DE102017129793A1 - Panzerungsbauteil und Verfahren zur Herstellung eines Panzerungsbauteils - Google Patents

Panzerungsbauteil und Verfahren zur Herstellung eines Panzerungsbauteils Download PDF

Info

Publication number
DE102017129793A1
DE102017129793A1 DE102017129793.6A DE102017129793A DE102017129793A1 DE 102017129793 A1 DE102017129793 A1 DE 102017129793A1 DE 102017129793 A DE102017129793 A DE 102017129793A DE 102017129793 A1 DE102017129793 A1 DE 102017129793A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
base body
layer
armor component
outer layer
armor
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.)
Ceased
Application number
DE102017129793.6A
Other languages
English (en)
Inventor
Martin Holzweissig
Christian Rüsing
Ulrich Borchert
Jens Sander
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.)
Benteler Automobiltechnik GmbH
Original Assignee
Benteler Lightweight Prot & Co KG GmbH
Benteler Lightweight Protection & Co KG GmbH
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 Benteler Lightweight Prot & Co KG GmbH, Benteler Lightweight Protection & Co KG GmbH filed Critical Benteler Lightweight Prot & Co KG GmbH
Priority to DE102017129793.6A priority Critical patent/DE102017129793A1/de
Publication of DE102017129793A1 publication Critical patent/DE102017129793A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41HARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H5/00Armour; Armour plates
    • F41H5/02Plate construction
    • F41H5/04Plate construction composed of more than one layer
    • F41H5/0442Layered armour containing metal
    • F41H5/045Layered armour containing metal all the layers being metal layers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41HARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H5/00Armour; Armour plates
    • F41H5/02Plate construction
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41HARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H5/00Armour; Armour plates
    • F41H5/02Plate construction
    • F41H5/04Plate construction composed of more than one layer
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41WEAPONS
    • F41HARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H7/00Armoured or armed vehicles
    • F41H7/02Land vehicles with enclosing armour, e.g. tanks
    • F41H7/04Armour construction
    • F41H7/044Hull or cab construction other than floors or base plates for increased land mine protection
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/34Laser welding for purposes other than joining
    • B23K26/342Build-up welding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Panzerungsbauteil 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Panzerungsbauteils 1. Das Panzerungsbauteil 1 weist einen Basiskörper 2 aus Panzerstahl auf. Dieser wird aus einer ebenen oder vorgeformten Platine aus einem ungehärteten warm umformbaren Stahlblech dreidimensional zum Basiskörper 2 warm umgeformt und pressgehärtet. Das Panzerungsbauteil 1 weist einen Mehrschichtbereich 5 auf. Der Mehrschichtbereich 5 weist eine durch Auftragschweißen erzeugte Außenschicht 6 sowie eine zwischen dem Basiskörper 2 und der Außenschicht 6 ausgebildete Zwischenschicht 7 auf. Diese Zwischenschicht 7 besitzt gegenüber der Außenschicht 6 und gegenüber dem Basiskörper 2 eine geringere Härte und eine höhere Duktilität. Der Mehrschichtbereich 5 wird gezielt in solchen Bereichen vorgesehen, in denen eine höhere Beschusssicherheit erforderlich ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Panzerungsbauteil sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Panzerungsbauteils.
  • Insbesondere betrifft die Erfindung Panzerungsbauteile für Kraftfahrzeuge, also Fahrzeug-Panzerungsbauteile und deren Herstellung.
  • Sondergeschützte bzw. gepanzerte Fahrzeuge sollen Personen sowie Sachwerte vor Geschossen aus Kurz- und Langwaffen (ballistischer Schutz) schützen. Daher werden in solchen Fahrzeugen Panzerungsbauteile verbaut. Hierzu zählen Seitenteile einschließlich Schweller mit A-, B-, C-, (D-)Säulen und Türen, Front- und Heckbauteile, Dachbereich und Bodengruppe. Die Vereinigung der Prüfstellen für angriffshemmende Materialien und Konstruktionen (VPAM) erstellt hierzu Prüfrichtlinien. Diese sehen eine Beschusssicherheit in bestimmten Bereichen eines Fahrzeugs vor. Aus diesen verschiedenen Anforderungen resultieren unterschiedliche Dicken der Panzerungsbauteile. Im Dachbereich eines gepanzerten Fahrzeugs soll dieses eine vorbestimmte Dicke aufweisen, wohingegen im Dachrandbereich eine andere Dicke gefordert ist. Derzeit werden solche Panzerungsbauteile mit unterschiedlichen Dicken häufig durch spanabhebende Bearbeitung, insbesondere durch nachträgliches Fräsen erzeugt. Dies bedingt jedoch einen großen Werkstoffverlust. Insgesamt besteht das Panzerungsbauteile dann aus einer materialeinheitlichen Schicht, die in bestimmten Bereichen verschiede Dicken aufweist.
  • Durch die DE 10 2007 005 301 A1 zählt eine Schutzpanzerung für Fahrzeuge zum Stand der Technik. Die Schutzpanzerung weist geschossfeste Stahlplatten auf, welche zur Anpassung an die äußere Karosserieform eines Fahrzeugs einen Winkel einschließen und/oder gekrümmt sind. Zumindest eine Stahlplatte und/oder ein Abschnitt einer Stahlplatte weist gegenüber angrenzenden Stahlplatten eine durch Auftragsschweißung erzeugte größere Dicke auf.
  • Die DE 199 33 380 C2 offenbart ein Panzerungselement, insbesondere für Sicherheitskraftfahrzeuge, bestehend aus einem plattenförmigen Grundelement, welches zumindest bereichsweise an seinem Randbereich in Richtung zur Fahrzeugaußenseite einen die Beschusssicherheit erhöhenden Streifen aus einer oder mehreren Schichten aufweist. Die Schichten des Streifens können durch Auftragsschweißen aufgebracht sein.
  • Im Umfang der DE 10 2009 032 564 A1 wird ein Verfahren zur Panzerung von Bauteilen beschrieben. Hierbei wird auf einen Basiswerkstoff zunächst eine Zwischenschicht aus einer Nickellegierung und anschließend auf die Zwischenschicht eine Panzerung aufgebracht. Die Panzerung wird durch Auftragsschweißen hergestellt. Hierbei wird die Schweißtemperatur so gewählt, dass nur die Zwischenschicht teilweise aufschmilzt, jedoch nicht das Bauteil selber.
  • Der Erfindung liegt ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, ein Panzerungsbauteil mit verbesserten ballistischen Eigenschaften aufzuzeigen sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Panzerungsbauteils aufzuzeigen.
  • Die Lösung des gegenständlichen Teils der Aufgabe besteht in einem Panzerungsbauteil nach Anspruch 1.
  • Ein erfindungsgemäßes Verfahren ist Gegenstand von Anspruch 7.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Panzerungsbauteils bzw. des Verfahrens zur Herstellung eines Panzerungsbauteils sind jeweils Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Das erfindungsgemäße Panzerungsbauteil weist einen Basiskörper aus Panzerstahl auf. Der Basiskörper ist warm umgeformt und pressgehärtet. Der Basiskörper besitzt eine gleichbleibende Dicke bzw. Wandstärke. Das Panzerungsbauteil weist zumindest einen Mehrschichtbereich auf, also einen Bereich mit einem mehrschichtigen Aufbau. Der Mehrschichtbereich besitzt eine Dicke, die größer ist als die Dicke des Basiskörpers. Der Mehrschichtbereich weist eine durch Auftragsschweißen erzeugte Außenschicht sowie eine zwischen dem Basiskörper und der Außenschicht ausgebildete Zwischenschicht auf, welche gegenüber der Außenschicht und dem Basiskörper eine geringere Härte und höhere Duktilität besitzt.
  • Der Basiskörper ist warm umgeformt und pressgehärtet. Hierbei werden die zur Herstellung des Basiskörpers verwendeten gegebenenfalls vorgeformten Platinen aus Panzerstahlblech auf eine Temperatur oberhalb der Austenitisierungstemperatur des Werkstoffs erwärmt und anschließend einer Abschreckhärtung unterzogen. Die Abschreckhärtung erfolgt bei einem im Pressenwerkzeug eingespanntem Basiskörper. Im Anschluss daran wird der so erzeugte warmgeformte und pressgehärtete Basiskörper mit einer bereichsweisen Beschichtung durch Auftragsschweißen versehen.
  • Hierbei erhält das Panzerungsbauteil in vorbestimmten Bereichen einen Mehrschichtaufbau mit einer Außenschicht, die durch Auftragsschweißen erzeugt ist. Gleichzeitig wird die Zwischenschicht erzeugt, welche gegenüber dem Werkstoff des Basiskörpers und gegenüber dem Werkstoff der Außenschicht eine geringere Härte und eine höhere Duktilität besitzt.
  • Das erfindungsgemäße Panzerungsbauteil ist von der Materialausnutzung und von der Herstellung her rationell.
  • Im Mehrschichtbereich weist das Panzerungsbauteil ein mehrlagiges Schichtsystem auf. Im Querschnitt liegt eine harte Außenschicht in bestimmter Stärke vor. Danach kommt die Zwischenschicht, die aus dem Stahlwerkstoff des Basiskörpers gebildet ist und eine geringere Härte und eine hohe Zähigkeit besitzt sowohl gegenüber dem Werkstoff der Außenschicht als auch gegenüber dem Werkstoff des Basiskörpers. Die Zwischenschicht wird gezielt durch die Wärmeeinflusszone beim Auftragsschweißen hergestellt. Unter der Zwischenschicht liegt der Werkstoff des Basiskörpers mit dessen Härte nach dem Presshärten. Auf diese Weise erhält man nicht nur die gewünschte Dicke des Panzerungsbauteils bzw. dessen variierenden Dickenverlauf, sondern das erfindungsgemäße Schichtsystem. Die Oberfläche bzw. die Außenschicht weist geschossbrechende Funktionen auf, die darunterliegende Zwischenschicht aufgrund der höheren Zähigkeit und geringeren Härte ein Absorptionsvermögen für die restliche Geschossenergie.
  • Ein vorteilhafter Aspekt der Erfindung sieht vor, dass die Zwischenschicht eine Legierungsschicht und eine Übergangsschicht aufweist, wobei die Legierungsschicht aus dem Werkstoff des Basiskörpers und dem Werkstoff der Außenschicht besteht und die Übergangsschicht zumindest zum überwiegenden Teil aus dem Werkstoff des Basiskörpers besteht.
  • Ein weiterer vorteilhafter Aspekt der Erfindung sieht vor, dass die Übergangsschicht gegenüber dem Basiskörper eine geringere Härte und eine höhere Duktilität besitzt.
  • Die Übergangsschicht liegt zwischen dem Basiskörper und der Legierungsschicht.
  • Für den Einsatz des Auftragsschweißens zur Erzeugung des erfindungsgemäßen Mehrschichtbereichs spricht zum einen die minimale Beeinträchtigung der Bauteilgeometrie des Basiskörpers durch den geringen Verzug und zum anderen die steuerbare thermische Einstellung der Werkstoffeigenschaften in der Zwischenschicht. Durch die gezielte Prozessführung beim Auftragsschweißen, insbesondere durch den Energieeintrag in den Basiskörper, wird die Zwischenschicht in der gewünschten Ausbildung erzeugt. Insbesondere ist die Außenschicht durch Laserstrahl-Auftragsschweißen erzeugt.
  • Das Laserstrahl-Auftragsschweißen kann mit Pulver oder Draht erfolgen. Im Rahmen der Erfindung wird das Laser-Auftragsschweißen mit Pulver als Schichtwerkstoff als besonders vorteilhaft angesehen.
  • Beim Laser-Auftragsschweißen mit Pulver wird ein Laser als Energiequelle eingesetzt. Der Laserstrahl wird mit einem definierten Strahldurchmesser auf den Bereich des Basiskörpers gerichtet. Der pulverförmige Auftragwerkstoff wird in einem Trägergasstrom transportiert und über eine Pulverdüse in den Schmelzpunkt eingeblasen. Die Relativbewegung zwischen Laser- und Pulverstrahl einerseits sowie zum Basiskörper andererseits ergibt den Schweißauftrag und die Einstellung der Schichtdicke sowie den im Rahmen der Erfindung vorgesehenen gesteuerten Wärmeeintrag in die Wärmeeinflusszone des Grundwerkstoffs des Basiskörpers, wodurch die gezielte Zwischenschicht erzeugt wird.
  • Zur Herstellung der Außenschicht durch Auftragsschweißen können unterschiedliche Werkstoffe verwendet werden. Es kann ein Drahtwerkstoff eingesetzt werden. Hierbei wird ein Schnellarbeitsstahl verwendet. Vorzugsweise ein Schnellarbeitsstahl mit der Werkstoff-Nr. 1.3348.
  • Wie bereits erwähnt, wird das Laserstrahl-Auftragsschweißen mit einem Pulverwerkstoff als im Rahmen der Erfindung vorteilhaft angesehen. Auch hier können verschiedene auf die ballistischen Eigenschaften ebenso wie auf die Dickenstruktur abgestimmte Werkstoffe eingesetzt werden, z. B. Werkstoff auf Nickel- oder Wolfram-Karbid-Basis, Wolfram-Molybdän-Chrom-Basis, Kobalt-Basis, martensit-aushärtende Stähle, martensitische Chrom-Stähle oder Werkzeugstähle. Hier wird ein Pulverwerkstoff aus einem Schnellarbeitsstahl mit der Werkstoff-Nr. 1.3344 bevorzugt. Dieser Werkstoff zeichnet sich besonders wegen seiner guten Zähigkeit aus.
  • Die Außenschicht kann in einer Lage durch Auftragsschweißen erzeugt werden. Es können auch zielgerichtet mehrere gleiche oder auch unterschiedliche Metallschichten durch Auftragsschweißen zur Erzeugung der Außenschicht aufgebaut werden.
  • Über eine Steuerung der Abkühlrate kann die Oberflächenhärte der Außenschicht eingestellt werden.
  • Die zwischen der harten Außenschicht und dem harten Basiskörper erfindungsgemäß ausgebildeten Zwischenschicht mit hoher Zähigkeit wirkt sich besonders vorteilhaft auf die ballistischen Eigenschaften des Panzerungsbauteils aus.
  • Die Außenschicht kann eine Dicke aufweisen, welche kleiner, größer oder gleich ist als bzw. wie die Dicke des Basiskörpers. Dies erfolgt durch entsprechende Prozesssteuerung des Auftragsschweißvorgangs. Im Rahmen der Erfindung wird ein Verhältnis der Dicke des Basiskörpers zur Dicke der Außenschicht von 1 : 1 bis 5 : 1 als vorteilhaft angesehen.
  • Die Zwischenschicht kann eine Dicke von 0,1 mm bis 4,0 mm, vorzugsweise zwischen 0, 25 mm bis 2,50 mm und insbesondere zwischen 0,5 mm bis 2,0 mm aufweisen. Zur Erzeugung der Zwischenschicht wird das Auftragsschweißen derart ausgeführt, dass die Zwischenschicht mit einer definiert eingestellten Dicke ausgebildet wird. Dies erfolgt insbesondere durch eine Steuerung des Energieeintrags in den Basiskörper beim Auftragsschweißen.
  • Vorzugsweise weist die Außenschicht eine Härte von 700 bis 1.000 Vickers (HV) auf. Hierbei wurde eine besonders vorteilhafte Beschussresistenz bzw. eine erhöhte Mehrfachbeschussfestigkeit festgestellt.
  • Im Rahmen der Erfindung kommt für den Basiskörper ein Panzerstahl zur Anwendung, der aus einer Stahllegierung besteht, welche mindestens folgende Legierungsbestandteile, ausgedrückt in Gewichtsprozent (Gew.-%) aufweist: Kohlenstoff (C) 0,2 - 0,5; Mangan (Mn) 0,3 - 2,5 und Nickel (Ni) 0,5 - 3,0.
  • Diese Stahllegierung besitzt sehr gute Eigenschaften für das Presshärten und den erfindungsgemäß vorgesehenen Aufbau eines Schichtsystems durch das Auftragsschweißen.
  • Die Stahllegierung weist vorzugsweise folgende weitere Legierungsbestandteile, ausgedrückt in Gewichtsprozent (Gew.-%) auf: Silizium (Si) 0,1 - 3,0; Phosphor (P) < 0,05; Schwefel (S) < 0,02; Aluminium (Al) < 0,08; Kupfer (Cu) < 0,12; Molybdän (Mo) 0,1 - 1,0; Bor (B) 0,001 - 0,01; Stickstoff (N) < 0,05; Chrom (Cr) 0,1 - 1,0; Titan (Ti) < 0,1; Cobalt (Co) < 2,0; Niob (Nb) < 0,08.
  • Ein Panzerungsbauteil mit einem Basiskörper aus einem Panzerstahl aus einer vorstehend dargelegten Stahllegierung in der Kombination mit einem erfindungsgemäß vorgesehenen Schichtaufbau weist besonders gute Eigenschaften hinsichtlich der Beschussfähigkeit, insbesondere auch einer Mehrfachbeschussfähigkeit und der Durchschusshemmung auf. Das erfindungsgemäße Panzerungsbauteil besitzt einen bauteilspezifisch eingestellten Wanddickenverlauf. Diejenigen Bereiche des Panzerungsbauteils, in denen eine höhere Beschussfestigkeit gefordert ist, besitzen eine hierauf abgestimmte größere Dicke als andere Bereiche des Bauteils. Hieraus resultiert ein gewichtsoptimiertes und belastungsoptimiertes Panzerungsbauteil.
  • Partielle Bereiche des Panzerungsbauteils können nach dem Presshärten und/oder nach dem Auftragen der Außenschicht wärmebehandelt werden. Hierdurch können gezielt Werkstoffeigenschaften am Panzerungsbauteil eingestellt werden, beispielsweise die Härte gezielt in bestimmten Bereichen reduziert werden. Hierdurch kann dem Panzerungsbauteil ein bestimmtes Deformationsverhalten innerhalb eines Fahrzeugs gegeben bzw. dieses unterstützt werden.
  • Weiterhin vorteilhaft ist, wenn das Panzerungsbauteil mit einer Oberflächenbeschichtung versehen wird, insbesondere mit einer Korrosionsschutzbeschichtung.
  • Das Panzerungsbauteil kann mit einer kathodischen Tauchlack-Beschichtung (KTL) versehen sein. Insbesondere erhält das Panzerungsbauteil eine kathodische Tauchlack-Beschichtung nach dem Zusammenbau im Fahrzeug und/oder nach dem Zusammenbau mit weiteren Bauteilkomponenten, insbesondere Panzerungsbauteilkomponenten.
  • Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben.
  • Die 1 zeigt technisch vereinfacht und schematisch einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Panzerungsbauteil 1, beispielsweise einem Dachbauteil für ein Kraftfahrzeug.
  • In der 2 ist der Ausschnitt II aus dem Panzerungsbauteil 1 gemäß 1 dargestellt.
  • Die Darstellungen der 1 und 2 sind nicht maßstäblich zu verstehen.
  • Das Panzerungsbauteil 1 besitzt einen pressgehärteten Basiskörper 2. Dieser besteht aus Panzerstahl. Zu dessen Herstellung ist eine gegebenenfalls vorgeformte Platine aus Panzerstahl in einer Ofenanlage auf eine Temperatur oberhalb der Austenitisierungstemperatur des Stahlwerkstoffs erhitzt und in einem Pressenwerkzeug zum Basiskörper 2 umgeformt und im Pressenwerkzeug eingespannt durch Kühlung pressgehärtet worden. Der Basiskörper 2 weist eine gleichbleibende Dicke DB auf.
  • Der Basiskörper 2 besitzt einen Mittelabschnitt 3 mit aus der Ebene des Mittelabschnitts 3 umgeformten Seitenabschnitten 4 auf. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel des Panzerungsbauteils 1 sind die Seitenabschnitte 4 in Bildebene nach unten umgeformt.
  • Die Seitenabschnitte 4 sind Bestandteil eines mehrlagigen Schichtsystems des Panzerungsbauteils 1. Das Panzerungsbauteil 1 weist dort einen Mehrschichtbereich 5 auf, welcher eine Dicke DM besitzt, die größer oder gleich ist als bzw. wie die Dicke DB des Basiskörpers 2.
  • Der Mehrschichtbereich 5 weist eine durch Auftragsschweißen, insbesondere Laserstrahl-Auftragsschweißen erzeugte Außenschicht 6 sowie eine zwischen dem Basiskörper 2 und der Außenschicht 6 ausgebildeten Zwischenschicht 7 auf. Die Zwischenschicht 7 besitzt eine gegenüber der Außenschicht 6 und gegenüber dem Basiskörper 2 geringere Härte und einen höhere Duktilität.
  • Zur Herstellung des Mehrschichtbereichs 5 wird die Außenschicht 6 auf die Seitenabschnitte 4 mittels insbesondere Laserstrahl-Aufschweißen aufgebracht. Hierbei wird ein Metallpulver mit einem Laserstrahl aufgeschmolzen und schmelzmetallurgisch mit dem Werkstoff des Basiskörpers 2 verbunden. Hierbei wird auf der Bauteiloberfläche des Basiskörpers 2 ein Schmelzbad durch den Laserstrahl erzeugt. Darin wird das Metallpulver eingebracht. Der Laser schmilzt die Oberfläche des Basiskörpers 2 und das Metallpulver auf. In der Folge entsteht eine schmelzmetallurgische Verbindung zwischen der Außenschicht 6 und dem Basiskörper 2 unter Ausbildung der Zwischenschicht 7 mit einer definierten Dicke DZ aus dem Werkstoff des Basiskörpers 2.
  • Die Außenschicht 6 hat eine Dicke DA , die kleiner oder gleich der Dicke DB des Basiskörpers 2 ist. Zur Erzeugung der Dicke DA kann Metallpulver durch Auftragsschweißen in einer Lage aufgeschweißt werden. Möglich ist es auch, das Metallpulver schichtweise bis auf die Dicke DM im zu verstärkenden Bereich der Seitenabschnitte 4 des Basiskörpers 2 aufgetragen wird.
  • Das Metallpulver verschmilzt poren- und rissfrei mit dem Werkstoff des Basiskörpers 2.
  • Es können auch zielgerichtet mehrere gleiche oder auch unterschiedliche Metallschichten zur Erzeugung der Außenschicht 6 aufgebaut werden.
  • Über eine Steuerung der Abkühlrate kann auch die Oberflächenhärte der Außenschicht 6 eingestellt werden.
  • Mittels einer Steuerung des Prozesses hinsichtlich des Aufschmelzens des Grundmaterials des Basiskörpers 2 und dem Energieeintrag wird gezielt die duktile weniger feste Zwischenschicht 7 erzeugt. Diese Zwischenschicht 7 hat ein hohes Absorptionsvermögen für den Abbau von Geschossenergie. Die Zwischenschicht 7 hat eine geringere Dicke DZ als die Außenschicht 6 und/oder der Basiskörper 2. Die Zwischenschicht 7 kann eine Dicke DZ von 0, 1 mm bis 4,0 mm, vorzugsweise 0,25 mm bis 2,50 mm, insbesondere 0,50 mm bis 2,00 mm aufweisen.
  • Die Zwischenschicht 7 weist eine Legierungsschicht 8 und eine Übergangsschicht 9 auf. Die Übergangsschicht 9 liegt zwischen dem Basiskörper 2 und der Legierungsschicht 8. Dies verdeutlicht insbesondere die Darstellung der 2. Die Legierungsschicht 8 besteht aus dem Werkstoff des Basiskörpers 2 und dem Werkstoff der Außenschicht 6. Die Übergangsschicht 9 besteht zumindest zum überwiegenden Teil aus dem Werkstoff des Basiskörpers 2. Insbesondere besteht die Übergangsschicht 9 zumindest aus mehr als 90 %, vorzugsweise zwischen 95 % und 100 %, insbesondere zwischen 98% und 100 % aus dem Werkstoff des Basiskörpers 2. Die Übergangsschicht 9 kann vollständig zu 100 % aus dem Werkstoff des Basiskörpers 2 bestehen.
  • Charakteristisch an der Übergangsschicht 9 ist, dass diese gegenüber dem Basiskörper 2 eine geringere Härte und eine höhere Duktilität besitzt. Dies ist die Folge des Wärmeeintrags beim Herstellen der Außenschicht durch Laser-Auftragsschweißen. Die Werkstoffeigenschaften der Übergangsschicht 9 werden durch eine gezielte Prozessführung und -steuerung beim Auftragsschweißvorgang eingestellt.
  • Bezugszeichenliste
  • 1 -
    Panzerungsbauteil
    2 -
    Basiskörper
    3 -
    Mittelabschnitt
    4 -
    Seitenabschnitt
    5 -
    Mehrschichtbereich
    6 -
    Außenschicht
    7 -
    Zwischenschicht
    8 -
    Legierungsschicht
    9 -
    Übergangsschicht
    DB -
    Dicke von 2
    DM -
    Dicke von 4
    DA -
    Dicke von 5
    DZ -
    Dicke von 6
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102007005301 A1 [0004]
    • DE 19933380 C2 [0005]
    • DE 102009032564 A1 [0006]

Claims (10)

  1. Panzerungsbauteil, welches einen warmgeformten und pressgehärteten Basiskörper (2) aus Panzerstahl besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass das Panzerungsbauteil (1) zumindest einen Mehrschichtbereich (5) aufweist, welcher eine Dicke (DM) besitzt, die größer ist als die Dicke (DB) des Basiskörpers (2), wobei der Mehrschichtbereich (5) eine durch Auftragsschweißen erzeugte Außenschicht (6) sowie eine zwischen dem Basiskörper (2) und der Außenschicht (6) ausgebildete Zwischenschicht (7) aufweist, welche gegenüber der Außenschicht (6) und gegenüber dem Basiskörper (2) eine geringere Härte und eine höhere Duktilität besitzt.
  2. Panzerungsbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenschicht (6) durch Laserstrahl-Auftragsschweißen erzeugt ist.
  3. Panzerungsbauteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht (7) eine Legierungsschicht (8) und eine Übergangsschicht (9) aufweist, wobei die Legierungsschicht (8) aus dem Werkstoff des Basiskörpers (2) und dem Werkstoff der Außenschicht (6) besteht und die Übergangsschicht (9) zumindest zum überwiegenden Teil aus dem Werkstoff des Basiskörpers (2) besteht.
  4. Panzerungsbauteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Übergangsschicht (9) gegenüber dem Basiskörper (2) eine geringere Härte und eine höhere Duktilität besitzt.
  5. Panzerungsbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht (7) eine Dicke (DZ) von 0, 1 mm bis 4,0 mm, vorzugsweise 0,25 mm bis 2,5 mm, insbesondere 0, 5 mm bis 2,0 mm, aufweist.
  6. Panzerungsbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenschicht (6) eine Härte von 700 bis 1000 Vickers (HV) aufweist.
  7. Verfahren zur Herstellung eines Panzerungsbauteils (1), insbesondere eines Karosseriebauteils, aus einer ebenen oder vorgeformten Platine aus ungehärtetem, warm umformbaren Stahlblech, wobei die Platine in einem Pressenwerkzeug dreidimensional zu einem Basiskörper (2) warm umgeformt und pressgehärtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Basiskörper (2) nach dem Presshärten bereichsweise mit einer durch Auftragsschweißen hergestellten Außenschicht (6) versehen wird, wobei das Auftragsschweißen derart ausgeführt wird, insbesondere der Energieeintrag in den Basiskörper (2) gesteuert wird, das zwischen dem Basiskörper (2) und der Außenschicht (6) eine Zwischenschicht (7) mit einer definierten Dicke (DZ) ausgebildet wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenschicht (6) durch Laserstrahl-Auftragsschweißen hergestellt wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das partielle Bereiche des Panzerungsbauteils (1) nach dem Presshärten und/oder nach dem Auftragen der Außenschicht (6) wärmebehandelt werden.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Panzerungsbauteil (1) mit einer Oberflächenbeschichtung versehen wird.
DE102017129793.6A 2017-12-13 2017-12-13 Panzerungsbauteil und Verfahren zur Herstellung eines Panzerungsbauteils Ceased DE102017129793A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017129793.6A DE102017129793A1 (de) 2017-12-13 2017-12-13 Panzerungsbauteil und Verfahren zur Herstellung eines Panzerungsbauteils

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017129793.6A DE102017129793A1 (de) 2017-12-13 2017-12-13 Panzerungsbauteil und Verfahren zur Herstellung eines Panzerungsbauteils

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102017129793A1 true DE102017129793A1 (de) 2019-06-13

Family

ID=66629130

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102017129793.6A Ceased DE102017129793A1 (de) 2017-12-13 2017-12-13 Panzerungsbauteil und Verfahren zur Herstellung eines Panzerungsbauteils

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102017129793A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018125319A1 (de) * 2018-10-12 2020-04-16 Benteler Automobiltechnik Gmbh Panzerung und Verfahren zur Herstellung einer Panzerung
EP3754290B1 (de) 2019-06-17 2022-05-11 Benteler Automobiltechnik GmbH Verfahren zur herstellung eines panzerungsbauteils für kraftfahrzeuge

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2744905A1 (de) * 1977-10-06 1979-04-12 Wahl Verschleiss Tech Beschussfeste panzerplatte
DE4125100A1 (de) * 1991-07-29 1993-02-04 Wahl Verschleiss Tech Panzerplatte sowie verfahren zu deren herstellung
US5290637A (en) * 1965-11-23 1994-03-01 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Composite metallic armor
DE19933380C2 (de) 1999-07-21 2003-07-17 Sachsenring Fahrzeugtechnik Gm Panzerungselement, insbesondere für Sicherheitskraftfahrzeuge
DE102004001722A1 (de) * 2004-01-13 2005-08-04 Mtu Aero Engines Gmbh Turbomaschinenschaufel und Verfahren zur Herstellung einer Schaufelspitzenpanzerung an Turbomaschinenschaufeln
DE102007005301A1 (de) 2007-02-02 2008-08-07 Audi Ag Schutzpanzerung für Fahrzeug
DE102009032564A1 (de) 2009-07-10 2011-01-13 Mtu Aero Engines Gmbh Verfahren zur Panzerung von Bauteilen aus einem TiAI-Basiswerkstoff, sowie entsprechende Bauteile
DE102015116880A1 (de) * 2015-10-05 2017-04-06 Benteler Defense Gmbh & Co. Kg Fahrzeug-Panzerungsbauteil

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5290637A (en) * 1965-11-23 1994-03-01 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Composite metallic armor
DE2744905A1 (de) * 1977-10-06 1979-04-12 Wahl Verschleiss Tech Beschussfeste panzerplatte
DE4125100A1 (de) * 1991-07-29 1993-02-04 Wahl Verschleiss Tech Panzerplatte sowie verfahren zu deren herstellung
DE19933380C2 (de) 1999-07-21 2003-07-17 Sachsenring Fahrzeugtechnik Gm Panzerungselement, insbesondere für Sicherheitskraftfahrzeuge
DE102004001722A1 (de) * 2004-01-13 2005-08-04 Mtu Aero Engines Gmbh Turbomaschinenschaufel und Verfahren zur Herstellung einer Schaufelspitzenpanzerung an Turbomaschinenschaufeln
DE102007005301A1 (de) 2007-02-02 2008-08-07 Audi Ag Schutzpanzerung für Fahrzeug
DE102009032564A1 (de) 2009-07-10 2011-01-13 Mtu Aero Engines Gmbh Verfahren zur Panzerung von Bauteilen aus einem TiAI-Basiswerkstoff, sowie entsprechende Bauteile
DE102015116880A1 (de) * 2015-10-05 2017-04-06 Benteler Defense Gmbh & Co. Kg Fahrzeug-Panzerungsbauteil

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018125319A1 (de) * 2018-10-12 2020-04-16 Benteler Automobiltechnik Gmbh Panzerung und Verfahren zur Herstellung einer Panzerung
DE102018125319B4 (de) 2018-10-12 2024-09-12 Benteler Automobiltechnik Gmbh Panzerung und Verfahren zur Herstellung einer Panzerung
EP3754290B1 (de) 2019-06-17 2022-05-11 Benteler Automobiltechnik GmbH Verfahren zur herstellung eines panzerungsbauteils für kraftfahrzeuge

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007039998B4 (de) Panzerung für ein Fahrzeug
DE102005014298B4 (de) Panzerung für ein Fahrzeug
EP0580062B1 (de) Verfahren zur Herstellung von dicken Panzerblechen
EP2093304A1 (de) Panzerung für ein Fahrzeug
WO2018210575A1 (de) SICHERHEITSSTAHL ODER VERSCHLEIßSTAHL UND VERWENDUNG
DE102015112327A1 (de) Karosserie- oder Fahrwerkbauteil eines Kraftfahrzeuges mit verbesserter Crashperformance sowie Verfahren zu dessen Herstellung
DE10348086A1 (de) Hochfestes Stahlbauteil mit Korrosionschutzschicht aus Zink
EP3625046A1 (de) DREILAGIGER VERSCHLEIßSTAHL ODER SICHERHEITSSTAHL, VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINER KOMPONENTE UND VERWENDUNG
DE102014116695A1 (de) Karosserie- oder Fahrwerkbauteil eines Kraftfahrzeugs mit Korrosionsschutz sowie Verfahren zu dessen Herstellung
EP3625045B1 (de) Warmumformmaterial, bauteil und verwendung
EP2623617A2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Panzerungsbauteils und Panzerungsbauteil
DE102017129793A1 (de) Panzerungsbauteil und Verfahren zur Herstellung eines Panzerungsbauteils
EP3754290B1 (de) Verfahren zur herstellung eines panzerungsbauteils für kraftfahrzeuge
EP3153810B1 (de) Fahrzeug-panzerungsbauteil
EP3625044B1 (de) Warmumformmaterial, bauteil und verwendung
EP3697566A1 (de) Panzerungsbauteil
DE102015116880B4 (de) Fahrzeug-Panzerungsbauteil
DE102011109660B3 (de) Formbauteil zu Panzerungszwecken und dessen Herstellungsverfahren
DE102008014914B4 (de) Strukturteil für eine Fahrzeug-Panzerung
DE102018125319B4 (de) Panzerung und Verfahren zur Herstellung einer Panzerung
DE102015116186A1 (de) Halbzeug und Verfahren zur Herstellung einer Fahrzeugkomponente, Verwendung eines Halbzeugs und Fahrzeugkomponente
EP3115134A1 (de) Verfahren zum herstellen eines aus einem vielschichtigen metallwerkstoffverbund bestehenden verbundblechs, mehrschichtiges verbundblech und verwendung eines solchen verbundblechs
DE102019209666B4 (de) Strukturbauteile für Panzerungen
DE102007039993A1 (de) Strukturteil für eine Fahrzeug-Panzerung
DE102012106950A1 (de) Panzerung für Fahrzeuge und Verwendung einer Panzerung

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: BENTELER AUTOMOBILTECHNIK GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: BENTELER AUTOMOBILTECHNIK GMBH, 33102 PADERBORN, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: BOCKERMANN KSOLL GRIEPENSTROH OSTERHOFF, DE

R083 Amendment of/additions to inventor(s)
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: BENTELER AUTOMOBILTECHNIK GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: BENTELER DEFENSE GMBH, 33602 BIELEFELD, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: BOCKERMANN KSOLL GRIEPENSTROH OSTERHOFF, DE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: BENTELER AUTOMOBILTECHNIK GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: BENTELER DEFENSE GMBH & CO. KG, 33602 BIELEFELD, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: BOCKERMANN KSOLL GRIEPENSTROH OSTERHOFF, DE

R016 Response to examination communication
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: BENTELER AUTOMOBILTECHNIK GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: BENTELER LIGHTWEIGHT PROTECTION GMBH & CO. KG, 33803 STEINHAGEN, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: BOCKERMANN KSOLL GRIEPENSTROH OSTERHOFF, DE

R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final