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Technisches Gebiet (Technical Field)
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines drückgewalzten Bauteils, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: - Bereitstellen eines ebenen Halbzeugs, - Formen des ebenen Halbzeugs zu einem Hohlprofil, wobei zwei gegenüberliegende Kanten des Halbzeugs jeweils eine Kontur aufweisen, welche beim und/oder nach dem Formen des Hohlprofils zumindest abschnittsweise in Kontakt gelangen und zumindest abschnittsweise einen Stumpfstoß ausbilden, - Drückwalzen des Hohlprofils zur Erzeugung eines drückgewalzten Bauteils. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein entsprechend hergestelltes drückgewalztes Bauteil.
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Technischer Hintergrund (Background Art)
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Die Herstellung von drückgewalzten Bauteilen ist Stand der Technik. Dabei wird beispielsweise ein Schlitzprofil aus einem flachen metallischen Werkstück geformt, welches zwei gegenüberliegende Kanten des Halbzeugs mit jeweils einer Kontur aufweisen, welche beim und/oder nach dem Formen des Schlitzprofils in Kontakt gelangen und einen Stumpfstoß ausbilden, wobei im Stumpfstoß befindliche Kanten vor dem Drückwalzen stoffschlüssig mittels einer Laserschweißverbindung miteinander verbunden werden, s. beispielhaft
DE 10 2017 211 832 A1 .
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Problematisch könnte sich, je nach Grad der Umformung und Komplexität des herzustellenden, drückgewalzten Bauteils respektive der Weiterverarbeitung des Schlitzprofils/Bauteils, die Laserschweißnaht in Längserstreckung des Schlitzprofils/Bauteils auswirken, welches im Bereich der Verbindung der Kanten eine Inhomogenität des Gefüges des metallischen Werkstücks und damit verbunden eine Inhomogenität der mechanischen Eigenschaften bereitstellt. Hinsichtlich der Fertigung derartiger drückgewalzter Bauteile besteht Optimierungsbedarf. Darüber hinaus ist bei beschichteten Materialien ein thermisches Fügen nicht immer möglich.
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Zusammenfassung der Erfindung (Summary of Invention)
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Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Herstellung eines drückgewalzten Bauteils, sowie ein drückgewalztes Bauteil bereit zu stellen, mit welchem Inhomogenitäten ausgeschlossen werden können bzw. welches die im Stand der Technik genannten Nachteile nicht aufweist.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung eines drückgewalzten Bauteils mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Des Weiteren wird diese Aufgabe mit einem drückgewalzten Bauteil mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7 gelöst.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines drückgewalzten Bauteils umfasst die Schritte: Bereitstellen eines ebenen Halbzeugs; Formen des ebenen Halbzeugs zu einem Hohlprofil, wobei zwei gegenüberliegende Kanten des Halbzeugs jeweils eine Kontur aufweisen, welche beim und/oder nach dem Formen des Hohlprofils zumindest abschnittsweise in Kontakt gelangen und zumindest abschnittsweise einen Stumpfstoß ausbilden; Drückwalzen des Hohlprofils zur Erzeugung eines drückgewalzten Bauteils. Zur Vermeidung von Inhomogenitäten, wie sie im Stand der Technik durch Laserschweißverbindungen unweigerlich zumindest abschnittsweise entlang der stoffschlüssig zu verbindenden Kanten erzeugt werden, sind erfindungsgemäß die Konturen der gegenüberliegenden Kanten des Halbzeugs derart konfiguriert, dass sie nach dem Formen des Hohlprofils zumindest abschnittsweise einen Formschluss ausbilden und durch das Drückwalzen die zumindest abschnittsweise in Kontakt stehenden Kanten zumindest abschnittsweise kalt miteinander verschweißt werden.
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Durch den zumindest abschnittsweisen Formschluss wird zunächst ein Hohlprofil bereitgestellt, welches als Rohling mit einer vorgegebenen Geometrie in eine Drückwalzvorrichtung eingesetzt werden kann, um in die gewünschte Form (Bauteil) drückgewalzt zu werden. Vorzugsweise sind die Konturen der gegenüberliegenden Kanten derart ausgebildet, dass sie als Konturelemente ausgeführt sind und insbesondere zum Ausbilden des Formschlusses ineinandergreifen. Der Formschluss dient zur Formwahrung ähnlich der Ausführung im Stand der Technik, jedoch mit dem Unterschied, dass keine Laserschweißnaht, welche zu zumindest abschnittsweisen Inhomogenitäten im Hohlprofil führen, vorgesehen ist. Durch das Drückwalzen werden die zumindest abschnittsweise in Kontakt stehenden Kanten zumindest abschnittsweise kalt miteinander verschweißt. Dadurch kann ein Hohlprofil/Bauteil mit einem im Wesentlichen homogenen Spannungsgefüge und/oder einer speziellen Oberflächenbeschichtung insbesondere für die Weiterverarbeitung bereitgestellt werden. Die im Stand der Technik vor dem Drückwalzen erzeugte stoffschlüssige Verbindung zwischen den Kanten kann sich während des Drückwalzen nachteilig auf die zu erzeugende Geometrie auswirken, insbesondere zum Nachteil von einzuhaltenden Toleranzen, wobei dieser Nachteil durch das Nichtvorhandensein einer stoffschlüssigen Verbindung vor dem Drückwalzen erfindungsgemäß nicht gegeben ist. Die Kaltverschweißung ist zudem eine materialschonende stoffschlüssige Verbindung, welche das Gefüge des verwendeten Halbzeugs im Wesentlichen nicht nachteilig beeinflusst. Durch das Drückwalzen ist auch eine Verdichtung des Werkstoffes des Halbzeugs/Hohlprofils, insbesondere eine Verdichtung der Verbindung zwischen den Konturen/Kanten möglich.
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Das erfindungsgemäße drückgewalzte Bauteil besteht aus einem Halbzeug, welches über zwei gegenüberliegende Kanten mit jeweils einer Kontur zu einem Hohlprofil geformt worden ist, wobei die Kanten zumindest abschnittsweise in Kontakt gebracht worden sind und zumindest abschnittsweise einen Stumpfstoß ausbildet haben, und anschließend das Hohlprofil drückgewalzt worden ist. Erfindungsgemäß sind die Kanten des drückgewalzten Bauteils zumindest abschnittsweise kalt miteinander verschweißt. Das drückgewalzte Bauteil erfüllt insbesondere enge Form- und Lagetoleranzen und weist vorzugsweise eine hohle Zylinderform auf.
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Die Kontur der Kanten, mit welchen am geformten Hohlprofil ein Formschluss erzeugt werden kann, kann insbesondere am ebenen Halbzeug individuell über geeignete Verfahren/Vorrichtungen eingebracht werden, beispielsweise durch (Kontur-)Schneiden bzw. (Kontur-)Stanzen. Das Einbringen von Konturen in ebene Halbzeuge ist Stand der Technik.
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Das Formen von Hohlprofilen aus ebenen Halbzeugen kann über geeignete Verfahren/ Vorrichtungen erzeugt werden und ist ebenfalls Stand der Technik.
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Unter Drückwalzen wird ein Verfahren zur spanlosen Formgebung rotationssymmetrischer Hohlkörper (Bauteile) verstanden. Dabei wird beispielsweise eine Vorform (Hohlprofil) auf ein Drückfutter gespannt und/oder fixiert und in Rotation versetzt. Mindestens eine Andrückscheibe/Walze oder ein anderes entsprechend geeignetes Mittel wird gegen die rotierende Vorform bewegt, so dass eine Umformung partiell durch Druckspannungen erfolgt, die durch das radial geführte Drückwalzen ins Material der Vorform eingebracht werden. Das Material fließt und nimmt in einem axialen Bearbeitungsgang von einem zum anderen Ende der Vorform die Kontur des innenliegenden Drückfutters an. Ist das Drückfutter kreisrund, erhält das drückgewalzte Bauteil eine kreisrunde zylindrische Innengeometrie. Je nachdem, wie die Gestalt des Drückfutters ist, lassen sich auch andere innere Geometrien am drückgewalzten Bauteil innen umsetzen. Beim Drückwalzen verformt die mindestens eine Andrückscheibe/Walze durch die unmittelbare Druckeinwirkung den Werkstoff der Vorform plastisch, wobei eine definierte axiale Bewegung der mindestens einen Andrückscheibe/Walze dazu führen kann, dass die Ausgangswanddicke der Vorform auf eine einstellbare Endwanddicke reduziert wird. Gleichzeitig vergrößert sich die Ausgangslänge der Vorform auf eine Endlänge. Bei Bedarf kann die Innenkontur des drückgewalzten Bauteils direkt vom Drückfutter abgeformt werden. Zusätzlich oder alternativ können auch über die axiale Ausrichtung des Bauteils individuelle Dicken eingestellt werden. Das Drückwalzen entspricht dem Stand der Technik.
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Insbesondere kann ein Kern, wenn das Hohlprofil von außen drückgewalzt wird, oder eine anliegende Matrize, wenn das Hohlprofil von innen drückgewalzt wird, verwendet werden, so dass enge Toleranzen einstellbar sind.
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Durch das Drückwalzen und Kaltverschweißen der Konturen/Kanten kann auch eine fluiddichte Verbindung erzeugt werden.
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Das drückgewalzte Bauteil kann Formelemente, wie zum Beispiel mindestens einen Flansch, Verdickung und/oder Verjüngung der Zylinderfläche, Aufdickung der Planfläche, etc. aufweisen. Des Weiteren können am drückgewalzten Bauteil auch Hinterschnitte erzeugt werden und/oder Radien kleiner 1 mm bzw. Radienverläufe, insbesondere zur Kerbspannungsminimierung, realisiert werden.
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Die drückgewalzten Bauteile können als Gehäusestruktur, insbesondere für elektrische Maschinen, Rotorwellen, Kurbelwellen, Nockenwellen, Achsen, Lenkgestänge, Druckbehälter oder als Teil davon verwendet werden.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor. Ein oder mehrere Merkmale aus den Ansprüchen, der Beschreibung wie auch der Zeichnung können mit einem oder mehreren anderen Merkmalen daraus zu weiteren Ausgestaltungen der Erfindung verknüpft werden. Es können auch ein oder mehrere Merkmale aus den unabhängigen Ansprüchen durch ein oder mehrere andere Merkmale verknüpft werden.
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Gemäß einer Ausgestaltung wird als Halbzeug ein metallisches Blech bereitgestellt. Metallische Bleche können insbesondere aus Aluminium- wie auch Stahlwerkstoffen bestehen. Bevorzugt kommen Stahlwerkstoffe zur Anwendung, welche des Weiteren ein- oder beidseitig mit einem Korrosionsschutzüberzug, vorzugsweise mit einem zinkbasierten Korrosionsschutzüberzug beschichtet sein können. Auch die Verwendung von hochlegierten, insbesondere unbeschichteten Cr-Stahlwerkstoffen, wie zum Edelstahlwerkstoffen, sind denkbar. Das metallische Blech kann eine Dicke von mindestens 0,5 mm, insbesondere von 1mm bis maximal 10 mm, insbesondere bis maximal 6 mm aufweisen.
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Das drückgewalzte Bauteil kann somit aus einem metallischen Blech gefertigt sein.
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Gemäß einer alternativen Ausgestaltung wird als Halbzeug ein Hybridblech bereitgestellt, welches ein metallisches Blech und mindestens eine Polymerschicht umfasst. Das metallische Blech kann wie voranstehend ausgebildet sein, wobei das metallische Blech zusätzlich mindestens eine Polymerschicht aufweist, welche insbesondere einseitig auf der Oberfläche des metallischen Blechs zumindest bereichsweise, vorzugsweise vollflächig, aufgebracht ist. Die Polymerschicht ist ausgewählt aus der Gruppe enthaltend thermoplastische, duroplastische oder elastomere Kunststoffe. Durch die erfindungsgemäße Ausführung zur Herstellung eines drückgewalzten Bauteils kann, vorzugsweise wenn die mindestens eine Polymerschicht im Inneren des Hohlprofils/Bauteils angeordnet ist, die Polymerschicht durch Drückwalzen im Wesentlichen nicht beschädigt und insbesondere bleibt die stoffschlüssige Verbindung zwischen dem metallischen Blech und Polymerschicht im Wesentlichen erhalten. Die aus dem Stand der Technik bekannte Laserschweißverbindung würde die Polymerschicht zumindest abschnittsweise beschädigen und/oder eine zumindest abschnittsweise Delamination der Polymerschicht von dem metallischen Blech infolge des durch den Laser bewirkten hohen Wärmeeintrags hervorrufen.
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Das drückgewalzte Bauteil kann alternativ aus einem ein Hybridblech gefertigt sein, welches ein metallisches Blech und mindestens eine Polymerschicht umfasst. Die Polymerschicht kann nach innen und das metallische Blech nach außen gerichtet oder alternativ kann die Polymerschicht kann nach außen und das metallische Blech nach innen gerichtet sein.
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Der mindestens eine thermoplastische Kunststoff ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyolefinen, Polyamiden (PA), Polycarbonaten (PC), thermoplastischen Polyestern, thermoplastischen Polyurethanen (PU), Polysulfiden (PS), Polyetheretherketonen (PEEK), Polyarylen, aromatischen Polyestern, Polyaramiden, Polyaramid-Fasern, heterocyclischen Polymeren, Flüssigkristallpolymeren (LCP Liquid Crystalline Polymers), Fluorpolymeren, Perfluoroxyalkanen, Polyphenylenen, funktionalisierten Varianten der genannten Polymere und Mischungen oder Reaktionsprodukte davon, bei denen mindestens ein Edukt eines der genannten Polymere ist, sowie Compounds enthaltend mindestens eines der genannten Polymere oder Reaktionsprodukte dieser Compounds. Beispiele für einsetzbare Polyolefine sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Acrylnitril-Butadien-Styrolen (ABS), Polymethyl(meth)acrylaten (PM(M)A), Polyethylenen (PE), Polypropylenen (PP), Polystyrolen (PS), Polyvinylchloriden (PVC) und Mischungen davon. Beispiele für einsetzbare Polyester sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyethylenterephthalat (PET), Polylactaten (PLA) und Mischungen davon. Beispiele für einsetzbare Polyaramide sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Poly-m-phenylenisophthalamid (PMI), Polyaramid-Fasern und Mischungen davon. Beispiele für einsetzbare heterocyclische Polymere sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyimiden, Polybenzimidazolen, Polyetherimiden und Mischungen davon.
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Der mindestens eine thermoplastische Kunststoff kann aus einem Compound enthaltend Polyamid und Polyethylen gebildet sein. Als Compound (engl. für Verbundstoff, Zusammensetzung) werden Kunststoffe bezeichnet, denen zusätzliche Füllstoffe, Verstärkungsstoffe oder andere Additive beigemischt worden sind. Durch die Compoundierung werden somit mindestens zwei Stoffe fest miteinander verbunden. Ziel der Compoundierung ist es, die Eigenschaften der Kunststoffe auf einen Anwendungsfall hin zu modifizieren. Der thermoplastische Kunststoff kann als auf dem metallischen Blech aufgebrachte Polymerschicht sowohl das Reaktionsprodukt der Ausgangsstoffe, bevorzugt PA und PE, insbesondere gepfropftes PE, als auch noch Anteile dieser Ausgangsstoffe sowie weitere Stoffe enthalten. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthält der thermoplastische Kunststoff eine Adhäsivpolymermischung enthaltend Polyamid (PA), mit einer Reaktivkomponente gepfropftes Polyethylen (PE), mindestens ein Reaktivpolymer, mindestens einen Füllstoff und ggf. Additive bzw. kumulativ oder alternativ das Reaktionsprodukt dieser Polymere und Komponenten. Eine solche Adhäsivpolymermischung ist beispielsweise in der
EP 1 651 432 B1 beschrieben. Das bevorzugt eingesetzte Polyamid ist weiter bevorzugt PA 6 und/oder PA 6,6, insbesondere eine Mischung enthaltend PA bestehend aus ≥ 90 Massen-% PA 6 mit Verunreinigungen < 10 Massen-% an PA 6.6. Die Reaktivkomponente ist bevorzugt Maleinsäureanhydrid (MAH). Bevorzugt wird daher eine MAH-gepfropfte PE-Komponente umfassend, insbesondere bestehend aus, 80 bis 95, insbesondere 89, Massen-% Ethylen-basiertes Octen Plastomer, 5 bis 20, insbesondere 9,05, Massen-% lineares Polyethylen (PE) niedriger Dichte, so genanntes LLD-PE, 0,5 bis 2,5, insbesondere 1,5, Massen-% MAH, 0,1 bis 0,5, insbesondere 0,15, Massen-% organisches Peroxid, beispielsweise Interox DHBP, und 0,1 bis 0,5, insbesondere 0,5, Massen-% Antioxidans, beispielsweise Irganox 1330, Irganox 1098 und Irgafos 168, wobei die Summer der Komponenten jeweils 100 Massen-% ergibt. Insbesondere bevorzugt wird als thermoplastischer Kunststoff eine Adhäsivpolymermischung hergestellt aus der Umsetzung von 35 bis 75%, bevorzugt 45 bis 65%, besonders bevorzugt 50 bis 60% insbesondere 55,75 Massen-% Polyamid (PA), 20 bis 60%, bevorzugt 50 bis 50%, besonders bevorzugt 35 bis 45% insbesondere 40 Massen% Maleinsäureanhydrid (MAH) gepfropfte Polyethylen-(PE)-Komponente, 0,5 bis 5%, bevorzugt 1 bis 3%, besonders bevorzugt 1,5 bis 2,5% insbesondere 2 Massen-% Reaktivpolymer, 0,5 bis 55%, bevorzugt 1 bis 3%, besonders bevorzugt 1,5 bis 2,5% insbesondere Massen-% Talk und 0,05 bis 1%, bevorzugt 0,1 bis 0,5%, besonders bevorzugt 0,2 bis 0,3% insbesondere 0,25 Massen-% Antioxidantien eingesetzt, wobei die Summe 100% ergibt. Das Hybridblech weist als Polymerschicht das sich daraus ergebende Reaktionsprodukt als Thermoplast auf, welches auch noch Anteile der Edukte enthalten kann, wobei die Summe 100% ergibt.
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Der mindestens eine duroplastische Kunststoff ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Epoxidharzen (EP), Harnstoff-Formaldehydharzen (UF), Phenol-Formaldehydharzen (PF), Melamin-Formaldehydharzen (MF), Melamin/Phenol-Formaldehyden (MPF), duroplastischen Polyestern (PES), Polyurethanen (PUR), ungesättigten Polyestern (UP), teilvernetzten (bi-stage) duroplastische Polymere, funktionalisierten Varianten der genannten Polymere und Mischungen davon. Teilvernetzte (bi-stage) Polymere erhalten ihre finalen Eigenschaften abschließend durch chemisch, thermisch und/oder photolytisch initiierte Polymerisation.
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Der mindestens eine elastomere Kunststoff ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Naturkautschuken (NR), Silicon-Kautschuken (SIR), Silicon-Butadien-Kautschuken (SBR), Polyvinylbutyralen (PVB), Polyisobutylenen (PIB), Isopren-Kautschuken (IR), Ethylenvinylacetaten (EVA), Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuken (EPDM), Ethylen-Propylen-Copolymeren (EPM), Ethylen-Ethylacrylat- Copolymeren (E/EA), Chloropren-Kautschuken (CR), Butadien-Kautschuken (BR), Acrylnitril/ Methylmethacrylaten (A/MMA), Butylkautschuken (IIR), Styrol-Butadien-Styrolen (SBS), Polyether-Block-Amiden (PEBA), funktionalisierten Varianten und Mischungen davon.
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Als mindestens ein Kunststoff können auch FGL-Polymere ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ethylen-Vinyl-Acetat (EVA), Polyurethan-Schaum, EVA-Schaum, thermoplastischen Polyurethanen, beispielsweise TPU 262A, Polybenzoxazine, Polycaprolactone und Mischungen davon eingesetzt werden.
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Die auf dem metallischen Blech stoffschlüssig aufgebrachte Polymerschicht, beispielsweise thermoplastische, duroplastische oder elastomere Kunststoffschicht weist eine Dicke im Bereich von mindestens 0,01 mm, insbesondere mindestens 0,025 mm bis maximal 1,2 mm, insbesondere bis maximal 0,5 mm auf.
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Das stoffschlüssige Aufbringen der mindestens einen Polymerschicht auf das metallische Blech kann mit allen geeigneten Verfahren/Vorrichtungen erfolgen und ist Stand der Technik. Insbesondere erfolgt das Aufbringen durch kontinuierliche oder diskontinuierliche Verfahren, wobei Metallbänder und/oder Metalltafeln verarbeitet werden können.
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Im Bereich der Polymerschicht kann das metallische Blech eine die Haftung der Polymerschicht verbessernde Oberfläche aufweisen. Um eine solche Oberfläche zu erhalten, kann das metallische Blech einer entsprechenden Oberflächenbehandlung unterworfen werden. Bei der Oberflächenbehandlung kann es sich um eine Plasmabehandlung, Plasmabeschichtung, Koronabehandlung oder das Auftragen einer (weiteren) Schicht, insbesondere einer Konversionsschicht handeln.
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Gemäß einer Ausgestaltung sind die Konturen der gegenüberliegenden Kanten des Halbzeugs derart konfiguriert, dass sich ihr Verlauf nach dem Formen des Hohlprofils nicht achsparallel zur axialen Ausrichtung des Hohlprofils erstreckt. Unter Verlauf der Konturen respektive der Kanten ist eine Ausrichtung zu verstehen, welche als Linie darstellbar ist und nicht parallel zur Achse des Hohlprofils verläuft. Insbesondere weist der nicht achsparallele Verlauf respektive die Linie des Verlaufs der Kanten einen Verdrehungswinkel in Längserstreckung des Hohlprofils auf. Der Verdrehungswinkel kann in Abhängigkeit vom Grad der Umformung während des Drückwalzen gewählt werden, insbesondere derart bemessen werden, dass nach dem Drückwalzen die kalt miteinander verschweißten Kanten im Wesentlichen parallel zur axialen Ausrichtung des drückgewalzten Bauteils verlaufen. Unter im Wesentlichen parallel zur axialen Ausrichtung des Verlaufs der kalt miteinander verschweißten Kanten sind auch Abweichungen bis zu +/- 10°, insbesondere bis zu +/- 5° möglich. Vorzugsweise wird der Verdrehungswinkel derart vorgesehen, dass er sich entgegen der Drehrichtung der Rotation des Hohlprofils beim Drückwalzen orientiert.
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Figurenliste
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Gleiche Teile sind stets mit gleichen Bezugszeichen versehen. Im Einzelnen zeigen:
- 1: eine erste erfindungsgemäße Abfolge zum Herstellen eines drückgewalzten Bauteils in schematischer Darstellung und
- 2: eine zweite erfindungsgemäße Abfolge zum Herstellen eines drückgewalzten Bauteils in schematischer Darstellung.
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Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen (Best Mode for Carrying out the Invention)
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In 1 ist von links nach rechts eine erste erfindungsgemäße Abfolge zum Herstellen eines drückgewalzten Bauteils (3) in schematischer Darstellung gezeigt. Es wird ein ebenes Halbzeug (1) bereitgestellt. Bei dem ebenen Halbzeug (1) kann es sich um ein metallisches Blech insbesondere aus Aluminium- oder einem Stahlwerkstoff handeln. Das metallische Blech ist vorzugsweise ein Stahlwerkstoff, welcher ein- oder beidseitig mit einem Korrosionsschutzüberzug beschichtet sein kann. Alternativ und besonders bevorzugt kann es sich dem ebenen Halbzeug (1) um ein Hybridblech handeln, welches ein metallisches Blech, welches vorzugsweise aus einem Stahlwerkstoff besteht und ein- oder beidseitig mit einem Korrosionsschutzüberzug beschichtet sein kann, und mindestens eine Polymerschicht umfasst. Die Polymerschicht ist insbesondere einseitig auf der Oberfläche des metallischen Blechs zumindest bereichsweise, vorzugsweise vollflächig, aufgebracht. Die Polymerschicht ist ausgewählt aus der Gruppe enthaltend thermoplastische, duroplastische oder elastomere Kunststoffe.
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Das Halbzeug (1) weist zwei gegenüberliegende Kanten (1.1) mit jeweils einer Kontur (1.2) auf. Die Kontur entspricht nicht wie im Stand der Technik einer geraden Kante, sondern die Kontur (1.2) weist Konturelemente auf, welche geschwungen oder wellenartig ausgebildet sein können. Nach dem Bereitstellen wird das ebene Halbzeug (1) mittels eines geeigneten Verfahrens/Vorrichtung zu einem Hohlprofil (2) geformt, wobei beim und/oder nach dem Formen des Hohlprofils (2) die Kanten (1.1) zumindest abschnittsweise in Kontakt gelangen und zumindest abschnittsweise einen Stumpfstoß ausbilden, wobei die derart konfigurierten Konturen (1.2) der gegenüberliegenden Kanten (1.1) des Halbzeugs (1), und diese nach dem Formen des Hohlprofils (2) zumindest abschnittsweise einen Formschluss ausbilden. Mittels eines geeigneten Verfahrens/Vorrichtung wird das Hohlprofil (2) drückgewalzt, wobei die drehende Pfeildarstellung unter dem dritten Bildausschnitt die Rotationsrichtung während des Drückwalzens und der Pfeil von unten nach oben die axiale Bearbeitungsrichtung während des Drückwalzens symbolisiert. Aus dem Halbzeug (2) entsteht ein drückgewalztes Bauteil (3), wobei durch das Drückwalzen die zumindest abschnittsweise in Kontakt stehenden Kanten (1.3) zumindest abschnittsweise kalt miteinander verschweißt werden. Dadurch kann insbesondere eine fluiddichte Verbindung realisiert werden.
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In 2 ist von links nach rechts eine zweite erfindungsgemäße Abfolge zum Herstellen eines drückgewalzten Bauteils (3) in schematischer Darstellung gezeigt. Im Unterschied zur 1 ist die Ausgestaltung der Konturen (1.2) eine andere, wobei die Konturen (1.2) der gegenüberliegenden Kanten (1.1) des Halbzeugs (1) derart konfiguriert sind, dass sich ihr Verlauf (L) nach dem Formen des Hohlprofils (2) nicht achsparallel zur axialen Ausrichtung (A) des Hohlprofils (2) erstreckt. Der nicht achsparallele Verlauf (L) der Kanten (1.1) weist einen Verdrehungswinkel (α) in Längserstreckung des Hohlprofils (2) auf. Der Verdrehungswinkel (α) ist entgegen der Drehrichtung der Rotation (Drehpfeil) des Hohlprofils (2) beim Drückwalzen orientiert. Der Verdrehungswinkel (α) kann in Abhängigkeit vom Grad der Umformung während des Drückwalzen gewählt werden, insbesondere derart bemessen werden, dass nach dem Drückwalzen die kalt miteinander verschweißten Kanten (1.3) im Wesentlichen parallel zur axialen Ausrichtung (A) des drückgewalzten Bauteils (3) verlaufen.
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Soweit technisch sinnvoll, sind alle Merkmale miteinander kombinierbar und gelten, auch wenn nicht explizit beschrieben, als Kombination offenbart.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102017211832 A1 [0002]
- EP 1651432 B1 [0022]
