DE102015226474A1 - Halbzeug für die Herstellung von Hohlprofilen, Hohlprofile hieraus sowie Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Halbzeug für die Herstellung von Hohlprofilen, Hohlprofile hieraus sowie Verfahren zu deren Herstellung Download PDF

Info

Publication number
DE102015226474A1
DE102015226474A1 DE102015226474.2A DE102015226474A DE102015226474A1 DE 102015226474 A1 DE102015226474 A1 DE 102015226474A1 DE 102015226474 A DE102015226474 A DE 102015226474A DE 102015226474 A1 DE102015226474 A1 DE 102015226474A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
hollow profile
metal substrate
coupling layer
connection area
connection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102015226474.2A
Other languages
English (en)
Inventor
Andreas COTT
Manuel Grundmann
Torsten Krahnert
Stefan Mayer
Lothar Patberg
Dieter Kalemba
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ThyssenKrupp Steel Europe AG
ThyssenKrupp AG
Original Assignee
ThyssenKrupp Steel Europe AG
ThyssenKrupp AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ThyssenKrupp Steel Europe AG, ThyssenKrupp AG filed Critical ThyssenKrupp Steel Europe AG
Priority to DE102015226474.2A priority Critical patent/DE102015226474A1/de
Priority to PCT/EP2016/080966 priority patent/WO2017108526A1/de
Priority to EP16812933.6A priority patent/EP3393779A1/de
Publication of DE102015226474A1 publication Critical patent/DE102015226474A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04CSTRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C3/00Structural elongated elements designed for load-supporting
    • E04C3/02Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces
    • E04C3/04Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of metal
    • E04C3/06Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of metal with substantially solid, i.e. unapertured, web
    • E04C3/07Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of metal with substantially solid, i.e. unapertured, web at least partly of bent or otherwise deformed strip- or sheet-like material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B1/00Layered products having a general shape other than plane
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B32B15/085Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin comprising polyolefins
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B32B15/088Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin comprising polyamides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B32B15/09Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin comprising polyesters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/14Layered products comprising a layer of metal next to a fibrous or filamentary layer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/18Layered products comprising a layer of metal comprising iron or steel
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/08Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/12Layered products comprising a layer of synthetic resin next to a fibrous or filamentary layer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B3/00Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar form; Layered products having particular features of form
    • B32B3/02Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar form; Layered products having particular features of form characterised by features of form at particular places, e.g. in edge regions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/022Non-woven fabric
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/026Knitted fabric
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/22Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
    • B32B5/24Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/26Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it also being fibrous or filamentary
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04Interconnection of layers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04Interconnection of layers
    • B32B7/12Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04CSTRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C3/00Structural elongated elements designed for load-supporting
    • E04C3/02Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces
    • E04C3/29Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces built-up from parts of different material, i.e. composite structures
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05Particular design of joint configurations
    • B29C66/10Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
    • B29C66/11Joint cross-sections comprising a single joint-segment, i.e. one of the parts to be joined comprising a single joint-segment in the joint cross-section
    • B29C66/112Single lapped joints
    • B29C66/1122Single lap to lap joints, i.e. overlap joints
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05Particular design of joint configurations
    • B29C66/10Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
    • B29C66/13Single flanged joints; Fin-type joints; Single hem joints; Edge joints; Interpenetrating fingered joints; Other specific particular designs of joint cross-sections not provided for in groups B29C66/11 - B29C66/12
    • B29C66/133Fin-type joints, the parts to be joined being flexible
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/40General aspects of joining substantially flat articles, e.g. plates, sheets or web-like materials; Making flat seams in tubular or hollow articles; Joining single elements to substantially flat surfaces
    • B29C66/41Joining substantially flat articles ; Making flat seams in tubular or hollow articles
    • B29C66/43Joining a relatively small portion of the surface of said articles
    • B29C66/432Joining a relatively small portion of the surface of said articles for making tubular articles or closed loops, e.g. by joining several sheets ; for making hollow articles or hollow preforms
    • B29C66/4322Joining a relatively small portion of the surface of said articles for making tubular articles or closed loops, e.g. by joining several sheets ; for making hollow articles or hollow preforms by joining a single sheet to itself
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/71General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the composition of the plastics material of the parts to be joined
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/72General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined
    • B29C66/721Fibre-reinforced materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/72General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined
    • B29C66/721Fibre-reinforced materials
    • B29C66/7212Fibre-reinforced materials characterised by the composition of the fibres
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/72General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined
    • B29C66/723General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined being multi-layered
    • B29C66/7232General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined being multi-layered comprising a non-plastics layer
    • B29C66/72321General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined being multi-layered comprising a non-plastics layer consisting of metals or their alloys
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/73General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B29C66/739General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B29C66/7392General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoplastic
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/74Joining plastics material to non-plastics material
    • B29C66/742Joining plastics material to non-plastics material to metals or their alloys
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/74Joining plastics material to non-plastics material
    • B29C66/742Joining plastics material to non-plastics material to metals or their alloys
    • B29C66/7428Transition metals or their alloys
    • B29C66/74283Iron or alloys of iron, e.g. steel
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/90Measuring or controlling the joining process
    • B29C66/91Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux
    • B29C66/919Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux characterised by specific temperature, heat or thermal flux values or ranges
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/90Measuring or controlling the joining process
    • B29C66/92Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the pressure, the force, the mechanical power or the displacement of the joining tools
    • B29C66/929Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the pressure, the force, the mechanical power or the displacement of the joining tools characterized by specific pressure, force, mechanical power or displacement values or ranges
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2705/00Use of metals, their alloys or their compounds, for preformed parts, e.g. for inserts
    • B29K2705/08Transition metals
    • B29K2705/12Iron
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2009/00Layered products
    • B29L2009/003Layered products comprising a metal layer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00Other particular articles
    • B29L2031/001Profiled members, e.g. beams, sections
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00Layers arrangement
    • B32B2250/022 layers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00Layers arrangement
    • B32B2250/033 layers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00Layers arrangement
    • B32B2250/40Symmetrical or sandwich layers, e.g. ABA, ABCBA, ABCCBA
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/02Synthetic macromolecular fibres
    • B32B2262/0261Polyamide fibres
    • B32B2262/0269Aromatic polyamide fibres
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10Inorganic fibres
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10Inorganic fibres
    • B32B2262/101Glass fibres
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10Inorganic fibres
    • B32B2262/106Carbon fibres, e.g. graphite fibres
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04CSTRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C3/00Structural elongated elements designed for load-supporting
    • E04C3/02Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces
    • E04C3/04Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of metal
    • E04C2003/0404Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of metal beams, girders, or joists characterised by cross-sectional aspects
    • E04C2003/0426Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of metal beams, girders, or joists characterised by cross-sectional aspects characterised by material distribution in cross section
    • E04C2003/043Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of metal beams, girders, or joists characterised by cross-sectional aspects characterised by material distribution in cross section the hollow cross-section comprising at least one enclosed cavity
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04CSTRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C3/00Structural elongated elements designed for load-supporting
    • E04C3/02Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces
    • E04C3/04Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of metal
    • E04C2003/0404Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of metal beams, girders, or joists characterised by cross-sectional aspects
    • E04C2003/0443Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of metal beams, girders, or joists characterised by cross-sectional aspects characterised by substantial shape of the cross-section
    • E04C2003/0465Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of metal beams, girders, or joists characterised by cross-sectional aspects characterised by substantial shape of the cross-section square- or rectangular-shaped

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 Halbzeug 1, welches ein Metallsubstrat 2 aufweist, sowie einen ersten Verbindungsbereich 3 und einen zweiten Verbindungbereich 4, die auf unterschiedlichen Seiten des Metallsubstrats 2 angeordnet sind, und am zweiten Verbindungsbereich 4 eine Koppelschicht 5 aus einem thermoplastischen Kunststoff, wie beispielsweise Polyamid, insbesondere PA6, PE, PP, PET, PC und/oder deren Mischungen aufgebracht ist. Das Metallsubstrat 2 besteht vorzugsweise aus einem Stahlband, welches als Endlosband oder in Tafeln vorliegt.
  • 1b zeigt ein Hohlprofil 7 bei dem aus einem in 1a dargestellten Halbzeug 1, das Metallsubstrat 2 derart umgeformt wurde, dass der erste Verbindungsbereich 3 und der zweite Verbindungsbereich 4 gegenüberliegend angeordnet sind. Das Hohlprofil 7 ist in dieser Darstellung noch nicht geschlossen. In einem nächsten Schritt ist die Koppelschicht 5 zu erwärmen, z. B. für PA6 auf ca. 220°–250 C, und die beiden Verbindungsbereiche 3, 4 beispielsweise mit 0,2–5 MPa Druckkraft aufeinander zu pressen.
  • In 2a ist ein weiteres erfindungsgemäßes Halbzeug 1 dargestellt, wobei der erste Verbindungsbereich 3 die Koppelschicht 5 aufweist und die Koppelschicht 5 sich vollflächig über die Breite des Metallsubstrats 2 erstreckt. Der zweite Verbindungsbereich 4, 4' kann sich, wie in 1a, auf der anderen Seite des Metallsubstrats 2 befinden – vgl. Bezugszeichen 4 – oder auf der gleichen Seite des Metallsubstrats 2 liegen – vgl. Bezugszeichen 4'. Wenn der zweite Verbindungsbereich 4' auf der gleichen Seite wie der erste Verbindungsbereich 3 liegt, weisen beide Verbindungsbereiche 3, 4' die Koppelschicht 5 auf.
  • 2b zeigt ein Hohlprofil 7 aus einem ein Halbzeug 1 gemäß 2a, wobei der erste Verbindungsbereich 3 und der zweite Verbindungsbereich 4 auf unterschiedlichen Seiten des Metallsubstrats 2 liegen. Die Umformung erfolgte analog zu der 1b.
  • 2c zeigt eine weitere Ausführungsform eines Hohlprofils 7 aus einem Halbzeug 1 gemäß 2a, wobei der erste Verbindungsbereich 3 und der zweite Verbindungsbereich 4' auf der gleiche Seite des Metallsubstrats 2 liegen. Die Umformung erfolgte hierbei derart, dass der erste Verbindungsbereich 3 und der zweite Verbindungsbereich 4' zu einem nach außen in einem Winkel 10 vom Umfang abstehenden Flansch 9 mit einer doppelt dazwischenliegenden Koppelschicht 5, die durch Erwärmung und Druck mit sich selbst stoffschlüssig verbunden wird, überlappend angeordnet sind. Hierdurch ergibt sich ein geschlossenes Hohlprofil 7, wobei der außenliegende Flansch 9 beispielsweise zur Anbindung an andere Bauteile verwendet werden kann. Durch die vollflächig ausgebildete Koppelschicht 5 ergibt sich ebenfalls eine geschlossene Beschichtung des Innenumfangs des Hohlprofils 7, wodurch der Hohlraum des Hohlprofils 7 versiegelt ist.
  • 3a zeigt eine analoge Ausführungsform zu 1a, wobei die Koppelschicht 5, 5' lokal auf dem ersten und dem zweiten Verbindungsbereich 3, 4 vorgesehen ist.
  • Entsprechend zeigt 3b eine analoge Ausführung zu 1b, wobei die Koppelschichten 5, 5' der erste und zweite Verbindungsbereich 3, 4 über einen Teil des Umfangs 8 miteinander verbunden, insbesondere verklebt bzw. verschweißt, sind.
  • Bei einer in 4a gezeigten Ausführungsform des Halbzeugs 1 erstreckt sich die Koppelschicht 5 vom ersten Verbindungsbereich 3 über die Breite des Metallsubstrats 2 bis zum dem zweiten Verbindungsbereich 4, wobei der zweite Verbindungsbereich 4 keine Koppelschicht 5 aufweist. Auf der Koppelschicht 5 ist abgesehen von dem ersten und zweiten Verbindungsbereich 3, 4 ein weiteres Metallsubstrat 6 vorgesehen. Das weitere Metallsubstrat 6 weist somit eine in etwa dem Umfang des fertigen Hohlprofils abzüglich des über einen Teil des Umfangs 8 verlaufenden Verbindungsbereichs entsprechenden Breite auf. Andere Breiten sowie die Verwendung von Sandwichmaterial für das weitere Metallsubstrat 6 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 Halbzeugs 1 kann gezielt die Oberfläche oder die mechanischen Eigenschaften des Hohlprofils beeinflusst werden.
  • 4b zeigt ein Hohlprofil 7 aus einem Halbzeug 1 gemäß der in 4a dargestellten Ausführungsform. Durch ein Aussparen der Koppelschicht 5 im Bereich des zweiten Verbindungsbereichs 4 und einem sich in etwa bis zu diesem Bereich erstreckenden weiteren Metallsubstrat 6 ergibt sich ein Hohlprofil 7 mit einer im wesentlichen konstanten Wandstärke.
  • In 5 ist eine Ausführungsform eines Halbzeugs 1 gezeigt, welches beidseitig vollflächig mit einer Koppelschicht 5, 5' versehen ist. Derartige Halbzeuge 1 weisen, neben den zu 2a erläuterten, noch den Vorteil auf, dass flexibel und bedarfsabhängig gewählt werden kann, auf welcher Seite der zweite Verbindungsbereich 4, 4' vorgesehen ist. Bei den hieraus hergestellten Hohlprofilen 7 liegen stets ein erster und eine zweiter Verbindungsbereich 3, 4, 4' mit einer Koppelschicht 5, 5' vor, weshalb immer Verbindungen mit doppelter Koppelschicht 5, 5', wie beispielsweise in 2c oder 3b gezeigt, entstehen.
  • Nicht dargestellt sind weitere Varianten, bei denen, wie in 2a, der erste und zweite Verbindungsbereich 3, 4 auf der gleichen Seite angeordnet sind, wodurch Hohlprofile analog zu 2c möglich sind, die einen überlappenden, vom Umfang abstehenden Flansch 9 bilden, wobei der Flansch 9, wie in 2c exemplarisch dargestellt, orthogonal nach außen abstehend ausgeführt sein kann. Allerdings sind auch innenliegende Flansche 9 und/oder andere Winkel 10 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 zu 6 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)

  1. 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.
  2. Halbzeug (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die thermoplastische Koppelschicht (5, 5') vollflächig über die Breite des Metallsubstrat (2) erstreckt.
  3. 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.
  4. 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.
  5. 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.
  6. Halbzeug (1) nach einem der Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallsubstrat (2) in Längsrichtung unterschiedliche Breiten aufweist.
  7. Halbzeug (1) nach einem der Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelschicht (5, 5') als faserverstärkte Koppelschicht (5, 5') ausgebildet ist.
  8. 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.
  9. 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.
  10. Hohlprofil (7) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlprofil (7) in Längsrichtung unterschiedliche Querschnitte aufweist.
  11. 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').
DE102015226474.2A 2015-12-22 2015-12-22 Halbzeug für die Herstellung von Hohlprofilen, Hohlprofile hieraus sowie Verfahren zu deren Herstellung Withdrawn DE102015226474A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015226474.2A DE102015226474A1 (de) 2015-12-22 2015-12-22 Halbzeug für die Herstellung von Hohlprofilen, Hohlprofile hieraus sowie Verfahren zu deren Herstellung
PCT/EP2016/080966 WO2017108526A1 (de) 2015-12-22 2016-12-14 Halbzeug für die herstellung von hohlprofilen, hohlprofile hieraus sowie verfahren zu deren herstellung
EP16812933.6A EP3393779A1 (de) 2015-12-22 2016-12-14 Halbzeug für die herstellung von hohlprofilen, hohlprofile hieraus sowie verfahren zu deren herstellung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015226474.2A DE102015226474A1 (de) 2015-12-22 2015-12-22 Halbzeug für die Herstellung von Hohlprofilen, Hohlprofile hieraus sowie Verfahren zu deren Herstellung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102015226474A1 true DE102015226474A1 (de) 2017-06-22

Family

ID=57570249

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102015226474.2A Withdrawn DE102015226474A1 (de) 2015-12-22 2015-12-22 Halbzeug für die Herstellung von Hohlprofilen, Hohlprofile hieraus sowie Verfahren zu deren Herstellung

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3393779A1 (de)
DE (1) DE102015226474A1 (de)
WO (1) WO2017108526A1 (de)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Also Published As

Publication number Publication date
EP3393779A1 (de) 2018-10-31
WO2017108526A1 (de) 2017-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102009040901B4 (de) Verfahren zum Herstellen von Tragstrukturen in Kraftfahrzeugen
EP3370961B1 (de) Verfahren und anlage zum herstellen von verbundbändern oder -blechen
DE102010013713A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines faserverstärkten thermoplastischen Verbundbauteils
DE10041280A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum flexiblen Walzen eines Metallbandes
WO2013072091A1 (de) Verfahren zur herstellung eines strukturbauteils, vorrichtung zur durchführung des verfahrens und strukturbauteil
EP1658148B2 (de) Verfahren zum umformen von blechen
DE102011007937B4 (de) Verfahren zum Herstellen eines Strukturbauteils einer Kraftfahrzeugkarosserie
DE202017102169U1 (de) Fertigung gekrümmter Strukturbauteile aus Faserverbundwerkstoff
DE1527793A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Rohren
DE102011009891A1 (de) Verfahren zum Herstellen von Blechbauteilen sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE102015115788B4 (de) Umgeschlagene Struktur und Verfahren zum Umschlagen
DE102004039751A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Bauteilen aus einem Kunststoffmaterial
DE102015226474A1 (de) Halbzeug für die Herstellung von Hohlprofilen, Hohlprofile hieraus sowie Verfahren zu deren Herstellung
EP3560692B1 (de) Verfahren zum herstellen eines dreidimensionalen vorformlings aus verstärkungsfasern
DE102012004826A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Profilleisten und Hohlprofilkörpern und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE102015201879A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines Bauteils aus einem Sandwichmaterial und Bauteil aus einem Sandwichmaterial
DE102008057782B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Umfalten eines zur Herstellung eines Faserverbundbauteils vorgesehenen textilen Halbzeugprofils, sowie Verfahren zur Herstellung eines mehrlagigen textilen Halbzeugprofils
DE102009060707B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Bauteils
DE102019204460A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Sandwichverbund-Bauteils mit eingepresster zwei- oder dreidimensionaler Form sowie ein derartiges Sandwichverbund-Bauteil
DE102013224685A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Kompositbauteils
DE102013220211A1 (de) Verbundprofil, Verstärkungsband für ein Verbundprofil und ein Verfahren zurHerstellung eines Verbundprofils
DE102004048548B3 (de) Hohlprofil und Bauelement aus beschichtetem Metallblech
DE102015109288A1 (de) Schweißverfahren und Vorrichtung hierzu
DE102014219401A1 (de) Anordnung für eine Temperiereinrichtung sowie Temperiereinrichtung
DE102015225955A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines aus zumindest zwei Werkstoffen bestehenden Hybridbauteils und Hybridbauteil

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R083 Amendment of/additions to inventor(s)
R082 Change of representative
R016 Response to examination communication
R120 Application withdrawn or ip right abandoned