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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Umformen eines Bauteils aus einer Aluminium-Legierung.
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Hintergrund der Erfindung
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Aluminium-Legierungen, insbesondere naturharte Aluminium-Legierungen, können eine sehr begrenzte Duktilität aufweisen. D.h. ein Umformen von Bauteilen aus derartigen Aluminium-Legierungen in eine gewünschte Endform ist mit herkömmlichen Methoden, so z.B. Streckziehen, nicht oder nur begrenzt möglich.
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So offenbart die
DE 100 47 491 A1 ein Verfahren zum Umformen von Strukturen aus Aluminium-Legierungen, insbesondere naturharten AlMg-, naturharten AlMgSc-, und/oder aushärtbaren AlMgLi-Legierungen. Dabei werden die umzuformenden Bauteile zunächst unter externer Krafteinwirkung in eine vorgegebene Kontur elastisch verformt und danach das elastisch verformte Bauteil auf eine Temperatur erwärmt, die größer ist als die für eine Kriechumformung und Spannungsrelaxation der Legierung erforderlichen Temperatur. Dadurch kann das Bauteil in einen Zustand überführt werden, bei dem die vorgegebene Kontur und somit die gewünschte Endform beibehalten wird.
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Beschreibung der Erfindung
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Die Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, ist es, ein zuverlässiges Verfahren zum Umformen von Bauteilen aus Aluminium-Legierungen bereitzustellen.
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Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die Erfindung zeichnet sich gemäß einem ersten Aspekt aus durch ein Verfahren zum Umformen eines Bauteils aus einer Aluminium-Legierung. Dabei wird zumindest das umzuformende Bauteil in einem Formwerkzeug mit einer vorgegebenen Kontur bereitgestellt. Das zumindest eine Bauteil wird an seinen Kanten abgedichtet, so dass ein abgedichteter Hohlraum zwischen dem Bauteil und dem Formwerkzeug gebildet wird. Danach wird das zumindest eine auf dem Formwerkzeug bereitgestellte und abgedichtete Bauteil erwärmt oder erhitzt und zwar auf eine Temperatur, die größer oder gleich ist als die für eine Spannungsrelaxation oder Kriechumformung der Aluminium-Legierung erforderliche Temperatur. Abhängig von der Erwärmung oder Erhitzung des zumindest einen Bauteils wird der zugeordnete Hohlraum evakuiert, so dass auf das jeweilige Bauteil eine resultierende Kraft in Richtung des Formwerkzeugs wirkt und sich dadurch das zumindest eine Bauteil an die Kontur des Formwerkzeugs anlegt.
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Die Erfindung zeichnet sich des Weiteren gemäß einem zweiten Aspekt aus durch ein Verfahren zum Umformen eines Bauteils aus einer Aluminium-Legierung, bei dem zumindest das umzuformende Bauteil in ein Formwerkzeug mit einer vorgegebenen Kontur bereitgestellt wird. Danach wird eine hitzebeständige Vakuumfolie über das zumindest eine Bauteil gelegt und zwar derart, dass diese das jeweilige Bauteil an seinen Kanten überdeckt und das jeweilige Bauteil zwischen der Vakuumfolie und dem Formwerkzeug angeordnet ist. Danach wird das zumindest eine mit der Vakuumfolie überdeckte und auf dem Formwerkzeug bereitgestellte Bauteil erwärmt oder erhitzt und zwar auf eine Temperatur, die größer oder gleich ist als die für eine Spannungsrelaxation oder Kriechumformung der Aluminium-Legierung erforderliche Temperatur. Abhängig von der Erwärmung oder Erhitzung des zumindest einen Bauteils wird ein zugeordneter Hohlraum zwischen dem jeweiligen Bauteil und dem Formwerkzeug evakuiert, so dass auf das jeweilige Bauteil eine resultierende Kraft in Richtung des Formwerkzeugs wirkt und sich dadurch das zumindest eine Bauteil an die Kontur des Formwerkzeugs anlegt.
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Abhängig von einer Temperatur des zumindest einen Bauteils, die größer ist als eine Umgebungstemperatur, wird der zugeordnete Hohlraum evakuiert. Sobald also das zumindest eine Bauteil erwärmt wird beginnt eine sogenannte Wärmebehandlung. Vorliegend erfolgt also eine Umformung des zumindest einen Bauteils erst während einer Wärmebehandlung des Bauteils und nicht schon davor. Dadurch kann eine besonders zuverlässige, präzise und spannungsarme Umformung des Bauteils in seine gewünschte Endform erreicht werden, ohne dass nach der Wärmebehandlung eine nennenswerte Rückfederung des umgeformten Bauteils aus der Endform erfolgt.
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Das Bauteil ist selbst vorzugsweise als Flächenbauteil ausgebildet, das heißt es weist eine besonders große Länge und große Breite im Verhältnis zu seiner Dicke auf. So ist das Bauteil vorzugsweise als Blech ausgebildet.
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Dabei entspricht die Verformung des Bauteils, nach dem es sich an die Kontur angelegt hat, einer rein elastischen Verformung. Das bedeutet, abhängig von der Erwärmung des zumindest einen Bauteils wird der zugeordnete Hohlraum evakuiert, so dass das jeweilige Bauteil elastisch verformt wird und sich an die Kontur des Formwerkzeugs anlegt. Ohne eine Wärmebehandlung würde das zumindest eine Bauteil wieder seine ursprüngliche Form einnehmen, wenn die Evakuierung des Hohlraums aufgehoben werden würde.
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Um den Hohlraum zu evakuieren, kann das Formwerkzeug Öffnungen aufweisen, über die mittels einer Unterdruckpumpe die Luft aus dem Hohlraum abgesaugt wird. Zusätzlich oder alternativ ist es auch möglich, über eine Öffnung in der Vakuumfolie den Hohlraum mittels einer Unterdruckpumpe zu evakuieren.
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An den Kanten ist das Bauteil zu dem Formwerkzeug hin abgedichtet. Die Abdichtung erfolgt dabei mit einem hitzebeständigen Dichtmaterial, das zwischen den Kanten des Bauteils und dem Formwerkzeug aufgebracht wird.
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Da eine Evakuierung des Hohlraums erst während der Wärmebehandlung des Bauteils erfolgt, ist die Vakuumfolie hitzebeständig ausgeführt, so dass sichergestellt ist, dass auch während der weiteren Wärmebehandlung das jeweilige Bauteil in seiner Verformung verbleibt.
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Das Erwärmen oder Erhitzen des zumindest einen Bauteils kann beispielsweise in einem Autoklaven oder Ofen erfolgen.
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Grundsätzlich ist es auch möglich, mehrere Bauteile hinter- und/oder nebeneinander in das Formwerkzeug zu legen, um diese zeitlich parallel umzuformen.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird der jeweilige Hohlraum erst evakuiert, sobald die für eine Spannungsrelaxation oder Kriechumformung der Aluminium-Legierung erforderliche Temperatur erreicht wird. Dies hat den Vorteil, dass das Bauteil möglichst präzise in seine Endform umgeformt werden kann. Durch die Verformung eingebrachte Spannungen können durch die Wärmebehandlung im Wesentlichen abgebaut werden. Eine Rückfederung des Bauteils nach der Umformung kann weitestgehend minimiert werden, so dass am Ende der Wärmebehandlung das Bauteil nahezu die Endform beibehält, die dem Bauteil während der Umformung beigebracht wurde. Die für eine Spannungsrelaxation oder Kriechumformung der Aluminium-Legierung erforderliche Temperatur kann in einem Bereich zwischen 200°C und 450°C liegen. Für bestimmte Legierung, so z.B. AlMgSc, liegt die erforderliche Temperatur in einem Bereich zwischen 200°C und 350°C.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird nach dem Bereitstellen des zumindest einen Bauteils dieses an ein oder mehreren seiner Kanten mittels Halter an dem Formwerkzeug mechanisch befestigt.
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Die Kontur des Formwerkzeugs kann dem jeweiligen Bauteil eine zweidimensionale oder auch dreidimensionale Form vorgeben, so z.B. eine sphärische oder doppelt gekrümmte Form. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn mittels der Halter die Kanten des jeweiligen Bauteils niedergehalten werden. Dadurch können durch die Einbringung der Form in das Bauteil erzeugte Aufwölbungen oder Beulen im Bereich der Kanten minimiert oder verhindert werden. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung der Halter an den Kanten des Bauteils, die aufgrund der einzubringenden Form besonders geneigt sind, Aufwölbungen zu bilden, so z.B. die Längskanten des Bauteils.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird nach dem Bereitstellen des zumindest einen Bauteils ein luftdurchlässiges Schutzvlies auf dem zumindest einen Bauteil angeordnet. Danach wird die Vakuumfolie über das Schutzvlies gelegt. D.h. das luftdurchlässige Schutzvlies wird zwischen der Vakuumfolie und dem Bauteil angeordnet. Das ist besonders dann hilfreich, wenn das Bauteil weitere Elemente aufweist, so z.B. Längsversteifungen oder ähnliches, die mittels des Schutzvlieses abgedeckt werden, um die Gefahr einer Verletzung oder eines Einreißens der Vakuumfolie während der Wärmebehandlung zu reduzieren. Das Schutzvlies ist vorzugsweise als Glasfaservlies ausgebildet.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird eine jeweils vorgegebene Anzahl von Löchern mit jeweils vorgegebener Größe in jedes von mehreren umzuformenden Bauteilen eingebracht. Danach werden die mit den Löchern versehenen Bauteile übereinander in dem Formwerkzeug angeordnet und bereitgestellt. Ein lochfreies, umzuformendes Bauteil wird auf den mit Löchern versehenen Bauteilen angeordnet. Vor der Wärmebehandlung werden die mit den mehreren Löchern versehenen Bauteile übereinander in dem Formwerkzeug abgelegt. Über das letzte, mit Löchern versehene Bauteil wird ein weiteres Bauteil abgelegt, welches keine Löcher aufweist. Danach werden die übereinander gestapelten Bauteile erwärmt und zwar auf eine Temperatur, die größer oder gleich ist als die für eine Spannungsrelaxation oder Kriechumformung der Aluminium-Legierung erforderliche Temperatur. Abhängig von der Erwärmung der Bauteile ein jeweiliger Hohlraum zwischen dem ersten Bauteil und dem Formwerkzeug sowie zwischen den Bauteilen evakuiert, so dass alle Bauteile entsprechend der Kontur des Formwerkzeugs verformt werden. Die Hohlräume zwischen den Bauteilen werden vorzugsweise mittels der Bauteillöcher evakuiert. Mittels des letzten Bauteils, welches keine Löcher aufweist, wird mittels der Evakuierung eine ausreichende Kraft auch auf die anderen Bauteile ausgeübt, so dass diese sich an die Kontur des Formwerkzeugs anpassen. Alternativ kann auch das letzte Bauteil auf dem Stapel Löcher aufweisen. In dieser Ausbildung kann eine zuverlässige Verformung allerdings nur mittels der Verwendung der Vakuumfolie erfolgen. Vorzugsweise sind die aufeinander gestapelten Bauteile an ihren Kanten luftdicht abgedichtet, so dass die Evakuierung der Hohlräume besonders zuverlässig erfolgen kann.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung werden mehrere Bauteile übereinander in dem Formwerkzeug angeordnet und bereitgestellt. Über die übereinander angeordneten Bauteile wird eine Vakuumfolie gelegt und zwar derart, dass diese die übereinander angeordneten Bauteile an ihren Kanten überdeckt und alle übereinander angeordneten Bauteile zwischen der Vakuumfolie und dem Formwerkzeug angeordnet sind. Danach werden die übereinander angeordneten Bauteile erwärmt und zwar auf eine Temperatur, die größer oder gleich ist als die für eine Spannungsrelaxation oder Kriechumformung der Aluminium-Legierung erforderliche Temperatur. Abhängig von der Erwärmung der übereinander angeordneten Bauteile wird ein jeweiliger Hohlraum zwischen dem ersten Bauteil und dem Formwerkzeug sowie zwischen den Bauteilen evakuiert, so dass alle Bauteile entsprechend der Kontur des Formwerkzeugs verformt werden. In dieser Ausgestaltung weisen die mehrere Bauteile allesamt keine Öffnungen oder Löcher auf, d.h. sind lochfrei. Hier muss dann allerdings sichergestellt werden, dass zwischen den Bauteilen insbesondere im Bereich der Kanten eine Evakuierung der Hohlräume stattfinden kann. Dies kann beispielsweise durch die Anordnung des Schutzvlieses zwischen dem ersten Bauteil und dem Formwerkzeug und/oder zwischen den Bauteilen und/oder zwischen dem letzten Bauteil und der Vakuumfolie sichergestellt werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung werden ein oder mehrere Heizmatten auf dem zumindest einen Bauteil oder der Vakuumfolie angeordnet, so dass diese das zumindest eine Bauteil abdecken. Das zumindest eine mit der Vakuumfolie überdeckte und auf dem Formwerkzeug angeordnete Bauteil oder das zumindest eine Bauteil direkt wird erwärmt und zwar auf eine Temperatur, die größer oder gleich ist als die für eine Spannungsrelaxation oder Kriechumformung der Aluminium-Legierung erforderliche Temperatur. Dies hat den Vorteil, dass die Wärmebehandlung besonders einfach ausgeführt werden kann. D.h. eine dazu im Vergleich aufwendige Behandlung in einem Autoklaven oder in einem Ofen könnte vermieden werden. Dies ermöglicht auch eine besonders effiziente Wärmebehandlung, da im Wesentlichen nur die Bauteile erhitzt werden. Durch die direkte und gezielte Wärmeeinbringung lässt sich die Wärmebehandlung zudem beschleunigen. Alternativ oder zusätzlich kann auch das Formwerkzeug mit einer Heizeinrichtung ausgebildet sein. Dadurch können das oder die Bauteile auch von unten erwärmt werden.
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Figurenliste
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Die oben beschriebenen Aspekte und weitere Aspekte, Merkmale und Vorteile der Erfindung können ebenfalls aus den Beispielen der Ausführungsformen entnommen werden, welche im Folgenden unter Bezugnahme auf die anhängenden Zeichnungen beschrieben werden.
- 1 Bauteil in Formwerkzeug,
- 2 Bauteil unter Vakuumfolie in Formwerkzeug,
- 3 Verfahrensablauf.
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Detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen
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In den Figuren werden gleiche Bezugszeichen für gleiche oder zumindest ähnliche Elemente, Komponenten oder Aspekte verwendet. Es wird angemerkt, dass im Folgenden Ausführungsformen im Detail beschrieben werden, die lediglich illustrative und nicht beschränkend sind.
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1 und 2 zeigen schematische Darstellung zur Erläuterung eines Verfahrens zum Umformen eines Bauteils 2 aus einer Aluminium-Legierung. Das Bauteil 2 ist flächig ausgebildet, so z.B. als ein zwei dimensionales Blech aus einer naturharten Aluminium-Legierung, so z.B. einer AlMg-Legierung wie beispielsweise AlMgSc oder AlMgLi. An dem Bauteil 2 selbst können bereits zusätzliche Elemente, so z.B. Versteifungselemente, angebracht sein (nicht dargestellt), so dass das Bauteil 2 auch eine dreidimensionale Gestalt aufweisen kann. Dabei wird das Bauteil 2 vorzugsweise derart in ein Formwerkzeug 4 eingelegt, so dass die zusätzlichen Elemente von dem Formwerkzeug 4 wegweisen.
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Das Formwerkzeug 4 weist eine vorgegebene Kontur 5 auf, die der gewünschten Endform des Bauteils 2 nach dessen Verformung entspricht. Die Kontur 5 des Formwerkzeugs 4 kann zwei- wie auch dreidimensionale Krümmungen aufweisen, so z.B. sphärisch oder doppelt gekrümmt ausgebildet sein.
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Anhand der 1, 2 und 3 wird im Weiteren ein Verfahren zum Umformen eines Bauteils aus einer Aluminium-Legierung beschrieben.
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In einem Schritt S2 wird das Verfahren gestartet. In einem Schritt S4 wird zumindest das eine ungeformte Bauteil 2 in das Formwerkzeug 4 gelegt und dadurch bereitgestellt. Das Formwerkzeug 4 weist wie beschrieben eine vorgegebene Kontur 5 auf, die der gewünschten Endform des Bauteils 2 nach seiner Umformung während der Wärmebehandlung entspricht. Grundsätzlich ist es auch möglich, mehrere Bauteile hinter- und/oder nebeneinander in das Formwerkzeug zu legen, um diese zeitlich parallel umzuformen.
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In dem Schritt S4 kann das Bauteil 2 zusätzlich mit mehreren Haltern 10 an dem Formwerkzeug 4 mechanisch befestigt werden. Dabei sind die Halter 10 vorzugsweise im Kantenbereich 7 des Bauteils 2, so z.B. an den Längskanten, angeordnet. Dadurch können Aufwölbungen oder Beulen im Kantenbereich 7 während der Verformung des Bauteils 2 minimiert oder verhindert werden.
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Zwischen dem ungeformten Bauteil 2 und dem Formwerkzeug 4 bildet sich ein Hohlraum 8, der in einem Schritt S6 im Kantenbereich 7 des Bauteils 2 mit Dichtmaterial luftdicht abgedichtet wird. Das Dichtmaterial, so z.B. Silikonmaterial, ist vorzugsweise hitzebeständig ausgebildet und schließt den Hohlraum 8 luftdicht ab. Alternativ ist es möglich, einen sogenannten Niederhalterrahmen zu verwenden. Dieser ist ausgebildet, das Bauteil an allen seinen Kanten an dem Formwerkzeug mechanisch zu befestigen. Durch die Verwendung des Niederrahmenhalters kann durch eine mechanische Anpresskraft an das Formwerkzeug eine Abdichtung erreicht werden, so dass ganz oder teilweise auf das Dichtmaterial verzichtet werden kann.
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Alternativ oder zusätzlich kann in dem Schritt S6 (siehe auch 2) eine Vakuumfolie 6 über das zumindest eine Bauteil 2 gelegt werden. Dabei überdeckt die Vakuumfolie 6 das zumindest eine Bauteil 2 komplett, so dass das Bauteil 2 zwischen der Vakuumfolie 6 und dem Formwerkzeug 4 angeordnet ist. Die Vakuumfolie 6 ist aufgrund der nachfolgenden Wärmebehandlung typischerweise hitzebeständig ausgebildet und ermöglicht auch nach der Wärmebehandlung eine rückstandslose Entfernung von dem Bauteil. Aus dem Stand der Technik sind geeignete Polyimid-Trennfolien bekannt, die eine hohe Temperaturbeständigkeit und eine ausreichende Reiß- und Zugfestigkeit aufweisen sowie sehr leicht vom bearbeiteten und wärmebehandelten Bauteil entfernt werden können. Zusätzlich kann zum Schutz der Vakuumfolie 6 noch ein Schutzvlies (nicht dargestellt) zwischen dem Bauteil 2 und der Vakuumfolie 6 angeordnet werden. Auch ist es möglich, ein Schutzvlies zwischen dem Bauteil 2 und dem Formwerkzeug 4 anzuordnen. Damit kann eine Beschädigung des Bauteils 2 durch eine Oberfläche des Formwerkzeugs 4 reduziert oder sogar verhindert werden. Das Schutzvlies ist vorzugsweise luftdurchlässig ausgebildet, um eine zuverlässige Evakuierung des Hohlraums 8 gewährleisten zu können.
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Unabhängig von der Verwendung der Vakuumfolie 6 und des Schutzvlieses wird in einem Schritt S8 das in dem Formwerkzeug 4 bereitgestellte Bauteil 2 erwärmt oder erhitzt. Dabei wird das Bauteil 2 auf eine vorgegebene Temperatur erhitzt, die für eine Spannungsrelaxation oder Kriechumformung der für das Bauteil 2 verwendeten Aluminium-Legierung erforderlich ist. Diese Temperatur kann abhängig von der verwendeten Aluminium-Legierung zwischen 200°C und 450°C liegen. Dazu kann das Formwerkzeug 4 mit dem bereitgestellten Bauteil 2 in einem zunächst unbeheizten Ofen oder Autoklaven gebracht werden. Alternativ oder zusätzlich können auf dem bereitgestellten Bauteil 2 auch ein oder mehrere zunächst unbeheizte Heizmatten angeordnet werden (nicht dargestellt), die das Bauteil 2 komplett überdecken. Ist das Bauteil 2 mit der Vakuumfolie abgedeckt, können die eine oder die mehreren Heizmatten direkt auf der Vakuumfolie angeordnet werden. Das Bauteil 2 wird dann über einen Aufheizzeitraum zwischen 30 Minuten und 2 Stunden auf die vorgegebene Temperatur erhitzt.
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Ist das Bauteil 2 auf die vorgegebene Temperatur erwärmt oder erhitzt wird in einem Schritt S10 der Hohlraum 8 zwischen dem Bauteil 2 und dem Formwerkzeug 4 evakuiert. Evakuierung des Hohlraums bedeutet in diesem Zusammenhang, dass Luft aus dem jeweiligen Hohlraum gepumpt wird, so dass ein Unterdruck in dem Hohlraum 8 gebildet wird. Der Unterdruck bewirkt, dass eine Kraft auf das Bauteil derart wirkt, dass das Bauteil in Richtung des Formwerkzeugs 4 gezogen wird und sich an die Kontur 5 des Formwerkzeugs anlegt. Dadurch nimmt das Bauteil 2 im erhitzten Zustand seine Endform ein (nicht dargestellt in 1 und 2).
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Um den Hohlraum 8 evakuieren zu können, kann das Formwerkzeug ein oder mehrere Durchbohrungen 10 aufweisen, die jeweils mit einer Unterdruckpumpe gekoppelt sind. Alternativ oder zusätzlich kann bei der Verwendung der Vakuumfolie 6 eine Unterdruckpumpe auch über eine oder mehrere Öffnungen in der Vakuumfolie 6 auf den jeweiligen Hohlraum 8 wirken, um diesen zu evakuieren.
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In einem Schritt S12 wird die für eine Spannungsrelaxation oder Kriechumformung der Aluminium-Legierung erforderliche Temperatur über einen vorgegebenen Haltezeitraum aufrechterhalten. Dieser Haltezeitraum kann in einem Bereich zwischen mehreren Minuten mehreren Tagen liegen, so z.B. zwischen 30 Minuten und 3 Tagen. Während des Haltezeitraumes wird der Unterdruck in dem Hohlraum 8 aufrechterhalten.
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An den Haltezeitraum schließt sich ein Abkühlzeitraum an, in dem das Bauteil 2 über einen vorgegebenen Zeitraum abgekühlt wird. Der Abkühlzeitraum kann in einem Bereich zwischen wenigen Stunden als auch mehreren Tagen liegen, so z.B. zwischen 2 Stunden und 3 Tagen.
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Die Schritte S8 bis S12 repräsentieren in diesem Zusammenhang eine Wärmebehandlung des zumindest einen Bauteils.
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Grundsätzlich ist die Dauer der Wärmebehandlung auch abhängig von dem Umfang oder Grad der gewünschten Umformung des Bauteils.
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Nach dem Abkühlzeitraum wird in einem Schritt S14 die Evakuierung des Hohlraums 8 abgeschaltet. Das Bauteil 2 behält dabei nahezu die Endform bei, die durch das Formwerkzeug 4 vorgegeben wurde. Gleichzeitig ist das Bauteil 2 im Wesentlichen frei von Spannungen, die während des Verformens in das Bauteil 2 eingebracht wurden.
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In einem Schritt S16 wird das Verfahren beendet oder kann alternativ mit einem weiteren zu formenden Bauteil erneut gestartet werden.
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Grundsätzlich ist es auch möglich, mehrere neben- und/oder hintereinander angeordnete Bauteile in dem Formwerkzeug 4 bereitzustellen und wie beschrieben zu erwärmen oder zu erhitzen, die zugeordneten Hohlräume zu evakuieren und die Wärmeeinwirkung auf die Bauteile über einen längeren Zeitraum aufrechtzuerhalten. Dabei können die Bauteile nach der Wärmebehandlung und Umformung unterschiedliche Endformen aufweisen, abhängig von der vorgegebenen Kontur des Formwerkzeugs.
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In einer alternativen Ausführungsform des Verfahrens kann in dem Schritt S4 ein Stapel von mehreren Bauteilen 2 in dem Formwerkzeug 4 bereitgestellt werden. Alle Bauteile des Stapels weisen nach der Wärmebehandlung und Umformung im Wesentlichen die gleiche Endform auf. Dabei werden zunächst eine jeweils vorgegebene Anzahl von Löchern mit jeweils vorgegebener Größe in jedes von mehreren umzuformenden Bauteilen 2 eingebracht. Danach werden die mit den Löchern versehenen Bauteile 2 übereinander gestapelt in dem Formwerkzeug 4 bereitgestellt. Über das letzte, mit Löchern versehene Bauteil wird ein weiteres Bauteil abgelegt, welches keine Löcher aufweist. Neben dem Hohlraum zwischen dem ersten Bauteil und dem Formwerkzeug bilden sich zwischen den gestapelten Bauteilen weitere Hohlräume. Mittels der Löcher in den Bauteilen können diese Hohlräume zwischen den Bauteilen des erhitzten Stapels dann ab dem Schritt S10 evakuiert werden. Auch in dieser Ausführungsform kann eine Vakuumfolie 6 verwendet werden, die den gesamten Bauteil-Stapel überdeckt. Bei der Verwendung der Vakuumfolie kann auch das letzte Bauteil auf dem Stapel Löcher aufweisen.
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In einer weiteren alternativen Ausführungsform des Verfahrens können in dem Schritt S4 mehrere lochfreie Bauteile übereinander in dem Formwerkzeug 4 angeordnet und bereitgestellt werden. Über die übereinander angeordneten Bauteile wird eine Vakuumfolie gelegt und zwar derart, dass diese die übereinander angeordneten Bauteile an ihren Kanten überdeckt und alle übereinander angeordneten Bauteile zwischen der Vakuumfolie und dem Formwerkzeug angeordnet sind. Auch hier bilden sich neben dem Hohlraum zwischen dem ersten Bauteil und dem Formwerkzeug weitere Hohlräume zwischen den gestapelten Bauteilen. Hier erfolgt dann vorzugsweise die Evakuierung der Hohlräume über die Kantenbereiche der Bauteile. Um eine zuverlässige Evakuierung gewährleisten zu können, kann zwischen den Bauteilen auch ein jeweiliges Schutzvlies angeordnet werden.
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Während die Erfindung illustriert und beschrieben wurde im Detail in den Zeichnungen und der vorangegangenen Beschreibung, ist es beabsichtigt, dass derartige Illustrationen und Beschreibungen lediglich illustrativ oder exemplarisch und nicht restriktiv sind, so dass die Erfindung nicht durch die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist. In den Ansprüchen schließt das Wort „aufweisend“ nicht andere Elemente aus und der unbestimmte Artikel „ein“ schließt eine Mehrzahl nicht aus. Alleinig der Umstand, dass bestimmte Merkmale in verschiedenen abhängigen Ansprüchen genannt sind, beschränkt nicht den Gegenstand der Erfindung. Auch Kombinationen dieser Merkmale können vorteilhaft eingesetzt werden. Die Bezugszeichen in den Ansprüchen sollen nicht den Umfang der Ansprüche beschränken.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Bauteil
- 4
- Formwerkzeug
- 5
- Kontur
- 6
- Vakuumfolie
- 7
- Kantenbereiche des Bauteils
- 8
- Hohlraum
- 10
- Durchbohrungen
- S2-S16
- Verfahrensschritte
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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