DE102017211832A1 - Verfahren zum Herstellen eines Halbzeugs, Bauteil hergestellt aus einem Halbzeug und Verwendung - Google Patents

Verfahren zum Herstellen eines Halbzeugs, Bauteil hergestellt aus einem Halbzeug und Verwendung Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines metallischen Halbzeugs (1") mit Abschnitten (2", 2".1) mit unterschiedlicher Materialdicke, umfassend folgende Schritte:
A) Bereitstellen eines metallischen Werkstücks in Blechform,
B) Formen des Werkstücks zu einem hohlförmigen Schlitzprofil,
C) Stoffschlüssiges Verbinden (S) der den Schlitz bildenden Längskanten, um ein geschlossenes Hohlprofil (1) zu bilden,
D) oder alternativ zu A) bis C) Bereitstellen eines metallischen, stranggepressten, geschlossenen Hohlprofils,
D') oder alternativ zu A) bis C) oder zu D) Bereitstellen eines metallischen, rondenförmigen Halbzeugs,
E) Bearbeiten des geschlossenen Hohlprofils (1) in einer Drückwalzvorrichtung, um ein zylindrisches Vorprodukt (1') mit Abschnitten (2', 2'.1) mit unterschiedlicher Materialdicke zu bilden,
F) Aufschneiden und Abwickeln des zylindrischen Vorprodukts (1') in einer Ebene (E), um ein Halbzeug (1") mit Abschnitten (2", 2".1) mit unterschiedlicher Materialdicke zu bilden.

Description

  • Technisches Gebiet (Technical Field)
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines metallischen Halbzeugs mit Abschnitten mit unterschiedlicher Materialdicke. Ferner sind ein Bauteil, hergestellt aus dem Halbzeug sowie eine Verwendung des Bauteils angegeben.
  • Technischer Hintergrund (Background Art)
  • Das Herstellen von metallischen Halbzeugen mit Abschnitten mit unterschiedlicher Materialdicke ist aus dem Stand der Technik bekannt. Die als „Tailored Products“ bekannten Halbzeuge können auf verschiedene Art und Weise mit Abschnitten mit unterschiedlicher Materialdicke hergestellt werden, beispielsweise durch Verbinden von mindestens zwei Blechen bzw. Bändern mit unterschiedlicher Materialdicke, auch bekannt als Tailored Welded Strips oder Tailored Welded Blanks, durch abschnittsweise Materialdopplung, auch bekannt als Patchwork Blanks, oder durch sogenanntes flexibles Walzen von Bändern oder Blechen, auch bekannt als Tailored Rolled Strips oder Tailored Rolled Blanks.
  • Zusammenfassung der Erfindung (Summary of Invention)
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein alternatives Verfahren zum Herstellen von metallischen Halbzeugen mit Abschnitten mit unterschiedlicher Materialdicke bereitzustellen.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den nachgelagerten Ansprüchen aufgeführt.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Verfahren zum Herstellen eines metallischen Halbzeugs mit Abschnitten mit unterschiedlicher Materialdicke folgende Schritte umfasst:
    • A) Bereitstellen eines metallischen Werkstücks in Blechform, insbesondere mit einer konstanten Materialdicke,
    • B) Formen des Werkstücks zu einem hohlförmigen Schlitzprofil,
    • C) Stoffschlüssiges Verbinden der den Schlitz bildenden Längskanten, um ein geschlossenes Hohlprofil zu bilden,
    • D) oder alternativ zu A) bis C) Bereitstellen eines metallischen, stranggepressten, geschlossenen Hohlprofils,
    • D') oder alternativ zu A) bis C) oder zu D) Bereitstellen eines metallischen, rondenförmigen Halbzeugs,
    • E) Bearbeiten des geschlossenen Hohlprofils oder rondenförmigen Halbzeugs in einer Drückwalzvorrichtung, um ein zylindrisches Vorprodukt mit Abschnitten mit unterschiedlicher Materialdicke zu bilden,
    • F) Aufschneiden und Abwickeln des zylindrischen Vorprodukts in einer Ebene, um ein Halbzeug mit Abschnitten mit unterschiedlicher Materialdicke zu bilden.
  • Der Vorteil im Vergleich zu den aus dem Stand der Technik bekannten „Tailored Products“ ist, dass der Ausgestaltung der Abschnitte mit unterschiedlicher Materialdicke (Dickensprung/Dickensprünge) kaum Grenzen gesetzt sind. Beim flexiblen Walzen erfordert es eine gewisse Distanz entlang eines Halbzeugs, um die Dicke zu ändern. Außerdem sind dem Verhältnis minimaler zu maximaler Dicke fertigungstechnisch engere Grenzen gesetzt. Tailored Welded Strips/Blanks weisen eine Schweißnaht mit einer Wärmeeinflusszone auf, die in der Umformung bzw. in der Bauteilperformance einen unerwünschten Einfluss haben kann.
    Weitere Vorteile der Erfindung sind:
    • - Viele Dickensprünge auf engem Raum ermöglichen eine belastungsgerechte und gewichtsparende Halbzeug- respektive Bauteilauslegung,
    • - Dickensprünge sind in beide Bauteilrichtungen möglich,
    • - Verfestigung des Halbzeugs,
    • - Realisieren enger Biege-/Abkantradien
    • - Realisieren enger Toleranzen bezüglich der Materialdicke des Halbzeugs und dadurch bedingt kann eine prozesssichere Auslegung des finalen Bauteils erfolgen,
    • - Hohe Qualität der Oberfläche, damit hohe Lebensdauer insbesondere bei Wechselbeanspruchung.
  • Vorzugsweise werden aus einem Halbzeug mit Abschnitten mit unterschiedlichen Materialdicken mehrere Bauteile hergestellt.
  • Gemäß einer ersten Ausführungsform wird der Schritt E) im kalten oder warmen Zustand des geschlossenen Hohlprofils oder rondenförmigen Halbzeugs durchgeführt. Abhängig von dem verwendeten Metall kann die Bearbeitung in der Drückwalzvorrichtung im kalten Zustand des geschlossenen Hohlprofils oder rondenförmigen Halbzeugs erfolgen oder wenn insbesondere Stahlwerkstoffe mit einer Zugfestigkeit > 700 MPa, insbesondere > 800 MPa, vorzugsweise > 900 MPa, besonders bevorzugt > 1000 MPa verwendet werden, können die zur Bearbeitung erforderlichen Umformkräfte reduziert werden, insbesondere wenn das geschlossene Hohlprofil oder rondenförmige Halbzeug im warmen Zustand bearbeitet wird. Es können auch Stahlwerkstoffverbunde, welche aus zwei, drei oder mehreren Lagen zusammengesetzt sind, verwendet werden. Das Herstellen von Stahlwerkstoffverbunden ist beispielhaft in der deutschen Patentschrift DE 10 2005 006 606 B3 offenbart. Unter warmen Zustand ist eine Erwärmung des geschlossenen Hohlprofils oder rondenförmigen Halbzeugs auf eine Temperatur zwischen Raumtemperatur und 900°C, insbesondere zwischen 100°C und Ac1, vorzugsweise zwischen 200°C und 600°C zu verstehen, wobei die Temperatur Ac1 abhängig von der Zusammensetzung des verwendeten Stahlwerkstoffes ist.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann an dem Halbzeug vor oder nach dem Schritt F) in einem weiteren Schritt G) eine Wärmebehandlung durchgeführt werden. Insbesondere durch die Bearbeitung des geschlossenen Hohlprofils oder rondenförmigen Halbzeugs im kalten Zustand wird das Material verfestigt, in Fachkreisen auch work-hardening-Effekt genannt. Diese Verfestigung kann auch bei der Warm- bzw. Halbwarm-Umformung beobachtet werden. Hierbei kann das Halbzeug im Anschluss je nach Komplexität des herzustellenden Bauteils nicht mehr oder nur unter hohem Aufwand geformt werden, so dass eine Wärmbehandlung, insbesondere bei Temperaturen oberhalb von 600°C, vorzugsweise oberhalb von 700°C, besonders bevorzugt oberhalb von Ac1 für eine Dauer, welche sich nach der Materialdicke des Halbzeugs und/oder des einzustellenden Strukturgefüges im Halbzeug richtet, durchgeführt wird. Die Wärmebehandlung kann insbesondere einem Rekristallisationsglühen entsprechen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Halbzeug in einem Schritt H) zu einem Profil geformt und/oder zumindest bereichsweise gehärtet werden. Das Halbzeug kann kalt zu einem Profil geformt werden und anschließend entsprechend verwendet bzw. verbaut oder eingebaut werden. Alternativ kann das Halbzeug kalt zu einem Profil vorgeformt werden, anschließend zumindest bereichsweise auf eine Temperatur oberhalb von Ac1, zumindest bereichsweise auf eine Temperatur vorzugsweise oberhalb von Ac3 erwärmt und zumindest bereichsweise gehärtet, insbesondere in einem kalten Werkzeug pressgehärtet werden. Alternativ kann das Halbzeug zumindest bereichsweise auf eine Temperatur oberhalb von Ac1, zumindest bereichsweise auf eine Temperatur vorzugsweise oberhalb von Ac3 erwärmt, optional warm geformt und zumindest bereichsweise gehärtet, insbesondere in einem kalten Werkzeug pressgehärtet werden. Dafür werden vorzugsweise härtbare Stahlwerkstoffe verwendet, die im Endzustand respektive im einbaufertigen Zustand zumindest bereichsweise eine Zugfestigkeit > 1000 MPa, insbesondere >1250 MPa, vorzugsweise > 1500 MPa aufweisen können. Bei Bedarf kann sich eine weitere Wärmebehandlung an das zumindest bereichsweise Härten, insbesondere als Anlassbehandlung anschließen. Wird ein zumindest bereichsweises Härten durchgeführt, kann Schritt G) zur zumindest bereichsweisen Erwärmung des Halbzeugs bzw. des vorgeformten Profils auf eine Temperatur oberhalb von Ac1 dienen.
  • Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Bauteil, welches durch ein Halbzeug nach dem vorgenannten Verfahren hergestellt ist. Das Bauteil ist vorzugsweise ein Profil oder hat zumindest eine profilartige Grundform, welches beispielsweise kalt aus dem Halbzeug hergestellt worden ist. Es kann offen, als Schlitzprofil oder aber auch als geschlossenes Profil ausgebildet sein. Weiter vorteilhaft kann das Bauteil zumindest bereichsweise gehärtet ausgeführt sein. Insbesondere besteht das Bauteil aus einem Stahlwerkstoff, insbesondere mit einer Zugfestigkeit > 700 MPa im Endzustand respektive im einbaufertigen Zustand, oder einem Stahlwerkstoffverbund.
  • Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft eine Verwendung des vorgenannten Bauteils hergestellt aus einem erfindungsgemäß hergestellten Halbzeug als Teil oder Komponente im Maschinen- bzw. Anlagenbau, im Baubereich, im Fahrzeug-, im Eisenbahn-, im Schiffbau oder in der Luft- und Raumfahrt. Die Bauteile können vorzugsweise als profilartige Bauteile beispielsweise im Kraftfahrzeug verwendet werden, beispielsweise als Dachquerträger, Türbrüstung, untere Längsträger, Träger, Crashboxen, Schottbleche, Fahrwerkslenker, Blattfedern oder insbesondere als paneelartige Bauteile respektive Platten beispielsweise als Deckenplatten im Schiff-, Eisenbahnbau bzw. im Baubereich oder als Bodenplatten im Fahrzeug-, Eisenbahn-, Schiffbau oder im Baubereich oder insbesondere als teilweise geschlossenes und teilweise offenes Profil beispielsweise als Querträger und/oder Längsträger in Batteriegehäusen als Anbauteile für vorzugsweise E- oder Hybrid-Fahrzeuge.
  • Figurenliste
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Gleiche Teile sind stets mit gleichen Bezugszeichen versehen. Im Einzelnen zeigen:
    • 1 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens nach einer Ausführungsform und
    • 2 bis 7 unterschiedliche Ausführungsformen von Bauteilen.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen (Best Mode for Carrying out the Invention)
  • In 1 ist ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines Halbzeugs (1") mit Abschnitten (2", 2".1) mit unterschiedlicher Materialdicke dargestellt. Es wird ein metallisches Werkstück in Blechform bereitgestellt, vorzugsweise mit einer konstanten Materialdicke, wobei das Metall aus einem Stahlwerkstoff, insbesondere mit einer Zugfestigkeit > 700 MPa bezogen auf den Endzustand respektive auf den einbaufertigen Zustand, beispielsweise aus einem härtbaren Stahlwerkstoff besteht [Schritt A]. Das Werkstück kann auch aus einem Stahlwerkstoffverbund mit mehreren Lagen bestehen.
  • Das Werkstück wird in einem weiteren Schritt zu einem Schlitzprofil geformt [Schritt B]. Das Formen erfolgt mittels gängigen Formgebungsverfahren, beispielsweise U-O-Formen zum Erzeugen eines Schlitzprofils mit einem vorzugsweise kreisrunden Querschnitt. Andere Querschnittsformen sind ebenfalls denkbar, beispielsweise ovale Querschnitte.
  • Nach der Erzeugung des Schlitzprofils werden die den Schlitz bildenden Längskanten mittels einer Schweißnaht (S) stoffschlüssig, vorzugsweise im Stumpfstoß miteinander verbunden, um ein geschlossenes Hohlprofil (1) zu bilden [Schritt C]. Die Schweißnaht (S) kann mittels Laser oder durch HF-Schweißen mittels Induktor erzeugt werden.
  • Alternativ zu den Schritten A bis C kann auch ein metallisch, stranggepresstes, geschlossenes Hohlprofil bereitgestellt werden, insbesondere mit einer konstanten Materialdicke [Schritt D]. Diese Alternative kann ein im Vergleich zu den Schritten A bis C kostengünstigeres geschlossenes Halbzeug zur Weiterverarbeitung bereitstellen. Als weitere Alternative zu den Schritten A bis C bzw. D kann ein metallisches, rondenförmiges Halbzeug zur Weiterverarbeitung bereitgestellt werden [Schritt D'].
  • Das geschlossene Hohlprofil (1) bzw. das rondenförmige Halbzeug wird in einer Drückwalzvorrichtung bearbeitet, um ein zylindrisches Vorprodukt (1') mit Abschnitten (2', 2'.1) mit unterschiedlicher Materialdicke (Dickensprünge) zu bilden [Schritt E]. Das geschlossene Hohlprofil (1) bzw. rondenförmige Halbzeug kann auf eine Temperatur zwischen Raumtemperatur und Ac1 erwärmt werden, um im warmen Zustand bearbeitet zu werden, sodass in Abhängigkeit von der Temperatur zum einen der Verformungswiderstand des Werkstoffs abnimmt und dadurch wiederrum die zur Bearbeitung erforderlichen Umformkräfte reduziert werden können und zum anderen, dass hierdurch sehr hohe Umformgrade auch bei höherfesten oder höchstfesten Stählen, insbesondere bei Stählen mit hohem C-Gehalt, erreicht werden können.
  • Nach der Bearbeitung wird das zylindrische Vorprodukt (1'), insbesondere in axialer Richtung aufgeschnitten und in einer Ebene (E) abgewickelt [Schritt F]. Dadurch ist ein im Wesentlichen ebenes bzw. planes Halbzeug (1") mit Abschnitten (2", 2".1) mit unterschiedlicher Materialdicke (Dickensprünge) ausgeführt.
  • An dem Halbzeug (1") kann optional vor oder vorzugsweise nach dem Schritt F eine Wärmebehandlung durchgeführt werden, beispielsweise ein Rekristallisationsglühen bei Temperaturen oberhalb von 600°C, [Schritt G] ist strichliniert dargestellt.
  • Das Halbzeug (1") kann in einem weiteren Schritt, [Schritt H] ist strichliniert dargestellt, zu einem Profil respektive Bauteil (10, 10', 10", 10"', 10"") geformt und/oder zumindest bereichsweise gehärtet werden. Das Halbzeug (1") kann kalt zu einem Profil geformt werden und entsprechend verwendet werden. Alternativ kann das Halbzeug (1") kalt zu einem Profil vorgeformt werden, anschließend zumindest bereichsweise auf eine Temperatur oberhalb von Ac1 erwärmt und zumindest bereichsweise gehärtet werden. Alternativ kann das Halbzeug (1") zumindest bereichsweise auf eine Temperatur oberhalb von Ac1 erwärmt, optional warm geformt und zumindest bereichsweise gehärtet werden.
  • In den 2 bis 7 sind unterschiedliche Ausführungsformen von Bauteilen (10, 10', 10", 10'", 10"") gezeigt, die gemäß dem in 1 dargestellten Ablaufdiagramm herstellbar sind.
  • In 2 ist in einem schematischen Querschnitt eine Ausführung eines profilartigen Bauteils (10) dargestellt, welches einen im Wesentlichen hutförmigen Querschnitt aufweist. Das Bauteil (10) weist einen Mittenteil (11), sich daran anschließende Seitenteile (12) und sich daran wiederrum anschließende abstehende Teile (13), welche beispielsweise als Anbindungsflansche dienen können, auf. Der Mittelteil (11) des Bauteils (10) weist eine höhere Materialdicke als die Seitenteile (12) und abstehenden Teile (13) auf, so dass in der relevanten Belastungsrichtung ein besonders steifes Bauteil (10) insbesondere als Teil oder Komponente für beispielsweise Dachquerträger, Sitzquerträger, Türbrüstung oder Längsträger im Kraftfahrzeug Anwendung finden kann.
  • In 3 ist in einem schematischen Querschnitt eine Ausführung eines profilartigen Bauteils (10) dargestellt, welches im Unterschied zu der Ausführung in 2 neben dem Mittelteil (11) des Bauteils (10) auch in den abstehenden Teilen (13) Abschnitte (13.1) mit einer höheren Materialdicke aufweist. Die Abschnitte (13.1) höherer Materialdicke in den abstehenden Teilen (13) sind besonders bevorzugt entlang der Kanten vorgesehen, so dass neben der steifen Ausführung auch ein Kantenschutz bereitgestellt werden kann, um insbesondere bedingt durch einen Beschnitt in den Kanten entstehende Mikro- und/oder Makrorisse entgegenzuwirken, so dass sie sich im Crashfall und/oder bei Wechselbeanspruchung die Mikro- und/oder Makrorisse nicht weiter oder nur unwesentlich ausbreiten können und damit nicht zu einem vorzeitigen Versagen des Bauteils führen. Das Bauteil (10) findet insbesondere Anwendung im Fahrwerk eines Fahrzeugs, beispielsweise als Fahrwerkslenker oder Blattfeder.
  • In 4 ist in einem schematischen Querschnitt eine Ausführung eines profilartigen Bauteils (10') dargestellt, welches einen im Wesentlichen u-förmigen Querschnitt aufweist. Das Bauteil (10) weist einen Mittenteil (11) und sich daran anschließende Seitenteile (12) auf, wobei in den Ecken (11.1) zwischen dem Mittelteil (11) und den Seitenteilen (12) ein Abschnitt (11.2) mit einer im Vergleich zum restlichen Bereich des Mittenteils (11) und der Seitenteile (12) des Bauteils (10') reduzierten Materialdicke vorgesehen ist. Die Reduzierung der Materialdicke in Schritt E) in den späteren zu erzeugenden Ecken des Bauteils (10') erlaubt kleine Biegeradien und/oder eine Reduzierung der Beanspruchung des Werkstoffes und kann die Rückfederung reduzieren. Derartige Bauteile (10') kommen bevorzugt insbesondere als Teil oder Komponente für beispielsweise Träger oder Fahrwerkslenker im Kraftfahrzeug zur Anwendung.
  • In 5 ist in einem schematischen Querschnitt eine Ausführung eines profilartigen Bauteils (10") dargestellt, welches einen im Wesentlichen rechteckförmigen, geschlossenen Querschnitt aufweist. Das Bauteil (10") weist vier gleichlange Seitenteile (14) auf, die einheitlich im Wesentlichen dünner in der Materialdicke ausgeführt sind als die Abschnitte (14.2) in den Ecken (14.1) des Bauteils (10"). Der Dickensprung in den Ecken (14.1) geht dabei vorzugsweise nach innen, kann aber auch nachaußen erfolgen. Geschlossen ist das Bauteil (10") durch eine Schweißverbindung (S), welche im Stumpfstoß der Längskanten ausgeführt ist. Derartige Bauteile (10") sind bevorzugt für crashrelevante Anwendungen ausgeführt, bei denen die Bauteile im Wesentlichen in axialer Richtung beansprucht sind, zum Beispiel Crashboxen. Bei diesen Bauteilen sind die Ecken (14.1) stärker an der Energieabsorption beteiligt als die Seitenteile (14) Durch die höhere Materialdicke in den Ecken (14.1) ist das Bauteil (10") belastungsoptimiert ausgeführt.
  • In 6 ist in einem schematischen Querschnitt eine Ausführung eines profilartigen Bauteils (10"') dargestellt, welches einen im Wesentlichen hutförmigen Querschnitt aufweist. Das Bauteil (10" ) ist als zumindest teilweise geschlossenes Profil (10'".1) und zumindest teilweise offenes Profil (10'".2) ausgeführt und weist einen Mittenteil (11), sich daran anschließende Seitenteile (12) und sich daran wiederrum anschließende abstehende Teile (13), welche beispielsweise als Anbindungsflansche dienen können, auf. Entlang der Seitenteile (12) sind Abschnitte respektive Strukturen (12.1, 12.2) mit einem im Vergleich zum restlichen Bereich höheren Materialdicke, insbesondere rippenartige Strukturen (12.1, 12.2) in Längs- und/oder Quererstreckung des Bauteils (10'"), die in Schritt E) erzeugt respektive angeformt wurden, vorgesehen. Die rippenartigen Strukturen (12.1) sind in ihrer Höhe derart bemessen, dass ihre Kanten sich beim Formen des Bauteils (10'") berühren, wobei die Kanten der rippenartigen Strukturen (12.1) miteinander verbunden werden können, insbesondere über eine Schweißnaht (S) oder eine Klebenaht, wodurch ein stabiles Bauteil (10'") bereitgestellt werden kann. Diese Ausführung entspricht insbesondere einem Mehrkammerprofil. Die und die rippenartigen Strukturen (12.2) dienen im Wesentlichen zur Stabilisierung der relativ dünn ausgeführten Seitenteile (12) gegen Ausbeulen. Derartige Bauteile (10'") können insbesondere als Teil oder Komponente für beispielsweise Querträger und/oder Längsträger in Batteriegehäusen im E- oder Hybridfahrzeug Anwendung finden.
  • In 7 ist in einem schematischen Querschnitt eine Ausführung eines paneelartigen Bauteils (10"") oder Platte dargestellt. Das Bauteil (10"") respektive die Platte weist einen im Wesentlichen ebenen Grundkörper (15) und Abschnitte respektive Strukturen (15.1) mit einem im Vergleich zum restlichen Bereich des Grundkörpers (15) höheren Materialdicke, insbesondere rippenartige Strukturen (15.1) in Längs- und/oder Quererstreckung des Bauteils (10"") respektive der Platte, die in Schritt E) erzeugt respektive angeformt wurden, auf. Die rippenartigen Strukturen (15.1) wirken sich positiv auf die Eigenschaften des Bauteils (10"") aus, insbesondere wird dadurch das Flächenträgheitsmoment und die Biegesteifigkeit, insbesondere um ein Ausbeulen zu unterdrücken, erhöht. Ein zusätzliches Bauteil, beispielsweise eine hier nicht gezeigte ebene Platte, kann auf die Kanten der rippenförmigen Strukturen (15.1) aufgesetzt respektive mit diesen verbunden werden, um ein besonders steifes Mehrkammerprofil zur weiteren Verwendung bereitzustellen. Derartige Bauteile (10"") kommen insbesondere als Teil oder Komponente beispielsweise als Deckenplatte im Schiff-, Eisenbahnbau bzw. Bauwesen oder als Bodenplatte im Fahrzeug-, Eisenbahn-, Schiffbau oder Bauwesen zur Anwendung.
  • Die Erfindung ist nicht auf die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen sowie auf die Ausführungen in der allgemeinen Beschreibung beschränkt. Vielmehr sind die Merkmale der Erfindung beliebig miteinander kombinierbar. Auch können die Bauteile (10, 10', 10", 10"', 10"") zumindest bereichsweise gehärtet sein.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    geschlossenes Hohlprofil
    1'
    zylindrisches Vorprodukt
    1"
    Halbzeug
    2', 2'.1, 2", 2".1
    Abschnitte mit unterschiedlicher Materialdicke
    10, 10', 10", 10'", 10""
    Bauteil
    11
    Mittelteil
    11.1, 14.1
    Ecken
    11.2
    Abschnitt mit reduzierter Materialdicke
    12, 14
    Seitenteile, gleichlange Seitenteile
    12.1, 12.2, 15.1
    rippenartige Strukturen
    13
    abstehende Teile
    13.1, 14.2
    Abschnitt mit höherer Materialdicke
    15
    Grundkörper
    S
    Schweißnaht
  • 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 102005006606 B3 [0008]

Claims (9)

  1. Verfahren zum Herstellen eines metallischen Halbzeugs (1") mit Abschnitten (2", 2".1) mit unterschiedlicher Materialdicke umfassend folgende Schritte: A) Bereitstellen eines metallischen Werkstücks in Blechform, insbesondere mit einer konstanten Materialdicke, B) Formen des Werkstücks zu einem hohlförmigen Schlitzprofil, C) Stoffschlüssiges Verbinden (S) der den Schlitz bildenden Längskanten, um ein geschlossenes Hohlprofil (1) zu bilden, D) oder alternativ zu A) bis C) Bereitstellen eines metallischen, stranggepressten, geschlossenen Hohlprofils, D') oder alternativ zu A) bis C) oder zu D) Bereitstellen eines metallischen, rondenförmigen Halbzeugs, E) Bearbeiten des geschlossenen Hohlprofils (1) oder rondenförmigen Halbzeugs in einer Drückwalzvorrichtung, um ein zylindrisches Vorprodukt (1') mit Abschnitten (2', 2'.1) unterschiedlicher Materialdicke zu bilden, F) Aufschneiden und Abwickeln des zylindrischen Vorprodukts (1') in einer Ebene (E), um ein Halbzeug (1") mit Abschnitten (2", 2".1) mit unterschiedlicher Materialdicke zu bilden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt E) im kalten oder warmen Zustand des geschlossenen Hohlprofils (1) durchgeführt wird.
  3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Halbzeug (1") vor oder nach dem Schritt F) optional in einem weiteren Schritt G) eine Wärmebehandlung durchgeführt wird.
  4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Halbzeug (1") in einem Schritt H) optional zu einem Profil (10, 10', 10", 10'", 10"") geformt und/oder optional zumindest bereichsweise gehärtet wird.
  5. Bauteil (10, 10', 10", 10'", 10""), hergestellt durch ein Halbzeug (1") nach einem der vorstehenden Ansprüche.
  6. Bauteil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil ein Profil (10, 10', 10", 10'", 10"") ist.
  7. Bauteil nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (10, 10', 10", 10"', 10"") zumindest bereichsweise gehärtet ist.
  8. Bauteil nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (10, 10', 10", 10'", 10"") aus einem Stahlwerkstoff, insbesondere mit einer Zugfestigkeit > 700 MPa, oder einem Stahlwerkstoffverbund besteht.
  9. Verwendung eines Bauteils (10, 10', 10", 10'", 10"") nach einem der Ansprüche 5 bis 8 als Teil oder Komponente im Maschinen- bzw. Anlagenbau, im Baubereich, im Fahrzeug-, im Eisenbahn-, im Schiffbau oder in der Luft- und Raumfahrt.
DE102017211832.6A 2017-07-11 2017-07-11 Verfahren zum Herstellen eines Halbzeugs, Bauteil hergestellt aus einem Halbzeug und Verwendung Withdrawn DE102017211832A1 (de)

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