DE102015218075A1

DE102015218075A1 - Method for forming a bending edge in a multilayer composite material

Info

Publication number: DE102015218075A1
Application number: DE102015218075.1A
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Sieg
Original assignee: ThyssenKrupp Steel Europe AG; ThyssenKrupp AG
Current assignee: ThyssenKrupp Steel Europe AG; ThyssenKrupp AG
Priority date: 2015-09-21
Filing date: 2015-09-21
Publication date: 2017-03-23

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Formen einer Biegekante (2) in ein mehrlagiges Verbundmaterial (1), welches wenigstens eine Kernlage (3) aus einem Kunststoff sowie eine erste Decklage (4) und eine zweite Decklage (5) aus einem metallischen Werkstoff aufweist. Die erste Decklage (4) und die zweite Decklage (5) schließen das Verbundmaterial ab, wodurch die erste Decklage (4) eine erste Außenfläche (6) des Verbundmaterials und die zweite Decklage (5) eine zweite Außenfläche (7) des Verbundmaterials aufweisen. Zum Formen wird wenigstens ein Abschnitt der ersten Decklage (4) und der zweiten Decklage (5) auf eine Temperatur erwärmt, um den Elastizitätsmodul gegenüber seinem bei Standardnormalbedingungen herrschenden Eigenschaftswert herabzusetzen um eine Vereinfachung des Formens als Folge einer parallelen Verschiebung der Decklagen (4, 5) zueinander im Zuge des Formens herbeizuführen.The invention relates to a method for forming a bending edge (2) in a multilayer composite material (1) which has at least one core layer (3) made of a plastic and a first cover layer (4) and a second cover layer (5) made of a metallic material. The first cover layer (4) and the second cover layer (5) close off the composite material, whereby the first cover layer (4) has a first outer surface (6) of the composite material and the second cover layer (5) has a second outer surface (7) of the composite material. For molding, at least a portion of the first cover sheet (4) and the second cover sheet (5) is heated to a temperature to lower the modulus of elasticity from its characteristic value under standard normal conditions to simplify molding as a result of parallel displacement of the cover sheets (4, 5) ) to each other in the course of molding bring about.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Formen einer Biegekante in ein mehrlagiges Verbundmaterial, welches wenigstens eine Kernlage aus einem Kunststoff sowie eine erste Decklage und eine zweite Decklage aus einem metallischen Werkstoff aufweist.The invention relates to a method for forming a bending edge in a multilayer composite material, which has at least one core layer made of a plastic and a first cover layer and a second cover layer of a metallic material.

Mehrlagige Verbundmaterialien sind aus dem Stand der Technik bekannt.Multilayer composite materials are known from the prior art.

Ebenfalls aus dem Stand der Technik bekannt ist ein Verfahren, mit dem ein Bördelfalz in ein mehrlagiges Verbundmaterial eingeformt werden kann, bei dem zumindest die Kernlage aus einem Kunststoff besteht sowie eine erste Decklage und eine zweite Decklage aus einem metallischen Werkstoff besteht. Der EP2271447 ist ein Verfahren zum Einbringen eines Bördelfalzes in ein mehrlagiges Verbundmaterial zu entnehmen. Zum Zwecke einer unter hoher Prozesssicherheit und optimaler Integrität des geformten mehrlagigen Verbundmaterial erfolgenden Einformens des Bördelfalzes erfolgt eine Erwärmung des Verbundmaterials in einem Bereich, in dem der Bördelfalz eingebracht werden soll, auf eine Temperatur in einem Bereich von 180 Grad Celsius bis 300 Grad Celsius, bevorzugt in einem Temperaturbereich zwischen 200 Grad Celsius und 260 Grad Celsius. Die in diesem Temperaturbereich erfolgende Reduzierung der Festigkeit des Kunststoffes führt bei dem Biegen mit sehr kleinen Biegeradien zu einem teilweisen Verdrängen des Kunststoffes aus dem Bereich des Bördelfalzes heraus. Da das Verdrängen in einem Bereich einer in hohem Maße erniedrigten Festigkeit, teilweise sogar in einem Temperaturbereich oberhalb einer Schmelztemperatur des Kunststoffes, aus dem die Kernlage besteht, erfolgt, ist das beschriebene Verfahren jedoch speziell auf eine Nutzung zur Einformung eines Bördelfalzes beschränkt. Grund hierfür ist, dass durch das definierte Umfalzen um 180 Grad und das definierte Anlegen von Decklage auf Decklage trotz der deutlich verringerten Festigkeit der Kernlage eine Degradation der Integrität des Verbundmaterials vermieden wird. Für eine Verwendung für ein Einfoemen anderer Biegeabschnitte ist das Verfahren jedoch nicht geeignet, da für diese weiteren Ausgestaltungen die erforderliche Prozessstabilität nicht gegeben ist.Also known from the prior art is a method by which a hem flange can be formed into a multilayer composite material in which at least the core layer consists of a plastic and a first cover layer and a second cover layer consists of a metallic material. Of the EP2271447 is a method for introducing a Bördelfalzes in a multilayer composite material to take. For the purpose of forming the crimp fold under high process reliability and optimum integrity of the molded multilayer composite material, heating of the composite material in a region in which the crimp fold is to be introduced to a temperature in a range from 180 degrees Celsius to 300 degrees Celsius is preferred in a temperature range between 200 degrees Celsius and 260 degrees Celsius. The reduction in the strength of the plastic occurring in this temperature range leads to a partial displacement of the plastic from the area of the crimp fold during bending with very small bending radii. However, since the displacement occurs in a region of greatly reduced strength, in some cases even in a temperature range above a melting temperature of the plastic material constituting the core layer, the described method is limited specifically to use for forming a curling fold. The reason for this is that, due to the defined folding around 180 degrees and the defined application of top layer on cover layer, a degradation of the integrity of the composite material is avoided despite the significantly reduced strength of the core layer. However, the method is not suitable for use for a Einfoemen other bending sections, since the required process stability is not given for these further embodiments.

Ausgehend von dem aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren ist daher die Aufgabe zu lösen, ein Verfahren bereitzustellen, mittels welchem ein Formen einer Biegekante in ein mehrlagiges Verbundmaterial vorgenommen werden kann, das wenigstens eine Kernlage aus einem Kunststoff sowie eine erste Decklage und eine zweite Decklage aus einem metallischen Werkstoff aufweist. Die Aufgabe umfasst weiterhin die Anforderung, eine hohe Prozesssicherheit und eine beibehaltene Integrität des geformten mehrlagigen Verbundmaterials zu gewährleisten.Starting from the known from the prior art method is therefore to solve the problem of providing a method by which a molding of a bending edge can be made in a multilayer composite material, the at least one core layer of a plastic and a first cover layer and a second cover layer made of a metallic material. The object further includes the requirement to ensure high process reliability and maintained integrity of the molded multilayer composite material.

Die Aufgabe wird mit einem Verfahren zur Beschichtung einer Oberfläche eines Metallbandes mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor. Ein oder mehrere Merkmale aus den Ansprüchen, der Beschreibung wie auch den Figuren können mit einem oder mehreren Merkmalen aus weiteren Ausgestaltungen der Erfindung verknüpft werden. Es können auch ein oder mehrere Merkmale aus den unabhängigen Ansprüchen durch ein oder mehrere Merkmale ersetzt werden und mit diesen verknüpft werden. Der vorgeschlagene Gegenstand ist nur als Entwurf zur Formulierung der Erfindung aufzufassen, ohne diesen aber zu beschränken.The object is achieved by a method for coating a surface of a metal strip having the features of claim 1. Further advantageous embodiments and developments will become apparent from the following description. One or more features of the claims, the description as well as the figures may be linked to one or more features of further embodiments of the invention. One or more features of the independent claims may also be replaced by and associated with one or more features. The proposed subject matter is to be construed only as a draft to formulate the invention without, however, limiting it.

Es wird ein Verfahren zum Formen einer Biegekante in ein mehrlagiges Verbundmaterial vorgeschlagen. Das mehrlagige Verbundmaterial weist wenigstens eine Kernlage aus einem Kunststoff sowie eine erste Decklage und eine zweite Decklage aus einem metallischen Werkstoff auf. Die erste Decklage und die zweite Decklage schließen das Verbundmaterial ein, wodurch die erste Decklage eine erste Außenfläche des Verbundmaterials und die zweite Decklage eine zweite Außenfläche des Verbundmaterials aufweist.A method is proposed for forming a bending edge in a multilayer composite material. The multilayer composite material has at least one core layer made of a plastic as well as a first cover layer and a second cover layer made of a metallic material. The first cover layer and the second cover layer include the composite material, whereby the first cover layer has a first outer surface of the composite material and the second cover layer has a second outer surface of the composite material.

Zum Formen wird wenigstens ein Abschnitt der ersten Decklage und der zweiten Decklage auf eine Temperatur erwärmt, um hierüber die Kernlage zu erwärmen und hierdurch den Elastizitätsmodul der Kernlage gegenüber seinem bei Standardnormalbedingungen herrschenden Eigenschaftswert herabzusetzen, um eine Vereinfachung des Formens als Folge einer parallelen Verschiebung der Decklagen zueinander im Zuge des Formens zu ermöglichen.For molding, at least a portion of the first skin layer and the second skin layer are heated to a temperature to thereby heat the core layer and thereby lower the modulus of elasticity of the core layer from its characteristic value under standard normal conditions to simplify molding as a result of parallel shifting of the skin layers to allow each other in the course of molding.

Durch das beschriebene Verfahren ergibt sich der Vorteil, dass mit dem Biegevorgang selbst bei Vornahme derjenigen Einwirkungen, welche den größten Krafteintrag zur Folge haben, der erniedrigte Elastizitätsmodul des Kunststoffs der Kernlage zu einer verbesserten Anpassung der Form der Kernlage führt. Insbesondere die parallele Verschiebung der ersten Decklage zu der zweiten Decklage kann die in dem Biegebereich vorhandenen unterschiedlichen Krümmungsradien der ersten Decklage und der zweiten Decklage in an den Biegebereich angrenzenden Bereichen in vorteilhafter Weise sehr gut ausgleichen. Ein hierfür notwendiges Aufbringen von Kraft zur Ableitung der auftretenden Spannungen wird durch die parallele Verschiebung der Decklagen zueinander auf eine sehr große Fläche verteilt und gefährdet in der Folge weder die Prozessstabilität noch die strukturelle Integrität der Kernlage und des mehrlagigen Verbundmaterials.By the method described results in the advantage that with the bending process even when making those actions that have the largest force result, the reduced modulus of elasticity of the plastic of the core layer leads to an improved adaptation of the shape of the core layer. In particular, the parallel displacement of the first cover layer to the second cover layer can advantageously compensate very well for the different radii of curvature of the first cover layer and the second cover layer in regions adjacent to the bending region in the bending region. A necessary application of force for the derivation of the stresses occurring is distributed by the parallel displacement of the cover layers to each other over a very large area and endangers neither the process stability nor the structural integrity of the core layer and the multilayer composite material as a result.

Hinsichtlich der Ausbildung des Verbundmaterials ist das Einschließen des Verbundmaterials durch die erste Decklage und die zweite Decklage des Verbundmaterials dahingehend zu verstehen, dass die erste Decklage die erste Außenfläche und die zweite Decklage die zweite Außenfläche des Verbundmaterials aufweisen. Zusätzlich zu der Kernlage können zwischen der ersten Decklage und der zweiten Decklage auch weitere Lagen an dem Verbundmaterial angeordnet sein. Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Verbundmaterial eine Kernlage aufweist, die sowohl mit der ersten Decklage als auch mit der zweiten Decklage dauerhaft verbunden ist. In einer derartigen Ausbildung funktioniert das Verfahren in besonders prozesssicherer Weise, da die Wärmeübertragung von der Decklage auf die Kernlage besonders gut steuerbar ist. As regards the formation of the composite material, the inclusion of the composite material by the first cover layer and the second cover layer of the composite material is to be understood in that the first cover layer, the first outer surface and the second cover layer, the second outer surface of the composite material. In addition to the core layer, further layers may also be arranged on the composite material between the first cover layer and the second cover layer. It is preferably provided that the composite material has a core layer which is permanently connected both to the first cover layer and to the second cover layer. In such a design, the method works in a particularly process-reliable manner, since the heat transfer from the top layer to the core layer is particularly well controlled.

Der Wortbestandteil der „-kante“ in dem Begriff der Biegekante soll neben der Idealausgestaltung der Kante als Grenzlinie zwischen zwei Flächen auch Krümmungen zwischen zwei ebenen Teilbereichen des Verbundmaterials bezeichnen, die nicht nur sehr kleine Radien aufweisen, sondern es sollen auch größere Radien möglich sein.The word component of the "edge" in the term of the bending edge is to designate, in addition to the ideal design of the edge as a boundary between two surfaces and curvatures between two planar portions of the composite material, which not only have very small radii, but it should also be possible larger radii.

Als Verbundmaterial kann insbesondere ein Sandwichmaterial aus einer ersten Decklage und einer zweiten Decklage jeweils aus Stahl sowie einem Kunssttoff vorgesehen sein, wobei der Kunststoff bevorzugt als teilkristallines Gemisch aus Thermoplasten vorliegt, besonders bevorzugt als PA-PE-Gemisch.As a composite material may be provided in particular a sandwich material of a first cover layer and a second cover layer each made of steel and a Kunssttoff, wherein the plastic is preferably present as a partially crystalline mixture of thermoplastics, particularly preferably as a PA-PE mixture.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Temperatur derart gewählt wird, dass eine Glasübergangstemperatur des Kunststoffs signifikant, beispielsweise um wenigstens 30 Grad Celsius, überschritten ist gleichzeitig aber eine Schmelztemperatur des Kunststoffes signifikant, beispielsweise um wenigstens 30 Grad Celsius, unterschritten ist. Innerhalb eines derartigen Temperaturfensters ist eine strukturelle Änderung des Kunststoffes in der Kernlage sowie eine Änderung der Integrität der Kernlage, beispielsweise durch Verdrängen des Kunststoffes oder durch Generieren von Rissen an einer Grenzfläche zwischen Kernlage und der ersten Decklage und/oder der zweiten Decklage, vermieden.In particular, it can be provided that the temperature is selected such that a glass transition temperature of the plastic significantly, for example, exceeded by at least 30 degrees Celsius, but at the same time a melting temperature of the plastic is significantly below, for example by at least 30 degrees Celsius. Within such a temperature window, a structural change of the plastic in the core layer and a change in the integrity of the core layer, for example by displacing the plastic or by generating cracks at an interface between the core layer and the first cover layer and / or the second cover layer, avoided.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Erwärmung auf eine Temperatur innerhalb eines Temperaturbereichs von 70 Grad Celsius bis 180 Grad Celsius erfolgt. In diesem Temperaturregime ist ein sehr gut geeignetes Prozessfenster für ein Formen einer Biegekante in Verbundmaterialien mit einem Kunststoff der genannten Materialklasse gegeben.According to one embodiment of the invention, it is provided that the heating takes place at a temperature within a temperature range from 70 degrees Celsius to 180 degrees Celsius. In this temperature regime, a very suitable process window for forming a bending edge in composite materials with a plastic of the mentioned material class is given.

Bevorzugt sieht das Verfahren eine Erwärmung innerhalb eines Temperaturbereichs von 100 Grad Celsius bis 150 Grad Celsius vor.Preferably, the method provides for heating within a temperature range of 100 degrees Celsius to 150 degrees Celsius.

Insbesondere in den Fällen, in denen der Kunststoff als teilkristalliner Thermoplast vorliegt, werden bei derartigen Temperaturen die gewünschten Eigenschaften erreicht, ohne die typischerweise vorliegenden Schmelztemperaturen zu erreichen.In particular, in the cases in which the plastic is present as a partially crystalline thermoplastic, the desired properties are achieved at such temperatures, without reaching the melting temperatures typically present.

Dies trifft insbesondere zu, wenn als Kunststoff ein PA-PE-Gemisch, jeweils in teilkristalliner Form vorliegend, gegeben ist. Hierdurch ergeben sich für einen solchen Kunststoff besonders gute Ergebnisse aus der Durchführung des beschriebenen Verfahrens.This is especially true when the plastic is a PA-PE mixture, in each case present in partially crystalline form. This results in such a plastic particularly good results from the implementation of the method described.

In einer speziellen Ausgestaltung des Verfahrens kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Erwärmung zumindest teilweise während des Formens erfolgt. Eine Erwärmung während des Formens weist den Vorteil auf, dass mögliche Abkühlungen während des Formens nicht in der Prozessführung berücksichtigt werden müssen. Durch eine insofern mögliche zielgenaue Erwärmung auf eine gewünschte Temperatur kann somit ein für erforderlich gehaltener Abstand von der Schmelztemperatur des Kunststoffs sicher eingehalten werden, während gleichzeitig ein Abkühlen des Kunststoffs während des Formens vermieden werden kann, das beispielsweise je nach Wahl eines Biegewerkzeugs bereits als Folge einer Wärmeableitung über das Biegewerkzeug erfolgen kann.In a specific embodiment of the method, it may be provided, for example, that the heating takes place at least partially during the molding. Heating during molding has the advantage that possible cooling during molding does not have to be taken into account in the process. By a possible accurate heating to a desired temperature thus maintained a required distance from the melting temperature of the plastic can be safely adhered to, while cooling of the plastic during molding can be avoided, for example, depending on the choice of a bending tool as a result of Heat dissipation can be done via the bending tool.

In einer Ausbildung des Verfahrens kann beispielsweise vorgesehen sein, dass während des gesamten Vorgangs des Formens die Erwärmung erfolgt. Hierdurch ist gewährleistet, dass der Biegevorgang in einem eine Biegekante aufweisenden Verbundmaterial mündet, das eine gleichbleibende Qualität hat, es liegt also die wünschenswerte Prozessstabilität vor.In an embodiment of the method, provision can be made, for example, for the heating to take place during the entire molding process. This ensures that the bending process ends in a composite material having a bending edge, which has a constant quality, so there is the desirable process stability.

In einer weiteren Ausbildung des Verfahrens kann beispielsweise vorgesehen sein, dass für das Formen an der ersten Decklage ein erstes Formwerkzeug angelegt wird und an der zweiten Decklage ein zweites Formwerkzeug angelegt wird, wobei das erste und/oder das zweite Formwerkzeug eine Erwärmungseinrichtung aufweist zur Erwärmung der ersten Decklage und der zweiten Decklage zumindest in dem als Biegekante vorgesehenen Bereich oder nahe des als Biegekante vorgesehenen Bereichs.In a further embodiment of the method, it can be provided, for example, that a first molding tool is applied to the molding on the first cover layer and a second molding tool is applied to the second cover layer, wherein the first and / or the second molding tool has a heating device for heating the first cover layer and the second cover layer at least in the intended area as a bending edge or near the intended area as a bending edge.

Die gewünschte Vorgehensweise bei dem Formen des Verbundmaterials ist hierbei unabhängig von dem physikalischen Wirkmechanismus zur Erwärmung; vielmehr ist für die Durchführbarkeit unerheblich, welche einer Erwärmungseinrichtung zur Erwärmung genutzt wird. Somit sind beispielsweise Wärmeleitung, Induktion oder Strahlungswärme als mögliche Wirkmechanismen zur Wärmeerzeugung möglich, aber auch weitere Arten der Wärmeerzeugung können genutzt werden.The desired procedure in the molding of the composite material is independent of the physical mechanism of action for heating; Rather, it is immaterial for the feasibility, which is used for heating a heating device. Thus, for example Heat conduction, induction or radiant heat as possible mechanisms of action for heat generation possible, but also other types of heat generation can be used.

Es kann beispielhaft vorgesehen sein, dass das erste Formwerkzeug und das zweite Formwerkzeug parallel zueinander verschiebbar sind. Eine parallele Verschiebbarkeit des ersten Formwerkzeugs und des zweiten Formwerkzeugs zueinander ist vorteilhaft zur Unterstützung der parallelen Verschiebung der Decklagen zueinander.It can be provided by way of example that the first mold and the second mold are displaceable parallel to one another. A parallel displaceability of the first mold and the second mold to each other is advantageous for supporting the parallel displacement of the cover layers to each other.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der metallische Werkstoff ein Stahl oder eine Stahllegierung ist. Besonders bevorzugt kann eine Verwendung einer höherfesten oder einer höchstfesten Stahllegierung vorgesehen sein. Eine Verwendung eines Verbundmaterials, welche einen derartigen Stahl mit einem Kunststoff kombiniert, kann insbesondere in derartigen Fällen vorgesehen sein, in denen die mechanische Stabilität von Stahlblechen erforderlich ist, gleichzeitig aber bei einer vorgesehenen und erforderlichen Mindestdicke eines Blechs ein Material mit möglichst geringer spezifischer Dichte genutzt werden soll. Entgegen der bisher vorherrschenden Auffassung, dass ein Kombinieren eines Kunststoffes mit metallischen Decklagen ein Material zur Folge hat, dessen Bearbeitung zumindest hinsichtlich seiner Biegbarkeit Einschränkungen unterworfen ist, ist mit dem erläuterten, erfindungsgemäßen Verfahren die Möglichkeit gegeben, flexibel unterschiedlichen Formanforderungen zu entsprechen.In particular, it can be provided that the metallic material is a steel or a steel alloy. Particular preference may be given to using a higher-strength or ultrahigh-strength steel alloy. A use of a composite material, which combines such a steel with a plastic, may be provided in particular in cases where the mechanical stability of steel sheets is required, but at the same time a material with the lowest possible specific density used at a proposed and required minimum thickness of a sheet shall be. Contrary to the prevailing view that combining a plastic with metallic cover layers results in a material whose processing is subject to restrictions, at least with regard to its flexibility, the method according to the invention described makes it possible to flexibly meet different molding requirements.

Bei dem vorgestellten Verfahren kann das Formen beispielsweise als Schwenkbiegen oder als Falzen ausgebildet sein.In the presented method, the molding may be formed, for example, as a swivel bending or as folding.

Mit den nun zur Verfügung gestellten Möglichkeiten der Bearbeitung kann insbesondere eine Verwendung eines durch das Verfahren hergestellten Verbundmaterials mit mindestens einer Biegekante in der Automobilherstellung vorgesehen sein. Insbesondere kann eine Verwendung eines mittels des Verfahrens hergestellten Verbundmaterials zur Herstellung eines Trägerelements oder eines Profilelements vorgesehen sein.With the possibilities of machining now available, in particular a use of a composite material produced by the method with at least one bending edge in automobile production can be provided. In particular, a use of a composite material produced by means of the method for producing a carrier element or a profile element can be provided.

In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass die Decklagen identische Dicken aufweisen. Ebenso kann aber auch vorgesehen sein, dass die Decklagen unterschiedliche Dicken aufweisen.In one embodiment of the method can be provided that the cover layers have identical thicknesses. Likewise, however, it can also be provided that the cover layers have different thicknesses.

Hinsichtlich der Beschaffenheit des Kunststoffes kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Kernlage aus einem geschäumten Kunststoff besteht, insbesondere aus einem geschäumten Kunststoff, der Gaseinschlüsse aufweist. Das erfindungsgemäße Verfahren bietet aufgrund der gewählten Temperatur zur Erwärmung während des Formens und des hierbei berücksichtigten Abstands zu der Schmelztemperatur des Kunststoffes die Möglichkeit, auch komplexe Strukturen aufweisende Verbundmaterialien zu formen. Während ein Schmelzen in Kauf nehmende Verfahren nicht mit geschäumten Kunststoffen durchgeführt werden können, bleibt bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Integrität von Kernlagen aus geschäumtem Kunststoff erhalten, wodurch sich für Verbundmaterialien, welche wenigstens eine Kernlage aus einem geschäumtem Kunststoff sowie eine erste Decklage und eine zweite Decklage aus einem metallischen Werkstoff aufweisen, völlig neue Einsatzgebiete ergeben.With regard to the nature of the plastic may be provided in particular that the core layer consists of a foamed plastic, in particular of a foamed plastic, which has gas inclusions. The inventive method offers due to the selected temperature for heating during molding and the case taken into account distance to the melting temperature of the plastic the ability to form complex structures having composite materials. While reflowing processes can not be carried out with foamed plastics, when carrying out the process according to the invention, the integrity of foamed plastic core layers is maintained, resulting in composites comprising at least one foamed plastic core layer and a first cover layer and a second layer Cover layer of a metallic material, completely new applications.

Im Folgenden wird eine konkrete Ausgestaltung der Erfindung mit Bezugnahme auf die Figur im Detail näher erläutert. Die Figur und begleitende Beschreibung der resultierenden Merkmale sind nicht beschränkend auf die jeweiligen Ausgestaltungen zu lesen, dienen jedoch der Illustration beispielhafter Ausgestaltungen. Weiterhin können die jeweiligen Merkmale untereinander wie auch mit Merkmalen der obigen Beschreibung genutzt werden für mögliche weitere Entwicklungen und Verbesserungen der Erfindung, speziell bei zusätzlichen Ausgestaltungen, die nicht dargestellt sind.In the following, a concrete embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to the figure. The figure and accompanying description of the resulting features are not intended to be restrictive to the particular embodiments, but are illustrative of exemplary embodiments. Furthermore, the respective features may be used among each other as well as with features of the above description for possible further developments and improvements of the invention, especially in additional embodiments, which are not shown.

Die Figur zeigt:The figure shows:

1a)–c): Beispielhafte Abfolge von Verfahrensschritten zum Formen einer Biegekante in ein mehrlagiges Verbundmaterial. 1a) C): Exemplary sequence of process steps for forming a bending edge in a multilayer composite material.

1a) ist ein noch ungeformtes, mehrlagiges Verbundmaterial zu entnehmen. Als Verbundmaterial in der gezeigten Ausgestaltung ist beispielhaft ein Litecor^®-Verbundmaterial 1, welches eine Kernlage 3 aus Kunststoff aufweist, die zwischen einer ersten Decklage 4 und einer zweiten Decklage 5 angeordnet ist. Die erste Decklage 4 und die zweite Decklage 5 sind aus einem Stahlblech hergestellt und jeweils mit der Kernlage 3 verbunden. In der gezeigten, beispielhaften Verfahrensfolge weist die Kernlage 3 eine Dicke von 0,40 mm auf, während die erste Decklage 4 und die zweite Decklage 5 mit 0,25 mm gleich dick sind. Die Decklagen 4, 5 weisen gleichzeitig die erste Außenfläche 6 und die zweite Außenfläche 7 des Verbundmaterials auf. An das noch ungeformte Blech ist ein erstes Formwerkzeug 8 und ein zweites Formwerkzeug 9 angelegt, wobei das erste Formwerkzeug 8 an der ersten Außenfläche 6 und das zweite Formwerkzeug 9 an der zweiten Außenfläche 7 anliegend positioniert ist. Des Weiteren weist das erste Formwerkzeug 8 eine Erwärmungseinrichtung 10 und das zweite Formwerkzeug 9 eine Erwärmungseinrichtung 11 auf. Mittels der Erwärmungseinrichtungen 10, 11 wird nach Anordnen des ersten Formwerkzeugs 8 und des zweiten Formwerkzeugs 9 das Verbundmaterial 1 auf eine Temperatur von 125 Grad Celsius aufgewärmt. Bei dem verwendeten Verbundmaterial 1 handelt es sich bei hiermit um eine Temperatur, bei der der Elastizitätsmodul des Kunststoffs der Kernlage 3 signifikant verringert wird, aber noch kein Schmelzen des Kunststoffs der Kernlage 3 erfolgt. 1a) is to take a still unshaped, multilayer composite material. As a composite material in the illustrated embodiment is exemplified a Litecor ^® composite material 1 which is a core location 3 Made of plastic, between a first cover layer 4 and a second topsheet 5 is arranged. The first cover layer 4 and the second cover layer 5 are made of a steel sheet and each with the core layer 3 connected. In the exemplary process sequence shown, the core layer indicates 3 a thickness of 0.40 mm, while the first cover layer 4 and the second cover layer 5 with 0.25 mm are the same thickness. The cover layers 4 . 5 at the same time have the first outer surface 6 and the second outer surface 7 of the composite material. At the still unshaped sheet is a first mold 8th and a second mold 9 created, with the first mold 8th on the first outer surface 6 and the second mold 9 on the second outer surface 7 is positioned adjacent. Furthermore, the first molding tool 8th a heating device 10 and the second mold 9 a heating device 11 on. By means of the heating devices 10 . 11 is after placing the first mold 8th and the second mold 9 the composite material 1 warmed to a temperature of 125 degrees Celsius. In the composite material used 1 this is a temperature at which the elastic modulus of the plastic of the core layer 3 is significantly reduced, but still no melting of the plastic core layer 3 he follows.

1b) ist ein Formen einer Biegekante 2 in das Verbundmaterial 1 zu entnehmen. Das Erwärmen erfolgt hierbei gleichzeitig mit dem Formen. Es ist der schematischen Darstellung zu entnehmen, dass eine parallele Verschiebung der ersten Decklage 4 zu der zweiten Decklage 5 erfolgt. Die Ermöglichung dieser parallelen Verschiebung ist herbeigeführt über die zuvor erläuterte Verringerung des Elastizitätsmoduls der Kernlage. 1b) is a molding of a bending edge 2 in the composite material 1 refer to. The heating takes place simultaneously with the molding. It can be seen from the schematic illustration that a parallel displacement of the first cover layer 4 to the second cover layer 5 he follows. The facilitation of this parallel displacement is brought about by the above-described reduction of the elastic modulus of the core layer.

1c) ist der in der beispielhaften Darstellung beabsichtigte Endzustand eines Formens einer etwa senkrechten Biegekante 2 zu entnehmen. Insbesondere ist der schematischen Darstellung zu entnehmen, dass eine verstärkte parallele Verschiebung der ersten Decklage 4 zu der zweiten Decklage 5 erfolgt ist. 1c) is the final state intended in the exemplary illustration of forming an approximately vertical bending edge 2 refer to. In particular, it can be seen from the schematic illustration that an increased parallel displacement of the first cover layer 4 to the second cover layer 5 is done.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 2271447 [0003]

Claims

Method for forming a bending edge ( 2 ) into a multilayer composite material ( 1 ), which has at least one core 3 ) made of a plastic and a first cover layer ( 4 ) and a second cover layer ( 5 ) of a metallic material, wherein the first cover layer ( 4 ) and the second cover layer ( 5 ) enclose the composite material and thereby the first cover layer ( 4 ) a first outer surface ( 6 ) of the composite material and the second cover layer ( 5 ) a second outer surface ( 7 ) of the composite material, characterized in that for forming at least a portion of the first cover layer ( 4 ) and the second cover layer ( 5 ) is heated to a temperature in order, via a heating of the core layer ( 3 ) the elastic modulus of the core layer ( 3 ) compared with its characteristic value prevailing under standard conditions, in order to simplify the shaping as a result of a parallel displacement of the cover layers ( 4 . 5 ) to each other in the course of molding.

A method according to claim 1, characterized in that the heating to a temperature within a temperature range of 70 degrees Celsius to 180 degrees Celsius, preferably within a temperature range of 100 degrees Celsius to 150 degrees Celsius.

A method according to claim 1 or claim 2, characterized in that the heating takes place at least partially during the molding.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the heating takes place during the entire process of molding.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that for molding on the first cover layer ( 4 ) a first mold ( 8th ) and on the second cover layer ( 5 ) a second mold ( 9 ), wherein the first mold ( 8th ) and / or the second mold ( 9 ) a heating device ( 10 . 11 ) for heating the first cover layer ( 4 ) and the second cover layer ( 5 ) at least in the bending edge ( 2 ) or near the bending edge ( 2 ) area.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the first mold ( 8th ) and the second mold ( 9 ) are displaceable parallel to one another in order to support the parallel displacement of the cover layers ( 4 . 5 ) to each other.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the shaping is a bending, in particular a pivoting bending, or a folding.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the metallic material is a steel or a steel alloy.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the cover layers ( 4 . 5 ) have identical thicknesses.

Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that the cover layers ( 4 . 5 ) have different thicknesses.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the core layer ( 3 ) consists of a foamed plastic, in particular of a foamed plastic, which has gas inclusions.