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Die Erfindung betrifft die Herstellung einer mit einer Verschleißschutzschicht beschichteten Bremsscheibe aus einem Aluminiumwerkstoff.
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Generell ist die Beschichtung von Bremsscheibengrundkörpern bzw. deren Reibflächen mit einer Verschleißschutzschicht bekannt.
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So beschreibt beispielsweise die
DE 10 2009 008 105 A1 eine Bremsscheibe aus einem metallischen Grundkörper, bei dem es sich insbesondere um Grauguss handelt und dessen Reibflächen mit einer Hartstoffbeschichtung aus Carbiden oder Oxid-Keramik versehen sind.
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Aus dem in der
DE 103 45 000 B3 zitierten Stand der Technik ist weiter bekannt, auch Bremsscheibengrundkörper aus anderen metallischen Materialien wie Stahl-, Gusseisen-, oder Aluminiumwerkstoff mit einer Verschleißschutzschicht zu versehen.
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Aus der
DE 10 2009 058 818 A1 ist ein Verfahren zur Erhöhung der Drehmomentübertragungsfähigkeit und Dauerfestigkeit bei Verbundbremsscheiben bekannt. Um Bremsscheibentopf und Reibring über eine mikroformschlüssige Verbindung miteinander zu verbinden wird eine der Fügeflächen geglättet und dadurch dort vorhandene Rauhigkeitsspitzen plastisch verformt, so dass eine verfestigte, feinkörnige Randschicht entsteht, bei der Materialtraganteil vergrößert ist.
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Aus der
DE 10 2009 029 780 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung einer Bremsscheibe aus Reibring und Topf bekannt, bei dem am Reibring ein Fortsatz und am Topf ein den Fortsatz umgreifender axialer Abschnitt vorgesehen sind, über den Reibring und Topf miteinander verbunden sind. Mittels mindestens einer Walze wird durch Drücken aus einem Blech ein Topf geformt, wobei das Blech in Richtung auf den Reibring gedrückt wird und sich an den Umfang des Drückfutters und des Fortsatzes anlegt. Danach wird durch Drückwalzen mittels der Walzen eine formschlüssige Verbindung des Topfes mit dem Reibring erzeugt.
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Die
DE 44 25 033 A1 offenbart ein Verfahren zum Drückumformen von Werkstücken, wobei das Werkstück vor, während und/oder nach einem Umformschritt wärmebehandelt wird. Das Werkstück wird durch zumindest eine Laserstrahleinrichtung erwärmt.
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Bremsscheiben aus Aluminiumwerkstoff kommt dabei im Hinblick auf die Leichtbauweise im Kraftfahrzeugbau eine besondere Bedeutung zu. So wird für den Leichtbau in der Schienenfahrzeug- und Automobilbranche, insbesondere im Bereich der elektrisch angetriebenen Elektro- oder Hybrid-Fahrzeuge, angestrebt, die reifengefederten Massen zu reduzieren und damit eine deutliche Verringerung des Energieverbrauches zu erzielen, sowohl beim Beschleunigen, als auch beim Verzögern. Bezogen auf die Masse des Gesamtfahrzeugs werden der Kraftstoffverbrauch und somit auch die Schadstoff- und Kohlendioxid-Emissionen gesenkt. Gewichtseinsparungen zur Begrenzung der Antriebsenergie, aber auch zur Erhöhung des Fahrkomforts sind im Bereich der ungefederten Massen im Fahrwerk besonders effizient. Der Einsatz von Aluminiumbremsscheiben gestattet eine deutliche Gewichtsreduzierung im Vergleich zu den herkömmlichen Bremsscheiben aus Graugusswerkstoffen, die mit ihren relativ höheren Dichten ein erhebliches Gewicht aufweisen.
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Chemische und thermische Beschichtungsverfahren an der Reibfläche eines Bremsscheibengrundkörpers sind bekannt, wie etwa auch die Beschichtung von Aluminiumbremsscheiben mit Hartstoffen wie Keramik oder Hartmetall mittels Spritzverfahren. Ein weiteres Verfahren ist das Infiltrieren von aus Keramik hergestellten sogenannten Pre-Formen, wie in
AU 41659/89 und
EP 0742379 A1 beschrieben, das vergleichsweise komplex ist. Die langen Herstellungstakte durch das Druckgussverfahren sind für die Großserienfertigung ungünstig. Das pulvermetallische Herstellungsverfahren, das aus der
US 005183632 bekannt ist, ist ebenfalls aufwändig.
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Auch das Umgießen einer zweiten Schicht, wie in
DE 4322113 und
DE 3722031 beschrieben, ist ein teures Verfahren und weist zudem eine geringere Prozesssicherheit auf. Ein Beschichten mit keramischen Werkstoffen, wie in
US 05224572 A1 oder in
DE 04321713 A1 und
DE 4413306 offenbart, erreicht für Bremsscheibenanwendungen nur unzureichende mechanische und thermische Eigenschaften. Die Herstellung von Aluminium-Matrix-Verbundbremsscheiben (MMC-Bremsscheiben) aus einer Duralcan
TM-Legierung im Kokillen-, Sand- oder Druckgussverfahren ist mit unzureichenden tribologischen Eigenschaften dieser Legierungen verbunden.
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Ein weiteres Verfahren zur Herstellung einer beschichteten Bremsscheibe ist aus der
DE 103 45 000 B3 bekannt; es betrifft die Herstellung von ringförmigen Bremsflächen wie Bremsscheiben oder Bremstrommeln, wobei die Bremsfläche durch Aufbringen einer Verschleißschutzschicht auf ein metallisches Trägermaterial gebildet wird. Hierfür wird das Trägermaterial an der Oberfläche bereichsweise oder vollflächig durch Strahlungsenergie aufgeschmolzen, der Beschichtungswerkstoff der Verschleißschutzschicht mit der Schmelze vermischt und so in das Trägermaterial eingebunden. So weist die ringförmige Bremsfläche lediglich in den aufgeschmolzenen Bereichen die Verschleißschutzschicht auf.
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Aus der
US 2004/0084260 A1 ist eine Bremsscheibe bekannt, bei der ein innerer Bremsring aus einer Aluminiumlegierung und der äußere Bremsring aus Stahl oder Titan gefertigt sind. Aus der
US 6032769 ist eine Bremsscheibe mit einem Kernbereich aus Aluminium und Reibringen aus Stahl bekannt.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren für Leichtbaubremsscheiben aus Al-Legierungen mit verbesserter Verschleißfestigkeit bzw. thermischer Belastbarkeit bereit zu stellen.
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Diese Aufgabe wird durch ein Herstellungsverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Ferner wird mit den Merkmalen des Anspruchs 5 eine Vorrichtung offenbart, mit der das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann.
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Eine erste Ausführungsform der Bremsscheibe umfasst einen Bremsscheibengrundkörper aus einem Aluminiumwerkstoff auf dessen Reibfläche eine Verschleißschutzschicht angeordnet ist. Anders als die im Stand der Technik bekannten Verschleißschutzschichten für Aluminiumbremsscheiben besteht die Verschleißschutzschicht vorteilhaft aus Stahl. Der Begriff Aluminiumbremsscheiben, bzw. Aluminiumwerkstoff umfasst dabei sowohl die Aluminiumlegierungen, als auch Partikel- oder Faser-verstärkte Aluminiumlegierungen, wie bspw. Metal Matrix Composites (MMC) mit Aluminiumlegierungsmatrix.
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Die an der Reibfläche dieser Bremsscheiben jeweils vorgesehene hochfeste Stahlschicht verleiht der Leichtbaubremsscheibe aus Aluminiumwerkstoff die für die Bremsscheibenanwendung gewünschten mechanischen, thermischen und tribologischen Eigenschaften. Die Verschleiß- und Wärmebeständigkeit sowie das Reibwertverhältnis der Aluminiumbremsscheibe werden durch die Stahlschicht erhöht.
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Vorzugsweise wird diese Stahl-Verschleißschutzschicht durch ein dünnwandiges hochfestes Stahlblech gebildet, mit dem die Reibflächen des Reibrings des Bremsscheibengrundkörpers verkleidet werden. Das Stahlblech wird durch Rollieren mit dem Bremsscheibengrundkörper verbunden. Dabei wird zumindest die den jeweiligen Bremsbelägen gegenüberliegende Oberfläche der Reibringe mit Stahlblech verkleidet. Wenn das Stahlblech kleiner als die gesamte Oberfläche des Reinrings ist wird es bevorzugt radial außen oder außen und innen mit dem Aluminiumwerkstoff eingefasst.
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Dabei können die rollierten Bereiche zumindest für einen Formschluss zwischen dem Stahlblech und der Reibfläche des Bremsscheibengrundkörpers sorgen. Besonders gut wird die Stahl-Verschleißschutzschicht an der Reibfläche jedoch mit dem Bremsscheibengrundkörper verbunden, wenn das Stahlblech durch aufgeschmolzene Bereiche an der Reibfläche mit dem Bremsscheibengrundkörper vorzugsweise zusätzlich, lokal stoffschlüssig verbunden wird.
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So können vorteilhaft die Stahlbleche mit der Reibfläche der vorgefertigten Aluminium-Bremsscheibe formschlüssig verbunden werden, indem das Stahlblech mit einem Rollierwerkzeug aufgedrückt und gegebenenfalls lokal zur partiellen Aufschmelzung erwärmt wird, und damit lokal an den aufgeschmolzenen Bereichen auch einen stoffschlüssigen Verbund bildet. Bevorzugt können die lokal aufgeschmolzenen Bereiche mit den rollierten Bereichen zusammenfallen, d. h. das Rollieren erfolgt in den aufgeschmolzenen Bereichen.
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Der Vorteil bei der Verwendung eines Stahlblechs als Verschleißschutzschicht gegenüber den Spritzschichten ist dessen im Vergleich zur Spritzschicht höhere Dicke und gute Haftung. Das Stahlblech selbst ist ein einteiliges Bauteil mit einer inneren Festigkeit bzw. innerem Zusammenhalt, die bzw. der bei den thermisch gespritzten Schichten naturgemäß nicht vorliegt. Dabei liegt das für blechförmigen Stahl typische Gefüge vor, welches sich über das thermische Spritzen einer Beschichtung nicht einstellen lässt.
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Sowohl der Aluminium-Bremsscheibengrundkörper als auch das Stahlblech können unabhängig voneinander gegossen, geschmiedet, sprühkompaktiert, pulvergesintert oder umgeformt sein. Für den Aluminiumwerkstoff des Bremsscheibengrundkörpers wird bevorzugt eine hochfeste wärmebeständige Aluminiumlegierung gewählt.
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Um eine solche Leichbaubremsscheibe herzustellen, werden zunächst der Bremsscheibengrundkörper aus einem Aluminiumwerkstoff hergestellt und Stahl-Ringscheiben mit Abmessungen entsprechend den Reibflächen des Bremsscheibengrundkörpers vorgefertigt. Eine Stahl-Ringscheibe wird auf zumindest einer Seite einer Reibfläche des Bremsscheibengrundkörpers angeordnet, woraufhin ein Rollierwerkzeug mit seiner Hartstoff-Kontaktspitze mit bestimmtem Druck und Vorschub über die an der Reibfläche des Bremsscheibengrundkörpers angeordnete Stahl-Ringscheibe geführt wird. Dabei wird die auf der Reibfläche angeordnete Stahl-Ringscheibe bereichsweise rolliert und dadurch die Stahl-Ringscheibe mit dem Bremsscheibengrundkörper verbunden. Hierbei wird ein Formschluss erzielt.
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Zusätzlich kann lokal Wärme in die auf der Reibfläche angeordnete Stahl-Ringscheibe eingebracht und so die Stahl-Ringscheibe bereichsweise aufgeschmolzen sowie und die darunter liegenden entsprechenden Bereiche des Bremsscheibengrundkörpers zumindest an der Grenzfläche zu der Stahl-Ringscheibe angeschmolzen werden. Die lokal auf- bzw. angeschmolzenen Bereiche der Stahl-Ringscheibe und des Bremsscheibengrundkörpers verbinden sich und sorgen so für eine lokale stoffschlüssige Verbindung der Stahl-Ringscheibe mit dem Bremsscheibengrundkörper.
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Gegebenenfalls kann ferner vorgesehen sein, dass eine Seite der Stahl-Ringscheibe, die dann beim Anordnen an dem Bremsscheibengrundköper an der Reibfläche zur Anlage kommt, aktiviert und/oder aufgeraut ist. Dazu kann mechanisches Aufrauen, Sand- oder Wasserstrahlen, oder abrasive Chemikalien eingesetzt werden.
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Vorzugsweise wird das Rollieren mit dem strahlenförmigen Einbringen von Wärme gekoppelt, wobei das Stahlblech nicht vollständig aufgeschmolzen wird sondern nur in den zum Rollieren vorgesehenen Zonen. Zwar haftet dort, wo kein Aufschmelzen stattfindet, die Beschichtung nicht an dem Bremsscheibengrundkörper an; da jedoch die Stahlschicht erfindungsgemäß als Stahlblech zusammenhängt, spielt dies anders als im Stand der Technik keine Rolle.
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Bei der Kopplung des Rollierens mit der Wärmeeinbringung wird das Rollierwerkzeug entlang der lokal aufgeschmolzenen Bereiche geführt, indem das Einbringen von Wärme und das Führen des Rollierwerkzeugs abgestimmt sind. Dabei können die Laufbahnen des Rollierwerkzeugs und der Wärmeeinbringung bevorzugt versetzt parallel verlaufen. Zum Führen des Rollierwerkzeugs wird die Bremsscheibenanordnung in eine Drehvorrichtung eingespannt und um ihre Rotationsachse rotiert.
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Das Einbringen von Wärme erfolgt vorzugsweise durch Strahlungsenergie, so dass das lokale Einbringen der Wärme durch Fokussierung des Strahls ermöglicht wird. Die Strahlungsenergie kann durch Lichtwellen, Lichtbogen, Plasma, bevorzugt durch einen Laser oder mittels Elektronenstrahlung bereitgestellt werden, und zur Durchführung des Verfahrens mit einer Mindestleistung von 0,8 kW ausgelegt sein.
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Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Herstellung einer Leichtbaubremsscheibe umfasst entsprechend zumindest eine Drehvorrichtung, ein Rollierwerkzeug mit einer Hartstoff-Kontaktspitze, und eine Wärmeeinbringeinrichtung wie eine Laser- oder Elektronenstrahlanlage. Die Drehvorrichtung, das Rollierwerkzeug und die Wärmeeinbringeinrichtung liegen in einer beheizbaren Druckkammer vor, um das Verfahren unter einer Schutzgasatmosphäre bei etwa 300 bis 400°C durchführen zu können. Die Hartstoff-Kontaktspitze des Rollierwerkzeugs weist bevorzugt ein wellenförmiges Profil auf und besteht aus einem Werkstoff mit geringer Affinität zu metallischen Werkstoffen. Geeignete Materialien für die Kontaktspitze sind Diamant, Borcarbid oder ein mit einer Verschleißschutzschicht beschichtetes Hartmetall.
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Die genannten und weitere Vorteile werden durch die nachfolgende Beschreibung unter Bezug auf die begleitenden Figuren dargelegt. Der Bezug auf die Figuren in der Beschreibung dient der Unterstützung der Beschreibung und dem erleichterten Verständnis des Gegenstands. Die Figuren sind lediglich eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung.
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Dabei zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Bremsscheibe,
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2 eine Draufsicht auf die Laufbahnen des Rollierwerkzeugs und der Wärme einbringenden Strahlung auf der Reibflächefläche,
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3 eine perspektivische Ansicht des Rollierwerkzeugs,
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4 eine Vorderansicht (a), Draufsicht (b) und Seitenansicht (c) der Kontaktspitze des Rollierwerkzeugs,
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5 die Ansichten aus 4 mit Darstellung der Wärme einbringenden Strahlung in Bezug zu der Kontaktspitze,
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6 eine Seitenschnittansicht der Bremsscheibe und eine vergrößerte Detailansicht.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung bezieht sich auf eine Leichtbaubremsscheibe aus einem Aluminiumwerkstoff mit einer Verschleißschutzschicht auf den Reibflächen. Diese Verschleißschutzschicht wird erfindungsgemäß mit einem hochverschleißfesten dünnwandigen Stahlblech realisiert, das eine Oberflächenverstärkung der Aluminiumbremsscheibe bildet. Die Reibflächen der Aluminiumbremsscheibe werden quasi verkleidet.
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Sowohl die Aluminiumbremsscheibe als auch die auf deren Reibflächen zur Optimierung der Reibflächeneigenschaften angeordneten dünnwandigen hochfesten Stahlbleche können gegossen, geschmiedet, sprühkompaktiert, pulvergesintert oder umgeformt sein.
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Das beschriebene Herstellverfahren kann in der Serienfertigung mit konventionellen Fräs- oder Drehmaschinen umgesetzt werden und ist ein kostengünstiges und im Vergleich mit den anderen zurzeit bekannten Methoden relativ einfach einsetzbares Verfahren. Die Verfahren aus dem Stand der Technik sind mit der Beschichtung der kompletten Reibfläche recht teuer, komplizierter einzusetzen, weisen geringere Prozesssicherheit auf und erfordern zusätzliche Prozesslinien, wie z. B. Tauchbäder, Energieversorgung und hohe Qualitätssicherungsmaßnahmen.
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Für den Bremsscheibengrundkörper wird dem Leichtbaugedanken folgend eine Aluminiumlegierung ausgewählt, die, um den Anforderungen für eine Bremsscheibe gerecht zu werden, eine hochfeste wärmebeständige Aluminiumlegierung ist. Die Reibfläche oder Reibflächen des Al-Bremsscheibengrundkörpers wird/werden mittels eines dünnwandigen Stahlbleches lokal versteift. Zwischen dem Stahlblech und der Reibfläche der Aluminiumbremsscheibe wird eine stoff- und/oder form- und/oder reibschlüssige Verbindung durch den Einsatz eines Umformwerkzeugs, bevorzugt eines Rollierwerkzeugs, und den Einsatz einer Wärme einbringender Strahlungsquelle, wie z. B. eines Elektronen- oder Laserstrahls hergestellt.
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Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren beispielhaft in einer Ausführungsform zusammen mit den Figuren beschrieben.
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Zunächst wird der Bremsscheibengrundkörper 2 aus einer passenden Aluminiumlegierung vorgefertigt. Zu sehen ist der Bremsscheibengrundkörper 2 als Teil der Leichbaubremsscheibe 1 in 1 und 6. Für die Reibflächen der Bremsscheiben-Reibfläche werden zwei Stahlbleche in Platinen- bzw. Ringscheibenform passend zu den Abmessungen der Reibfläche angefertigt. Es kann vorgesehen sein, dass eine Seite der Stahlbleche aktiviert, bzw. aufgeraut ist oder wird, beispielsweise durch mechanisches Aufrauen, Sand- oder Wasserstrahlen, oder durch abrasive Chemikalien, ehe diese auf die Reibfläche aufgebracht wird.
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Die Stahlbleche werden dann an den Reibflächen der Bremsscheibe angeordnet und die gegebenenfalls aktivierte Seite wird der Reibfläche zugewandt. Diese zusammenzufügende Anordnung wird in einer evakuierbaren und beheizbaren Kammer platziert. Der folgende Fügeprozess findet unter Schutzatmosphäre, vorzugsweise in einer Edelgasatmosphäre statt, um Oxidation an den bearbeiteten Metalloberflächen zu vermeiden. Die Kammer wird auf eine Temperatur im Bereich von 300 bis 420°C, bevorzugt 320 bis 400°C beheizt.
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In der Druckkammer ist eine Strahlquelle angeordnet, bei der es sich vorzugsweise um eine kompakte Laser- oder Elektronenstrahlanlage mit einer Mindeststrahlleistung von 0,8 kW zum Erzeugen der Wärme einbringenden Strahlung handeln kann.
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Weiter befindet sich in der Druckkammer eine Drehvorrichtung zum Einsetzen des speziellen Rollierwerkzeugs 4, des in 3 dargestellt ist. Die Anordnung der Aluminiumbremsscheibe mit den Stahlblechen wird in die Drehvorrichtung eingespannt und die Aluminiumbremsscheibe um ihre Dreh- bzw. Mittelachse rotiert.
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Das spezielle Rollierwerkzeug 4 hat eine Kontaktspitze 5 zum Umformen, die gegen die rotierende Bremsscheibe, genauer gesagt, auf die auf die Reibflächen gelegten Stahlbleche mit einer derart großen Kraft gedrückt wird, dass das kontaktierte Material zu fließen beginnt und verdrängt wird.
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Die Kontaktspitze 5 ist aus Diamant oder aus einem gegen Verschleiß beschichteten Hartmetallwerkstoff oder einer Keramik hergestellt, wobei die Oberfläche der Kontaktspitze 5 keine oder nur sehr geringe Affinität zu metallischen Werkstoffen aufweist.
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Die Kontaktspitze 5 ist an ihrer Oberfläche zur Herstellung der geeigneten Verbindung mit einem wellenförmigen Profil 6 ausgelegt, das für den Materialfluss sorgt, wie in der Vorderansicht der Kontaktspitze 5 in 4a zu sehen ist. 4b zeigt den Verlauf der Konturlinien der Kontaktspitze 5 von oben und 4c von der Seite, woraus deutlich wird, dass das wellenförmige Profil 6 in seiner Breite abnimmt und sich abflacht. Die sich an das wellenförmigen Profil 6 anschließende Glättungsfläche 6' sorgt anschließend für eine glatte Oberfläche des umgeformten Materials.
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Das in die Drehvorrichtung eingesetzte Rollierwerkzeug 4 wird gegen die rotierende Bremsscheibenanordnung verfahren, so dass die Kontaktspitze 5, bzw. deren Fläche mit bestimmtem Druck und Vorschub über die an den Reibflächen der Aluminiumbremsscheibe angeordneten Stahlbleche geführt wird.
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Mit Hilfe der gleichzeitigen lokalen Wärmeeinbringung durch die Strahlung E wird eine bestimmte Fläche des Stahlbleches und der Grenzfläche des darunter liegenden Aluminiumgrundkörpers kurzzeitig aufgeschmolzen. Die Wärme einbringende Strahlung E wird der Kontaktspitze 5 vorangehend geführt, wie dies in 5a bis c skizziert ist. Die Fokussierung der Strahlung E und die Einstellung des Rollierwerkzeuges 4 bzw. der Kontaktspitze 5 sind dementsprechend abgestimmt. Die fortlaufenden Laufbahnen des Rollierwerkzeuges und der Wärme einbringenden Strahlung sind, wie in 2 zu sehen, als kreisförmige Laufbahnen Lk und als Sekantenabschnitte Ls zwischen den kreisförmigen Laufbahnen Lk eingebracht. Die Laufbahnen des Rollierwerkzeugs und der Wärme einbringenden Strahlung können auch versetzter Weise parallel laufend geführt werden.
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Durch den Anpressdruck der Kontaktspitze 5 des Rollierwerkzeuges 4 wird die lokal aufgeschmolzene Fläche des Stahlblechs an der ebenso lokal aufgeschmolzenen Grenzfläche des Aluminiumgrundkörpers verdrängt, bzw. in diese eingepresst. Dies ist ein kontinuierlicher Prozess, bei dem die beiden lokal aufgeschmolzenen metallischen Werkstoffe (Aluminium und Stahl) gegenseitig durch das Rollierwerkzeug während des Drehens der Bremsscheibenanordnung zusammengepresst werden. Das Stahlblech wird an den kurzzeitig lokal aufgeschmolzenen Stellen durch das Erzeugen einer bestimmten Flächenpressung mit dem Rollierwerkzeug sehr rasch umgeformt und unmittelbar anschließend sehr rasch erstarren gelassen. Durch dieses nur lokal stattfindende Aufschmelzen, sowie Umformen wird eine lokale Verbindung zwischen der Aluminiumbremsscheibe und dem dünnwandigen Stahlblech hergestellt.
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Da es sich bei dem lokalen Aufschmelzen mit anschließendem Rollieren um einen kontinuierlichen Prozess handelt, ist nach Vollendung des lokalen Pressens über die Oberfläche des Stahlblechs 3 durch die aufgeschmolzenen und entlang der Laufbahnen Lk, Ls rollierten Bereiche B, die sich durch das Stahlblech 3 bis in den Aluminiumgrundkörper 3 erstrecken, die aktivierte Fläche des Stahlblechs 3 mit dem Aluminiumbremsscheibengrundkörper 2 an der Reibfläche verbunden, wie in 6 zu sehen. Hierbei wird das Stahlblech nicht vollständig aufgeschmolzen, sondern nur in Zonen des Rollierens. Da mit der Verwendung eines Stahlblechs als Verschleißschutzbeschichtung die „Beschichtung” zusammenhängt, reichen die lokal vorgesehenen Bereiche B zur Verbindung mit dem Grundkörper aus. Anders als bei herkömmlichen Beschichtungen, die nur dort anhaften, wo lokales Aufschmelzen stattfindet, wird somit vorliegend eine Verschleißschutzschicht geschaffen, die nicht vollständig bzw. vollflächig stoffschlüssig mit dem Untergrund verbunden ist. Die hergestellte Verbindung ist eine Flächenverbindung, die größten Teils auf den Stoffschluss, aber auch teilweise auf Form- und Reibschluss basiert.
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Mit der so geschaffenen Leichtbaubremsscheibe wird eine deutlich höhere Verschleißbeständigkeit an der nun durch das Stahlblech gebildeten Reibfläche erreicht. Die Bremsscheibe weist ferner eine höhere Reibkorrosionsbeständigkeit, eine höhere Wärme- und Thermoschockbeständigkeit an der Reibfläche, eine höhere Druckfestigkeit unter Flächenpressungen sowie einen höheren Reibwert auf, der mit Stahl durch ein herkömmliches Belagmaterial erreicht wird. Mit dem Stahlblech wird die Rissbildungsgefahr reduziert, bzw. der Bremsscheibe eine höhere Steifigkeit verliehen. Weiter weist sie eine erhöhte elektrochemische bzw. Oxidationsbeständigkeit auf.
