DE102015226474A1 - Halbzeug für die Herstellung von Hohlprofilen, Hohlprofile hieraus sowie Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Halbzeug (1) zur Herstellung eines Hohlprofils (7), wobei das Halbzeug (1) eine Breite aufweist, die größer als der Umfang des Hohlprofils (7) ist, aufweisend ein Metallsubstrat (2), welches einen ersten Verbindungsbereich (3) und einen zweiten Verbindungsbereich (4, 4') umfasst, die bei der Herstellung des Hohlprofil (7) miteinander in Kontakt gebracht werden, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und/oder zweite Verbindungsbereich (3, 4, 4') mit einer thermoplastischen Koppelschicht (5, 5') beschichtet ist. Sowie ein Hohlprofil aus diesem Halbzeug und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Hohlprofils.
Description
- Die Erfindung betrifft Halbzeuge für die Herstellung von Hohlprofilen, wie sie z. B. im Leichtbau, der Gebäude- bzw. Anlagentechnik sowie im Leitungsbau Anwendung finden. Des Weiteren umfasst die Anmeldung aus diesem Halbzeug erstellte Hohlprofile sowie das Verfahren zum Herstellen derartige Hohlprofile.
- Im Stand der Technik sind diverse Hohlprofile bekannt, die aus einem Material gefertigt sind. Diese werden entweder durch Extrusions- oder Gießverfahren direkt als Hohlprofile mit definiertem Querschnitt erzeugt oder durch Verschweißen der stumpf aufeinander stoßenden Enden des aus einem Blech hergestellten Schlitzprofils mit einer konstanten Wandstärke gebildet.
- Des Weiteren sind Hohlprofile mit mehrschichtigem Aufbau bekannt, wobei diese meist durch ggf. mehrfaches ein- oder beidseitiges Beschichten von Hohlprofilen nach deren Herstellung erfolgt.
- Nachteilig an diesen aus dem Stand der Technik bekannten Profilen ist, dass der Beschichtungsaufwand an 3D geformten Profilen sehr hoch ist und nur mit Aufwand ausreichender Druck aufgebracht werden kann um eine Haftung zu ermöglichen.
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Alternative zu den im Stand der Technik bekannten Profilen bereitzustellen, wobei insbesondere die Eigenschaften des Hohlprofils flexibler und einfacher einstellbar sind und ein verbessertes Leichtbaupotential gegeben ist.
- Gelöst wird die Aufgabe durch ein Halbzeug zur Herstellung eines Hohlprofils, welches ein Metallsubstrat aufweist, welches eine Breite aufweist, die größer als der Umfang des herzustellenden Hohlprofils ist, und einen ersten Verbindungsbereich und einen zweiten Verbindungsbereich umfasst, die bei der Herstellung des Hohlprofils miteinander in Kontakt gebracht werden, dadurch gekennzeichnet, dass der erste oder zweite oder beide, also erster und zweiter, Verbindungsbereich mit einer thermoplastischen Koppelschicht beschichtet ist. Die Bereitstellung der Koppelschicht auf dem flachen Metallsubstrat lässt sich beispielsweise durch Bandbeschichtungsvorgänge oder andere Methoden zur Kunststoffapplizierung leicht und kostengünstig erzielen. Unter Metallsubstrat sind neben band- auch blechförmige Ausführungen zu verstehen.
- Beim Halbzeug erstreckt sich die thermoplastische Koppelschicht bevorzugt vollflächig über die Breite des Metallsubstrats. Insbesondere mit Bandbeschichtungsvorgängen lassen sich vollflächige Schichten leicht aufbringen. Des Weiteren bietet eine vollflächige Koppelschicht den Vorteil einer zusätzlichen Schicht am fertigen Hohlprofil, die ggf. einen Schutz des Metallsubstrats gegen die Umgebung hinsichtlich Korrosion oder Isolierung bietet, sowie dem Entfallen der Anforderung an eine genaue Positionierung der Koppelschicht auf dem Metallsubstrat.
- In weiteren Ausführungen ist das Halbzeug dadurch gekennzeichnet, dass auf der Koppelschicht abgesehen von dem ersten und/oder zweiten Verbindungsbereich ein weiteres Metallsubstrat, insbesondere mit einer dem Umfang des herzustellenden Hohlprofils oder dem Metallsubstrat abzüglich der beiden Verbindungsbereiche entsprechenden Breite, angeordnet ist. Das heißt, dass neben den freibleibenden Verbindungsbereich oder Verbindungsbereichen ein weiteres Metallsubstrat auf der vollflächigen Koppelschicht aufgebracht ist. Durch das weitere Metallsubstrat wird beim geformten Hohlprofil ein mehrschichtiger Wandaufbau erzeugt.
- In alternativen Ausführungen des Halbzeugs besteht das Metallsubstrat und/oder weitere Metallsubstrat aus einem Sandwichmaterial aus mindestens zwei Deckblechen und einer dazwischenliegenden Kunststoffschicht, insbesondere faserverstärkten Kunststoffschicht. Hierdurch werden insbesondere die mechanischen Eigenschaften des späteren Hohlprofils verbessert.
- Der erste Verbindungsbereich und der zweite Verbindungsbereich des Halbzeugs sind in Breitenrichtung in entgegensetzten Randbereichen und auf unterschiedlichen Seiten des Metallsubstrats oder auf der gleichen Seiten des Metallsubstrats liegend angeordnet. Abhängig von der Anordnung werden aus dem Halbzeug Hohlprofile mit unterschiedlich angeordneten Verbindungsbereichen herstellbar. Bei auf unterschiedlichen Seiten des Metallsubstrats liegenden Verbindungsbereichen entstehen sich über dem Umfang verlaufend überlappende Verbindungsbereiche. Liegen die Verbindungsbereiche auf der gleichen Seite, kann durch die Verbindungsbereiche ein vom Umfang abstehender Flansch gebildet werden.
- In weiteren Ausführungsformen weist das Metallsubstrat des Halbzeugs in Längsrichtung unterschiedliche Breiten auf. Hierdurch können Hohlprofile mit in Längsrichtung variierenden Querschnitten erzeugt werden. Bevorzugt ist ein kontinuierlicher Übergang zwischen den unterschiedlichen Breiten vorgesehen.
- Bei bevorzugten Ausführungsformen des Halbzeugs ist die Koppelschicht als faserverstärkte Koppelschicht ausgebildet. Durch die Faserverstärkung in der Koppelschicht oder evtl. vorhandenen Kunststoffschichten werden die mechanischen Eigenschaften des Halbzeugs sowie des daraus gefertigten Hohlprofils verbessert. Bei der Verwendung von gerichteten Fasern, wie bei Geweben, Gewirken oder Rovings, kann im Gegensatz zu ungerichteten Fasern, wie Vliesen oder losen Kurzfasern, die Verstärkung gezielt in Belastungsrichtung, z. B. in Längs- oder Umfangsrichtung oder durch eine gegenüber der Längsrichtung um vorzugsweise 45° verdrehte Ausrichtung auch hinsichtlich Torsion, erfolgen.
- Erfindungsgemäße Hohlprofile weisen einen geschlossenen Querschnitt auf, der durch die Umformung eines erfindungsgemäßen Halbzeugs und Fügen der Verbindungsbereiche dieses Halbzeugs erzeugt ist, wobei der erste Verbindungsbereich und der zweite Verbindungsbereich durch eine thermoplastische Koppelschicht verbunden sind. In einer ersten Ausführungsform sind ein erster Verbindungsbereich und ein zweiter Verbindungsbereich sich zumindest über einen Teil des Umfangs überlappend vorgesehen. In weiteren Ausführungen ist ein erster Verbindungsbereich und ein zweiter Verbindungsbereich sich in einem Winkel vom Umfang abstehenden Flansch überlappend vorgesehen. Dieser Flansch kann sowohl innen oder auch außen am Hohlprofil in einem beliebigen Winkel von der Umfangsfläche abstehend vorgesehen sein. Fertigungstechnisch wird ein außenliegender Flansch vorzugsweise mit einem Winkel von ca. 90° gegenüber der Umfangsfläche bevorzugt.
- Durch die Verwendung von Halbzeugen mit unterschiedlichen Breiten in Längsrichtung werden erfindungsgemäße Hohlprofil mit in Längsrichtung unterschiedlichen Querschnitten erzeugt.
- Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Hohlprofils aus einem erfindungsgemäßen Halbzeug umfasst die Herstellung des geschlossenen Hohlprofils folgende Schritte,
- – Umformen des Metallsubstrats (
2 ) derart, dass der erste Verbindungsbereich (3 ) und der zweite Verbindungsbereich (4 ,4' ) überlappen, - – Erwärmen der thermoplastischen Koppelschicht,
- – Aufeinanderpressen des ersten und zweiten Verbindungsbereichs,
- – Abkühlen der Koppelschicht.
- Die Umformung kann bei bandförmigen Metallsubstraten in kontinuierlichen Prozessen, wie Rollprofilieren erfolgen, was insbesondere für sehr lange bzw. endlose Hohlprofile vorteilhaft ist. Für kleinere oder komplex geformte Bauteile eigenen sich gestufte Pressvorgänge. Gegebenenfalls kann zur Formgebung mechanische Dorne oder ein mit Druck beaufschlagtes Medium verwendet werden.
- Die Erwärmung der thermoplastischen Koppelschicht zur Verbindung des ersten mit dem zweiten Verbindungsbereich kann für das ganze Bauteil beispielsweise in einem Ofen erfolgen, oder auch bevorzugt nur lokal an den Verbindungsbereichen durch Wärmestrahlung oder Wärmeleitung z. B. durch Infrarotstrahler, Heizelemente, wie Platten oder Rollen, oder Induktionsspulen, die das Metallsubstrat erwärmen.
- Die Erwärmung erfolgt zweckmäßig nach dem Umformen des Halbzeugs zum Hohlprofil bzw. zum Zeitpunkt an dem der erste und zweite Verbindungsbereich in Überlappung gebracht werden. Alternativ kann die Erwärmung zumindest teilweise auch bereits vor oder während dem Umformen des Halbzeugs erfolgen. Eine vorgeschaltete Erwärmung weist beispielsweise hinsichtlich der Umformbarkeit eines mehrschichtigen Verbunds aus Metallsubstrat, Koppelschicht und weiteren Metallsubstrat, insbesondere im Falle von Sandwichmaterial als weiteres Metallsubstrat, Vorteile auf.
- Die obigen Ausführungsformen können beliebig miteinander kombiniert werden.
- Bei den Figuren sind gleiche oder entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Darstellungen sind schematisch und insbesondere die gezeigten Ausführungsformen der Hohlprofile sind als einfache Vierkantprofile gezeigt, wobei selbstverständig jegliche geschlossene Querschnittsform für erfindungsgemäße Hohlprofile möglich ist. Die Figuren zeigen:
-
1a ,2a ,3a ,4a ,5 verschiedene Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Halbzeugs -
1b ,2b ,2c ,3b ,4b verschiedene Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Hohlprofils -
6 ,7 Schematische Ablaufdiagramme für Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Hohlprofils -
1a zeigt ein erfindungsgemäßes Halbzeug1 , welches ein Metallsubstrat2 aufweist, sowie einen ersten Verbindungsbereich3 und einen zweiten Verbindungbereich4 , die auf unterschiedlichen Seiten des Metallsubstrats2 angeordnet sind, und am zweiten Verbindungsbereich4 eine Koppelschicht5 aus einem thermoplastischen Kunststoff, wie beispielsweise Polyamid, insbesondere PA6, PE, PP, PET, PC und/oder deren Mischungen aufgebracht ist. Das Metallsubstrat2 besteht vorzugsweise aus einem Stahlband, welches als Endlosband oder in Tafeln vorliegt. -
1b zeigt ein Hohlprofil7 bei dem aus einem in1a dargestellten Halbzeug1 , das Metallsubstrat2 derart umgeformt wurde, dass der erste Verbindungsbereich3 und der zweite Verbindungsbereich4 gegenüberliegend angeordnet sind. Das Hohlprofil7 ist in dieser Darstellung noch nicht geschlossen. In einem nächsten Schritt ist die Koppelschicht5 zu erwärmen, z. B. für PA6 auf ca. 220°–250 C, und die beiden Verbindungsbereiche3 ,4 beispielsweise mit 0,2–5 MPa Druckkraft aufeinander zu pressen. - In
2a ist ein weiteres erfindungsgemäßes Halbzeug1 dargestellt, wobei der erste Verbindungsbereich3 die Koppelschicht5 aufweist und die Koppelschicht5 sich vollflächig über die Breite des Metallsubstrats2 erstreckt. Der zweite Verbindungsbereich4 ,4' kann sich, wie in1a , auf der anderen Seite des Metallsubstrats2 befinden – vgl. Bezugszeichen4 – oder auf der gleichen Seite des Metallsubstrats2 liegen – vgl. Bezugszeichen4' . Wenn der zweite Verbindungsbereich4' auf der gleichen Seite wie der erste Verbindungsbereich3 liegt, weisen beide Verbindungsbereiche3 ,4' die Koppelschicht5 auf. -
2b zeigt ein Hohlprofil7 aus einem ein Halbzeug1 gemäß2a , wobei der erste Verbindungsbereich3 und der zweite Verbindungsbereich4 auf unterschiedlichen Seiten des Metallsubstrats2 liegen. Die Umformung erfolgte analog zu der1b . -
2c zeigt eine weitere Ausführungsform eines Hohlprofils7 aus einem Halbzeug1 gemäß2a , wobei der erste Verbindungsbereich3 und der zweite Verbindungsbereich4' auf der gleiche Seite des Metallsubstrats2 liegen. Die Umformung erfolgte hierbei derart, dass der erste Verbindungsbereich3 und der zweite Verbindungsbereich4' zu einem nach außen in einem Winkel10 vom Umfang abstehenden Flansch9 mit einer doppelt dazwischenliegenden Koppelschicht5 , die durch Erwärmung und Druck mit sich selbst stoffschlüssig verbunden wird, überlappend angeordnet sind. Hierdurch ergibt sich ein geschlossenes Hohlprofil7 , wobei der außenliegende Flansch9 beispielsweise zur Anbindung an andere Bauteile verwendet werden kann. Durch die vollflächig ausgebildete Koppelschicht5 ergibt sich ebenfalls eine geschlossene Beschichtung des Innenumfangs des Hohlprofils7 , wodurch der Hohlraum des Hohlprofils7 versiegelt ist. -
3a zeigt eine analoge Ausführungsform zu1a , wobei die Koppelschicht5 ,5' lokal auf dem ersten und dem zweiten Verbindungsbereich3 ,4 vorgesehen ist. - Entsprechend zeigt
3b eine analoge Ausführung zu1b , wobei die Koppelschichten5 ,5' der erste und zweite Verbindungsbereich3 ,4 über einen Teil des Umfangs8 miteinander verbunden, insbesondere verklebt bzw. verschweißt, sind. - Bei einer in
4a gezeigten Ausführungsform des Halbzeugs1 erstreckt sich die Koppelschicht5 vom ersten Verbindungsbereich3 über die Breite des Metallsubstrats2 bis zum dem zweiten Verbindungsbereich4 , wobei der zweite Verbindungsbereich4 keine Koppelschicht5 aufweist. Auf der Koppelschicht5 ist abgesehen von dem ersten und zweiten Verbindungsbereich3 ,4 ein weiteres Metallsubstrat6 vorgesehen. Das weitere Metallsubstrat6 weist somit eine in etwa dem Umfang des fertigen Hohlprofils abzüglich des über einen Teil des Umfangs8 verlaufenden Verbindungsbereichs entsprechenden Breite auf. Andere Breiten sowie die Verwendung von Sandwichmaterial für das weitere Metallsubstrat6 sind ebenfalls möglich. Als Sandwichmaterial sind insbesondere ein mehrlagiger Verbund mit metallischen Deckblechen und eine, insbesondere beispielsweise mit Kohle-, Glas-, Basalt- oder Aramidfaser faserverstärkte, Kunststoffschicht geeignet. Durch derartige Aufbauten des Halbzeugs1 kann gezielt die Oberfläche oder die mechanischen Eigenschaften des Hohlprofils beeinflusst werden. -
4b zeigt ein Hohlprofil7 aus einem Halbzeug1 gemäß der in4a dargestellten Ausführungsform. Durch ein Aussparen der Koppelschicht5 im Bereich des zweiten Verbindungsbereichs4 und einem sich in etwa bis zu diesem Bereich erstreckenden weiteren Metallsubstrat6 ergibt sich ein Hohlprofil7 mit einer im wesentlichen konstanten Wandstärke. - In
5 ist eine Ausführungsform eines Halbzeugs1 gezeigt, welches beidseitig vollflächig mit einer Koppelschicht5 ,5' versehen ist. Derartige Halbzeuge1 weisen, neben den zu2a erläuterten, noch den Vorteil auf, dass flexibel und bedarfsabhängig gewählt werden kann, auf welcher Seite der zweite Verbindungsbereich4 ,4' vorgesehen ist. Bei den hieraus hergestellten Hohlprofilen7 liegen stets ein erster und eine zweiter Verbindungsbereich3 ,4 ,4' mit einer Koppelschicht5 ,5' vor, weshalb immer Verbindungen mit doppelter Koppelschicht5 ,5' , wie beispielsweise in2c oder3b gezeigt, entstehen. - Nicht dargestellt sind weitere Varianten, bei denen, wie in
2a , der erste und zweite Verbindungsbereich3 ,4 auf der gleichen Seite angeordnet sind, wodurch Hohlprofile analog zu2c möglich sind, die einen überlappenden, vom Umfang abstehenden Flansch9 bilden, wobei der Flansch9 , wie in2c exemplarisch dargestellt, orthogonal nach außen abstehend ausgeführt sein kann. Allerdings sind auch innenliegende Flansche9 und/oder andere Winkel10 zur Umfangsfläche, z. B. 45°, möglich. -
6 ist eine vereinfachte schematische Darstellung der wesentlichen Verfahrensschritte für die Herstellung eines erfindungsgemäßen Hohlprofils aus einem erfindungsgemäßen Halbzeug. Zunächst wird in Schritt A das Halbzeug umgeformt, um die Form des Hohlprofils zu erzeugen. Anschließend wird in Schritt B zumindest im Bereich des ersten und/oder zweiten Verbindungsbereichs die Koppelschicht erwärmt, um diese zu erweichen und/oder zu aktivieren und für den Schritt C vorzubereiten. In Schritt C werden der erste und zweite Verbindungsbereich miteinander verpresst, um die Koppelschicht mit dem Metallsubstrat zu verbinden beziehungsweise mit einer weiteren Koppelschicht oder weiterem Abschnitt der gleichen Koppelschicht zu verkleben bzw. verschweißen. Anschließend wird das Hohlprofil in Schritt D abgekühlt, vorzugsweise unter zumindest zeitweiser Aufrechterhaltung von zumindest einem Teil des Pressdrucks aus Schritt C, um die Verbindung zu verfestigen. Dadurch liegt ein geschlossenes Hohlprofil vor. -
7 stellt einen Verfahrensablauf mit den gleichen Schritten A bis D dar, wie zu6 erläutert. Mit dem Unterschied, dass der Schritt B der Erwärmung vor Schritt A der Umformung erfolgt, wobei bevorzugt das komplette Halbzeug erwärmt wird. Insbesondere bei einer thermoplastischen Koppelschicht aus einem bei Raumtemperatur relativ spröden Kunststoff oder Halbzeugen mit einem weiteren Metallsubstrat, insbesondere aus einem Sandwichmaterial mit Faserverstärkung, wirkt sich eine Erwärmung vor Umformung vorteilhaft auf den Prozess aus, da die erforderlichen Umformkräfte reduziert und die Gefahr von Beschädigung oder Bruch der Koppelschicht in den umzuformenden Bereichen des Hohlprofils vermieden werden. In einer weiteren Ausführungsform kann nach dem Umformen des erwärmten Bauteils nochmals eine Erwärmung insbesondere der ersten und zweiten Verbindungsbereiche erfolgen. - Weitere Verfahrensschritte, wie Zuschneiden des Halbzeugs zu Rohlingen oder Ablängen von kontinuierlich hergestellten Hohlprofilen sowie weitere bauteilabhängige Ver- und Bearbeitungen sind nicht dargestellt.
- Generell ist die Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern diese können beliebig kombiniert werden.
- Bezugszeichenliste
-
- 1
- Halbzeug
- 2
- Metallsubstrat
- 3
- erster Verbindungsbereich
- 4, 4'
- zweiter Verbindungsbereich
- 5, 5'
- Koppelschicht
- 6
- weiteres Metallsubstrat
- 7
- Hohlprofil
- 8
- Teil des Umfangs mit überlappenden Verbindungsbereichen
- 9
- Flansch (abstehende überlappende Verbindungsbereiche)
- 10
- Winkel zwischen Flansch und Umfangsfläche
- A
- Umformschritt
- B
- Erwärmen der Koppelschicht
- C
- Verpressen der Verbindungsbereiche
- D
- Abkühlen
Claims (11)
- Halbzeug (
1 ) zur Herstellung eines Hohlprofils (7 ), wobei das Halbzeug (1 ) eine Breite aufweist, die größer als der Umfang des herzustellenden Hohlprofils (7 ) ist, aufweisend ein Metallsubstrat (2 ), welches einen ersten Verbindungsbereich (3 ) und einen zweiten Verbindungsbereich (4 ,4' ) umfasst, die bei der Herstellung des Hohlprofils (7 ) miteinander in Kontakt gebracht werden, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und/oder zweite Verbindungsbereich (3 ,4 ,4' ) mit einer thermoplastischen Koppelschicht (5 ,5' ) beschichtet ist. - Halbzeug (
1 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die thermoplastische Koppelschicht (5 ,5' ) vollflächig über die Breite des Metallsubstrat (2 ) erstreckt. - Halbzeug (
1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Koppelschicht (5 ,5' ) abgesehen von dem ersten und/oder zweiten Verbindungsbereich (3 ,4 ,4' ) ein weiteres Metallsubstrat (6 ), insbesondere mit einer dem Umfang des herzustellenden Hohlprofils (7 ) entsprechenden Breite, angeordnet ist. - Halbzeug (
1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallsubstrat (2 ) ein Sandwichmaterial aus mindestens zwei Deckblechen und einer dazwischenliegenden Kunststoffschicht, insbesondere faserverstärkte Kunststoffschicht, ist. - Halbzeug (
1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Verbindungsbereich (3 ) und der zweite Verbindungsbereich (4 ,4' ) in Breitenrichtung in entgegensetzten Randbereichen und auf unterschiedlichen Seiten des Metallsubstrats (2 ) oder auf der gleichen Seiten des Metallsubstrats (2 ) liegen. - Halbzeug (
1 ) nach einem der Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallsubstrat (2 ) in Längsrichtung unterschiedliche Breiten aufweist. - Halbzeug (
1 ) nach einem der Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelschicht (5 ,5' ) als faserverstärkte Koppelschicht (5 ,5' ) ausgebildet ist. - Hohlprofil (
7 ), welches einen geschlossenen Querschnitt aufweist, hergestellt aus einem Halbzeug (1 ) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Verbindungsbereich (3 ) und ein zweiter Verbindungsbereich (4 ,4' ) sich zumindest über einen Teil des Umfangs (8 ) überlappen, und dass der erste Verbindungsbereich (3 ) und der zweite Verbindungsbereich (4 ,4' ) durch eine thermoplastische Koppelschicht (5 ,5' ) verbunden sind. - Hohlprofil (
7 ), welches einen geschlossenen Querschnitt aufweist, hergestellt aus einem Halbzeug (1 ) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Verbindungsbereich (3 ) und ein zweiter Verbindungsbereich (4 ,4' ) sich in einem Winkel (10 ) vom Umfang abstehenden Flansch (9 ) überlappen, und dass der erste Verbindungsbereich (3 ) und der zweite Verbindungsbereich (4 ,4' ) durch eine thermoplastische Koppelschicht (5 ,5' ) verbunden sind. - Hohlprofil (
7 ) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlprofil (7 ) in Längsrichtung unterschiedliche Querschnitte aufweist. - Verfahren zur Herstellung eines Hohlprofils (
7 ) nach einem der Ansprüche 8 bis 10 aus einem Halbzeug (1 ) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Herstellung eines geschlossenen Hohlprofil (7 ) folgende Schritte beinhaltet, A Umformen des Metallsubstrats (2 ) derart, dass der erste Verbindungsbereich (3 ) und der zweite Verbindungsbereich (4 ,4' ) überlappen, B Erwärmen der thermoplastischen Koppelschicht (5 ,5' ), C Aufeinanderpressen des ersten und zweiten Verbindungsbereichs (3 ,4 ,4' ), D Abkühlen der Koppelschicht (5 ,5' ).
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Citations (3)
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---|---|---|---|---|
WO1995029033A1 (en) * | 1994-04-26 | 1995-11-02 | Loughborough University Of Technology | Method for welding |
DE19781671B4 (de) * | 1996-03-27 | 2008-11-06 | Toyo Kohan Co., Ltd. | Mit thermoplastischem Harz beschichtetes Aluminiumlegierungsblech |
EP2859967A1 (de) * | 2013-10-11 | 2015-04-15 | voestalpine Stahl GmbH | Verfahren zur Herstellung eines Halbzeugs oder Bauteils |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1241413A (en) * | 1967-07-18 | 1971-08-04 | Atomic Power Constr Ltd | Improvements in and relating to ducting |
US3817427A (en) * | 1971-12-27 | 1974-06-18 | Milprint Inc | Toothpaste tubes and similar tubular containers and methods for their manufacture |
ES438136A1 (es) * | 1974-06-05 | 1977-02-01 | Scanovator Ab | Perfeccionamientos en la fabricacion de elementos huecos pa-ra la construccion de armaduras. |
DE2739321C2 (de) * | 1977-09-01 | 1982-09-02 | Karl Heinz 3353 Bad Gandersheim Vahlbrauk | Verfahren zur Herstellung eines kunststoffbeschichteten Metallrohres für Installationszwecke |
US20070145188A1 (en) * | 2003-11-19 | 2007-06-28 | Behr Gmbh & Co. Kg | Component, particularly a lightweight hybrid component |
JP4724591B2 (ja) * | 2005-04-28 | 2011-07-13 | 新日本製鐵株式会社 | 箱形断面型薄板部材の座屈補剛構造 |
JP5515566B2 (ja) * | 2009-09-29 | 2014-06-11 | Jfeスチール株式会社 | 曲がり部材成形方法および曲がり部材ならびに曲がり部材製造方法 |
DE102013109616A1 (de) * | 2013-09-03 | 2015-03-05 | Thyssenkrupp Steel Europe Ag | Halbzeug und Verfahren zur Herstellung eines dreidimensional geformten Hybridbauteils im Metall/Kunststoffverbund sowie Verwendung eines solchen Halbzeuges |
-
2015
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-
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1995029033A1 (en) * | 1994-04-26 | 1995-11-02 | Loughborough University Of Technology | Method for welding |
DE19781671B4 (de) * | 1996-03-27 | 2008-11-06 | Toyo Kohan Co., Ltd. | Mit thermoplastischem Harz beschichtetes Aluminiumlegierungsblech |
EP2859967A1 (de) * | 2013-10-11 | 2015-04-15 | voestalpine Stahl GmbH | Verfahren zur Herstellung eines Halbzeugs oder Bauteils |
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