzugsmittel vorgeschlagen, mit denen sich ein Eintauchlackierprozess vermeiden lassen soll und die die eine gute Haftung sowie eine geringe Neigung zur Rissbildung bei einem Umformprozess aufweisen sollen.
  • Aus der Praxis des Kraftfahrzeugbaus ist es bekannt, Kraftfahrzeugbaugruppen in einer Aluminium-Stahl-Mischbauweise herzustellen. Insbesondere ist es bekannt, beispielsweise einen Fahrzeugvorbau aus Aluminium-Legierungen im Bereich der A-Säule mit einer Stahlkarosserie zu verbinden. Wegen einer möglichen elektrochemischen Korrosion werden dann Klebstofffüllungen zwischen den aneinanderstoßenden Teilen aus unterschiedlichem Material verwendet. Problematisch ist jedoch, dass die Herstellung der Verbindung aufwändig ist, da die Klebstofffüllung zur Vermeidung von Korrosion sichergestellt werden muss. Die Klebstofffüllung, die zur Vermeidung von Korrosion benötigt wird, schränkt die Freiheit bei der Herstellung der Kraftfahrzeugbaugruppe ein, denn bei einem sich etwaig an das Fügen der Komponenten anschließenden Lackiervorgang darf die Klebstofffüllung nicht geschädigt werden. In der Praxis erfolgt daher eine Lackierung im Allgemeinen vor dem Fügen.
  • Ein Verbund aus mindestens einem Leichtmetallbauteil und mindestens einem daran angeordneten Zusatzteil sowie einem an dem Zusatzteil angeordneten Stahlbauteil sowie Verfahren zu dessen Herstellung sind aus der DE 197 46 165 A1 bekannt. Das Zusatzteil, das in bekannter Art und Weise ein thermisches Fügen mit dem Stahlbauteil erlauben soll, ist durch Druckfügen und/oder Stanznieten mit dem Leichtmetallbauteil verbunden, wobei zwischen dem Leichtmetallbauteil und dem Zusatzteil ein Isolator angeordnet sein soll, um eine Kontaktkorrosion zu vermeiden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Materialmix-Blechbaugruppe zur Verfügung zu stellen, bei der die Gefahr der Kontaktkorrosion vermindert ist. Darüber hinaus soll ein Verfahren zu deren Herstellung zur Verfügung gestellt werden.
  • Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen der Ansprüche 1 bzw. 5.
  • Gemäß der Erfindung ist eine Materialmix-Belchbaugruppe mit mindestens einem ersten, durch einen Umformprozess geformten Strukturmetallblech-Bauteil und mindestens einem ersten, durch einen Umformprozess geformten Massenmetallblech-Bauteil vorgesehen, die dadurch gekennzeichnet ist, dass das erste Strukturmetallblech-Bauteil und/oder das erste Massenmetallblech-Bauteil mit einer vor dem jeweiligen Umformprozess aufgebrachten Isolierschicht versehen ist, derart, dass aufeinander liegende Abschnitte des ersten Strukturmetallblech-Bauteils und des ersten Massenmetallblech-Bauteils elektrisch voneinander getrennt sind. Dadurch wird eine Kontaktkorrosion sicher vermieden. Dies gilt unabhängig von der gewählten Verbindungstechnik, insbesondere auch dann, wenn auf ein flächiges Kleben ganz oder teilweise verzichtet wird.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist eine Isolationsschicht auf das Strukturmetallblech-Bauteil und/oder das Massenmetallblech-Bauteil vor dessen Umformung als Bandbeschichtung oder Bandlackierung aufgebracht. Dies erleichtert die Herstellung der erfindungsgemäßen Materialmix-Blechbaugruppe.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind das erste Strukturmetallblech-Bauteil und das Massenmetallblech-Bauteil nach einem Fügen mit mindestens einer ersten, vorzugsweise einer ersten und einer zweiten gemeinsamen Deckschicht, insbesondere einer Lackierung versehen. Dadurch kann eine Korrosion der Materialmix-Blechbaugruppe über einen langen Betriebszeitraum sicher vermieden werden.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind das erste Strukturmetallblech-Bauteil und das erste Massenmetallblech-Bauteil als Materialkombination Karosseriestahl/Edelstahl, Stahl/Aluminiumlegierung, Stahl/Magnesiumlegierung und Aluminiumlegierung/Magnesiumlegierung ausgebildet.
  • Die Vorteile der Erfindung zeigen sich auch bei einem Verfahren zur Herstellung einer Materialmix-Blechbaugruppe, bei dem in einem ersten Fertigungsschritt aus einem Strukturmetallblech durch Umformung ein erstes Strukturmetallblech-Bauteil gefertigt wird, in einem zweiten Fertigungsschritt aus einem Massenmetallblech durch Umformung ein erstes Massenmetallblech-Bauteil gefertigt wird und in einem dritten Verfahrensschritt das erste Strukturmetallblech-Bauteil und Massenmetallblech-Bauteil miteinander gefügt werden, wenn auf das erste Strukturmetallblech-Bauteil und/oder das erste Massenmetallblech-Bauteil vor dem jeweiligen Umformungsprozess gemäß der Erfindung eine Isolationsschicht aufgebracht wird, derart, dass nach dem Fügen aufeinander liegende Abschnitte des ersten Strukturmetallblech-Bauteils und des ersten Massenmetallblech-Bauteils elektrisch voneinander getrennt sind. Dadurch wird ein Verfahren zur Verfügung gestellt, durch welches die Gefahr der Kontaktkorrosion bei Materialmix-Blechbaugruppen vermindert werden kann.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Isolationsschicht auf das Strukturmetallblech-Bauteil und/oder das Massenmetallblech-Bauteil vor dessen Umformung als Bandbeschichtung oder Bandlackierung aufgebracht wird. Dies erleichtert die Herstellung.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass das erste Strukturmetallblechbauteil und das erste Massenmetallblech-Bauteil nach dem Fügen mindestens mit einer ersten, vorzugsweise einer ersten und einer zweiten gemeinsamen Deckschicht, insbesondere einer Lackierung versehen werden. Damit wird ein Verfahren zur Verfügung gestellt, durch welches eine Korrosion bei einer Materialmix-Blechbaugruppe über einen langen Betriebszeitraum sicher vermieden werden kann.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens werden das erste Strukturmetallblech-Bauteil und das erste Massenmetallblech-Bauteil als Materialkombination Karosseriestahl/Edelstahl, Stahl/Aluminiumlegierung, Stahl/Magnesiumlegierung und Aluminiumlegierung/Magnesiumlegierung gefertigt.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen.
  • Dabei zeigen:
  • 1 Einen Schnitt durch eine Materialmix-Blechbaugruppe gemäß einer besonders bevorzugten ersten Ausführungsform der Erfindung, insbesondere eine Dach-Baugruppe,
  • 2 einen Ausschnitt aus 1 gemäß der Linie II, und
  • 3 einen Ausschnitt aus einer erfindungsgemäßen Materialmix-Blechbaugruppe gemäß einer besonders bevorzugten zweiten Ausführungsform der Erfindung in einer Ansicht entsprechend 2.
  • Die in 1 gezeigte Materialmix-Blechbaugruppe 100 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung weist als ein erstes Strukturmetallblech-Bauteil 102 einen Dachholm 104 auf. Dieser Dachholm weist ein Kastenprofil 106 aus Stahlblech auf, welches an einer Seite mit einem Flansch 108 versehen ist.
  • Neben dem Strukturmetallblech-Bauteil 102 weist die Materialmix-Blechbaugruppe als Massenmetallblech-Bauteil 110 eine Dachhaut 112 auf, welche einen großflächigen Dachbereich 114 aufweist, an dessen in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Rändern durch Umformung ein Verbindungsbereich 116 ausgebildet ist. Das Massenmetallblech-Bauteil 110 besteht aus einer Aluminiumlegierung.
  • Anhand von 2, die einen Ausschnitt aus 1 gemäß der Linie II zeigt, ist erkennbar, dass das Strukturmetallblech-Bauteil 102 mit einer ersten Isolationsschicht 118 versehen ist. Ferner ist anhand von 2 erkennbar, dass in entsprechender Weise auch das Massenmetallblech-Bauteil 110 mit einer zweiten Isolationsschicht 120 versehen ist. Obwohl die Blechbauteile 102, 110 bereichsweise flächig aufeinander liegen, besteht keine Gefahr einer Kontaktkorrosion, da die Metalle durch die Isolationsschichten 118, 120 voneinander getrennt sind.
  • 3 zeigt eine zweite besonders bevorzugte Ausführungsform, bei der ein Strukturmetallblech-Bauteil und ein Massenmetallblech-Bauteil 210 bereichsweise flächig aufeinander liegend gefügt sind. Gemäß der zweiten Ausführungsform ist allerdings nur eine erste Isolationsschicht 218 vorgesehen, welche auf das Strukturmetallblech-Bauteil 202 vor dessen Umformung aufgebracht ist.
  • Als Verbindungstechniken zur Herstellung der Materialmix-Blechbaugruppen gemäß der Erfindung, insbesondere gemäß der ersten und zweiten besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind ein Vernieten, ein Verschrauben sowie ein Verschweißen vorgesehen. Zusätzlich oder alternativ ist ein Verkleben, insbesondere ein nur abschnittsweises Verkleben möglich, da eine Klebstoffschicht zur Potenzialtrennung im Rahmen der Erfindung nicht benötigt wird. Daher ist es auch unproblematisch, wenn es im Fertigungsprozess abschnittsweise zu einer Kleber-Abschiebung kommen sollte, denn dies hat auf das Korrosionsverhalten keinen Einfluss.
  • Die Erfindung ist in den besonders bevorzugten Ausführungsformen anhand einer Materialkombination Stahlblech/Nichteisenmetallblech, insbesondere einem Blech aus einer Aluminiumlegierung erläutert. Weitere Materialkombinationen, die im Rahmen der Erfindung liegen und als besonders bevorzugte Ausführungsformen beansprucht werden, sind die Materialkombinationen Karosseriestahl/Edelstahl, Stahl/Magnesiumlegierung und Aluminiumlegierung/Magnesiumlegierung.
  • Die im Rahmen der Erfindung miteinander gefügten Blechbauteile sind vorzugsweise durch Tiefziehen oder Innendruckumformung aus beschichteten Blechen hergestellte Bauteile, welche im Anschluss an das Fügen mit vorzugsweise einer ersten oder einer ersten und einer zweiten gemeinsamen Deckschicht, insbesondere einer Lackierung versehen sind. Die Blechbauteile können im Rahmen der Erfindung auch aus mehreren Einzelblechen hergestellt sein.
    • 100
    Materialmix-Blechbaugruppe
    102
    Strukturmetallblech-Bauteil
    104
    Dachholm
    106
    Kastenprofil
    108
    Flansch
    110
    Massenmetallblech-Bauteil
    112
    Dachhaut
    114
    Dachbereich
    116
    Verbindungsbereich
    118
    erste Isolationsschicht
    120
    zweite Isolationsschicht
    200
    Materialmix-Blechbaugruppe
    202
    Strukturmetallblech-Bauteil
    210
    Massenmetallblech-Bauteil
    218
    erste Isolationsschicht
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • - EP 0438773 A1 [0002]
    • - DE 19612898 C1 [0003]
    • - DE 19746165 A1 [0005]

Claims (8)

  1. Materialmix-Blechbaugruppe, mit mindestens einem ersten, durch einen Umformprozeß geformten Strukturmetallblech-Bauteil (102; 202) und mindestens einem ersten, durch einen Umformprozeß geformten Massenmetallblech-Bauteil (110; 210), dadurch gekennzeichnet, dass das erste Strukturmetallblech-Bauteil (102; 202) und/oder das erste Massenmetallblech-Bauteil (110; 210) mit einer vor dem jeweiligen Umformprozeß aufgebrachten Isolationsschicht (118, 120; 218) versehen ist, derart, dass aufeinanderliegende Abschnitte des ersten Strukturmetallblech-Bauteils (102; 202) und des ersten Massenmetallblech-Bauteil (110; 210) elektrisch von einander getrennt sind.
  2. Materialmix-Blechbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Isolationsschicht (118, 120; 218) auf das Strukturmetallblech-Bauteil (102; 202) und/oder das erste Massenmetallblech-Bauteil (110; 210) vor dessen Umformung als Bandbeschichtung oder Bandlackierung aufgebracht ist.
  3. Materialmix-Blechbaugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Strukturmetallblech-Bauteil (102; 202) und das erste Massenmetallblech-Bauteil (110; 210) nach einem Fügen mit mindestens einer ersten, vorzugsweise einer ersten und einer zweiten gemeinsamen Deckschicht, insbesondere einer Lackierung versehen sind.
  4. Materialmix-Blechbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Strukturmetallblech-Bauteil (102; 202) und das erste Massenmetallblech-Bauteil (110; 210) als Materialkombination Karosseriestahl/Edelstahl, Stahl/Aluminiumlegierung, Stahl/Magnesiumlegierung und Aluminiumlegierung/Magnesiumlegierung ausgebildet sind.
  5. Verfahren zur Herstellung einer Materialmix-Blechbaugruppe bei dem in einem ersten Fertigungsschritt aus einem Strukturmetallblech durch Umformung ein erstes Strukturmetallblech-Bauteil (102; 202) gefertigt wird, in einem zweiten Fertigungsschritt aus einem Massenmetallblech durch Umformung ein erstes Massenmetallblech-Bauteil (110; 210) gefertigt wird, und in einem dritten Verfahrensschritt das erste Strukturmetallblech-Bauteil (102; 202) und das erste Massenmetallblech-Bauteil (110; 210) mit einander gefügt werden, dadurch gekennzeichnet, dass auf das erste Strukturmetallblech-Bauteil (102; 202) und/oder auf das erste Massenmetallblech-Bauteil (110; 210) vor dem jeweiligen Umformprozeß eine Isolationsschicht (118, 120; 218) aufgebracht wird, derart, dass nach dem Fügen aufeinanderliegende Abschnitte des ersten Strukturmetallblech-Bauteils (102; 202) und des ersten Massenmetallblech-Bauteil (110; 210) elektrisch von einander getrennt sind.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Isolationsschicht (118, 120; 218) auf das Strukturmetallblech-Bauteil (102; 202) und/oder das erste Massenmetallblech-Bauteil (110; 210) vor dessen Umformung als Bandbeschichtung oder Bandlackierung aufgebracht wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Strukturmetallblech-Bauteil (102; 202) und das erste Massenmetallblech-Bauteil (110; 210) nach dem Fügen mit mindestens einer ersten, vorzugsweise einer ersten und einer zweiten gemeinsamen Deckschicht, insbesondere einer Lackierung versehen werden.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Strukturmetallblech-Bauteil (102; 202) und das erste Massenmetallblech-Bauteil (110; 210) als Materialkombination Karosseriestahl/Edelstahl, Stahl/Aluminiumlegierung, Stahl/Magnesiumlegierung und Aluminiumlegierung/Magnesiumlegierung gefertigt werden.
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