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Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Blechen
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Superplastische Metalllegierungen, wie etwa bestimmte feinkörnige Legierungen von beispielsweise Aluminium, Magnesium, rostfreiem Stahl und Titan, sind relativ duktil und können in Anwesenheit von geringen Umformungskräften eine beträchtliche Zugverformung erfahren. Derartige Materialien können bei geeigneten Umformungstemperaturen über ein Umformwerkzeug oder in einen Gesenkhohlraum hinein gestreckt und geformt werden, um komplex geformte Fahrzeugkarosserieteile oder dergleichen herzustellen. Dieses Verfahren wird oft als superplastische Umformung bezeichnet.
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Es sind dauerhafte Werkzeuge für die superplastische Umformung von Karosserietafeln von Kraftfahrzeugen aus einer Aluminiumlegierung bei Temperaturen von ungefähr 500°C erhältlich. Derartige Werkzeuge können oft dazu verwendet werden, Tausende von Teilen über eine Fahrzeugmodellperiode herzustellen. Nachdem die Fähigkeit, lange Produktionsläufe einer besonderen Karosserietafelkonstruktion durchzuführen, entwickelt worden sind, sind die Konstrukteure nun an personalisierten oder individuellen dekorativen Merkmalen an nur einem Teil der Gesamtzahl von Blechen, die mit einem dauerhaften aber teuren Werkzeug produziert werden, interessiert. Es ist nun erwünscht, die Fähigkeit zu haben, speziell geprägte Bleche während eines Produktionslaufes herzustellen.
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Die
GB 2 217 236 A offenbart ein Verfahren zum Herstellen eines verstärkten Bauteils, beispielsweise eines Satellitenempfängers, aus zwei aneinander befestigten Blechen aus einer superplastischen Legierung. Zum Formen der beiden Blechteile wird die gleiche Form verwendet und mit Hilfe eines auf das obere Formwerkzeug aufsetzbaren Gitters kann eines der beiden Blechteile mit einer Verstärkungsrippenstruktur versehen werden. Ein Verfahren zum Formen eines eine Information liefernden Merkmals auf einem Blech ist in der
GB 2 217 236 A allerdings nicht offenbart.
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Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen von Blechen mit einer gewünschten Ausgestaltung und individuell gestalteter Muster bereitzustellen, die in der Oberfläche von Blechtafeln oder -teilen eingeprägt werden, während ein Umformwerkzeug verwendet wird. Es ist eine speziellere Aufgabe dieser Erfindung, derart persönlich gestaltete Muster an superplastisch formbaren Aluminiumblechlegierungen herzustellen, indem eine geeignete Schablone zwischen dem Blechrohling und der entsprechenden Oberfläche des Umformwerkzeugs angeordnet wird. Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Es sind superplastische Umformungsverfahren zum Herstellen von Blechtafeln bekannt, die in Anpassung mit einer Formungsoberfläche bei einer superplastischen Umformungstemperatur geformt werden. Ein geeignetes kaltgewalztes, feinkörniges Blech aus einer Aluminiumlegierung wird beispielsweise auf 400°C bis 550°C oder andere Temperaturen erwärmt und über ein Umformwerkzeug oder in einen Gesenkhohlraum eines Werkzeuges, das in einer geeigneten Presse gehalten ist, streckgeformt. Ein komplementäres Umformwerkzeug, das mit dem Umfang der entgegengesetzten Seite des Bleches in Eingriff steht, umschließt ein Hochdruck-Arbeitsfluid an dem heißen Blech, um den Umformungsvorgang zu bewirken. Das Blech wird gemäß der Formungsoberfläche des Hauptumformwerkzeugs gestreckt und/oder gezogen und geformt. Es können viele Bleche nacheinander über das Werkzeug umgeformt werden, aber sie werden alle die gleiche Form aufweisen. Wenn man beispielsweise wünscht, ein spezielles Design oder Emblem an einer ausgewählten Gruppe von Teilen zu prägen, ist es notwendig, das Umformwerkzeug zu wechseln oder ein neues bereitzustellen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Muster an einem Abschnitt der Oberfläche von einer oder mehreren ausgewählten Blechtafeln hergestellt, indem eine Präge- oder Eindrückschablone als aufgesprühte Schicht, die ein festes Schmiermittel umfasst, zwischen dem Blechrohling und einem Oberflächenabschnitt des Umformwerkzeuges angeordnet wird. Die Schablone stellt eine Umformungsoberfläche, gewöhnlich für eine relativ kleine Fläche, bei der Umformungstemperatur des Blechrohlings bereit (z. B. ungefähr 400°C bis 550°C im Fall von AA5083). Die Schablone kann temporär an dem Werkzeug angebracht werden, oder sie kann geeignet mit einem Abschnitt des Blechrohlings verbunden werden. Typischerweise wird die Schablone nicht dicker als das Blech selbst sein, da die Prägung ein sichtbares Bild und kein konstruktives Merkmal der Tafel oder des anderen Teils bereitstellen soll.
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Nachdem der Blechrohling auf seine SPF-Umformungstemperatur (SPF von Super Plastic Forming) vorgewärmt worden ist, wird er über die Formungsoberfläche des Umformwerkzeuges und die dazwischen angeordnete Prägeschablone gestreckt. Gewöhnlich wird die Umformung des Blechs bewerkstelligt, indem der Druck eines Arbeitsfluids, wie etwa Luft, gleichmäßig auf die entgegengesetzte Seite des Blechs aufgebracht wird. Wenn die Umformung des Blechs abgeschlossen ist, einschließlich der Bildung der individuell gestalteten Prägung, wird der Druck des Arbeitsfluids abgelassen, und die heiße, umgeformte Blechtafel wird vorsichtig aus dem Umformwerkzeug zum Abkühlen und Zuschneiden entfernt.
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Das superplastische Material ist bei seiner Umformungstemperatur stark formbar und ziemlich dünn, aber detaillierte Prägungen oder Eindrücke können in dem Blechmaterial gebildet werden, während es auch für seine weitere vorgesehene Funktion umgeformt wird. Prägemuster, wie etwa ein Kundenname, der Modellname eines Herstellers, ein Logo oder dergleichen, können leicht gebildet werden.
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Diese Erfindung zieht auf Nutzen aus der Fähigkeit, Oberflächenzustände zu verändern und genaue und oftmals komplexe Entwürfe auf der Oberfläche einer geeignet formbaren Blechtafel herzustellen. Außerdem erlaubt die vorliegende Erfindung die Herstellung dieser komplexen Designs und die Herstellung einer tatsächlichen Karosserietafel unter Verwendung eines einschrittigen Arbeitsganges. Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der Zeichnungen beschrieben; in diesen ist:
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1 eine äußere Tafel eines Kofferraumdeckels eines Kraftfahrzeugs, die mit einer individuell gestalteten Prägung mit dem Bild einer FliegeTM von Chevrolet ausgebildet ist.
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2 eine Seitenansicht im Schnitt von unteren und oberen Streckumformwerkzeugen, die einen Metallrohling zeigt, der zwischen diesen angeordnet ist, und eine herkömmliche Prägeschablone zeigt, die temporär an die Oberfläche des unteren Werkzeugelements geklebt ist.
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3 eine Seitenansicht im Schnitt des unteren Umformwerkzeugs von 2, die die umgeformte Kofferraumdeckeltafel mit ihrem eingeprägten Merkmal zeigt.
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4 eine Explosionsansicht im Schnitt eines Blechrohlings und eines unteren Umformwerkzeugs, die eine herkömmliche Prägeschablone in einer dazwischen angeordneten Lage zwischen dem Blech und dem Umformwerkzeug zeigt.
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5 eine fragmentarische Seitenansicht im Schnitt des unteren Umformwerkzeugs, die eine herkömmliche Prägeschablone zeigt, die an die Oberfläche des Metallrohlings vor der Umformung des Rohlings geklebt ist.
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6 eine fragmentarische Seitenansicht im Schnitt des unteren Umformwerkzeugs, die die untere Oberfläche des Blechrohlings zeigt, die erfindungsgemäß mit einem Schmiermittelfilm beschichtet ist, mit Ausnahme eines fehlenden Abschnittes, der die Gestalt einer ”Fliege” definiert, die als ein vertieftes Bild in der Blechoberfläche geformt werden soll.
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7 eine Seitenansicht im Schnitt des unteren Umformwerkzeugs von 6, die die umgeformte Kofferraumdeckeltafel zeigt, wobei das eingeprägte Merkmal gegen das Werkzeug in einem fehlenden Abschnitt von Schmiermittel auf dem Blech eingedrückt ist.
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Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Prägen von Mustern auf der Oberfläche einer Blechtafel unter Verwendung eines superplastischen (SPF) Hochtemperatur-Umformungsverfahrens bereit. Die Muster sind individuell gestaltete Prägungen oder Eindrückungen, die unter Verwendung eines dauerhaften Umformwerkzeugs gebildet werden, das das persönlich gestaltete Bild nicht enthält.
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Das SPF-Verfahren ist besonders zur Umformung von Kraftfahrzeugkarosserieteilen mit komplexen Formen zweckmäßig. Die komplexe Form umfasst das spezielle Bild, das nicht auf dem SPF-Umformwerkzeug zu finden ist. In 1 veranschaulicht eine äußere Tafel 10 eines Kofferraumdeckels ein typisches Kraftfahrzeugkarosserieteil, das durch Streckumformung eines kaltgewalzten AA5083 Blechrohlings gebildet ist, der mit einer sehr feinkörnigen Mikrostruktur rekristallisiert worden ist. Ein kompliziertes Detail, wie etwa die tiefe Tasche eines Nummernschildes 12 an dem vertikalen Abschnitt 14 des Kofferraumdeckels 10 wird leicht gebildet, indem Nutzen aus der ausgezeichneten Formbarkeitseigenschaften des SPF-Materials gezogen wird. Die Grundform der Tafel des Kofferraumdeckels wird unter Verwendung eines Streckumformwerkzeuges bei ungefähr 500°C gebildet. Eine Prägung 16 in dem Bild von beispielsweise der ”Fliege”-Marke des Chevrolet, wird üblicherweise auf der horizontalen Oberfläche 18 der Tafel 10 unter Verwendung einer Schablone in der Umformungspresse gebildet.
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Im Allgemeinen umfasst das Verfahren der superplastischen Umformung, dass Blechrohlinge aus einer superplastischen Legierung über ein Umformwerkzeug, das auf einer Umformungspresse gehalten ist, nach dem Erwärmen der Metallrohlinge auf eine geeignete Temperatur zur superplastischen Umformung streckgeformt werden. Ein Verfahren für eine derartige superplastische Umformung von Aluminiumlegierungen ist beispielsweise in dem
U.S.-Patent US 6,253,588 B1 für Rashid et al. beschrieben.
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Das Patent für Sounders et al. offenbart ein Verfahren zum Strecken von Blechrohlingen unter Verwendung von Differenzgasdruck in Übereinstimmung mit einer Werkzeugoberfläche in einer Umformungspresse ohne auf ein zu starkes Ausdünnen oder Reißen des Bleches zu stoßen. Wie es in 2 gezeigt ist, wird ein Blechrohling 20, der aus der SPF-Aluminiumlegierung 5083 geeignet ungefähr 1 bis 3 mm dick hergestellt ist, über der Oberfläche 26 des unteren Umformwerkzeugs 24 in einer Umformungspresse (nicht gezeigt) angeordnet. Das Blech 20 wird in seine Position mittels einer Materialhandhabungseinrichtung, wie etwa eines Roboters (nicht gezeigt), platziert. Das Blech wird oft vorgebogen, wie es in 2 zu sehen ist, und auf eine zur Streckumformung geeignete Temperatur (z. B. ungefähr 400°C bis 550°C) vorgewärmt. Der Blechrohling 20 ist geschmeidig genug, um sich gemäß den Konturen der Formungsoberfläche 26 zu strecken und umzuformen.
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Ein oberes Umformwerkzeug 22 wird in Richtung des unteren Werkzeugs 24 abgesenkt, so dass es dichtend mit dem Umfang 19 des Blechs 20 in Eingriff steht. Das Blech 20 wird dann über eine Umformungsoberfläche 26 des unteren Umformwerkzeugs 24 gestreckt (oder gezogen), wo die Oberfläche 26 eine horizontale Oberfläche 18 des Kofferraumdeckels 10 bildet und die Werkzeugoberfläche 38 die vertikale Oberfläche 14 der Tafel 10 bildet. Die Werkzeugoberfläche 26 umfasst auch eine Vielzahl von Vertiefungen, wie etwa einen eine Tasche für ein Nummernschild bildenden Abschnitt 34 und einen einen Schenkel bildenden Abschnitt 36.
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Die Kraft für die Umformung der Tafel 10 wird durch den Druck eines Arbeitsfluids, wie etwa Luft, Stickstoff oder Argon bereitgestellt. Das Druckgas wird auf die Rückseite 28 des erwärmten Blechs 20 aufgebracht. Das Gas tritt in die Druckkammer 30 zwischen dem oberen Werkzeug 22 und einer Seite 28 des Blechs 20 durch eine Gaszufuhrleitung 32 ein. Der Druck wird fortschreitend über einen Zeitraum von Sekunden oder Minuten auf ein geeignetes Niveau von beispielsweise 500 psi für Bleche aus Aluminiumlegierungen erhöht. Der heiße Blechrohling 20, der an seinen Rändern 19 zwischen Werkzeugen 22 und 24 sicher gegriffen wird, streckt und formt sich gemäß der Form der Oberfläche 26 des unteren Umformwerkzeugs 24. An der Oberfläche 26 des Umformwerkzeugs 24 ist üblicherweise eine dünne Schablone 40 mit einem Bild einer ”Fliege” temporär angeordnet und platziert. Geeigneterweise ist üblicherweise die Schablone 40 ein dünnes Stück (z. B. 1–2 mm dick) des Blechs aus der AA 5083-Legierung. Wie es in 2 zu sehen ist, wird die Schablone 40 sorgfältig auf der Werkzeugoberfläche 26 platziert, wobei sie unter dem Abschnitt des Rohlings 20 liegt, wo die Fliegen-Prägung 16 (wie sie in 3 zu sehen ist) gebildet werden soll. Die Schablone ist kein permanenter Teil des Werkzeugs 24, sondern wird nur bei der Umformung einer vorbestimmten Anzahl von Tafeln verwendet und dann von der Oberfläche 26 des Werkzeugs 24 entfernt.
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Sobald das Blech 20 geformt worden ist, wird der Gasdruck von der Kammer 30 weggenommen, das Werkzeug 22 wird angehoben und das Blech 20 (nun Tafel 10) wird entfernt. Die superplastisch umgeformte Karosserietafel 10, wie sie in 1 gezeigt ist, ist somit derart umgeformt, dass sie Form der Oberfläche 26 des unteren Umformwerkzeugs 24 und der dazwischen angeordneten Schablone 40 aufweist. Das Bild der Schablone 40 ist als eine geringfügig erhöhte Prägung 16 zu sehen, die sowohl in 1 als auch in 3 gezeigt ist.
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Eine Explosionsansicht der Einrichtung zur Prägungsumformung, d. h. 4, veranschaulicht, dass die Schablone 40 vor dem Umformungsarbeitsgang räumlich zwischen dem Blechrohling 20 und dem Umformwerkzeug 24 angeordnet wird. Jedoch wird die Schablone 40 sorgfältig und genau entweder auf der Umformungsoberfläche 26 des Werkzeugs 24 oder der unteren Oberfläche 42, d. h. der mit dem Werkzeug in Eingriff stehenden Oberfläche des Rohlings 20 angeordnet. Üblicherweise ist es vorgesehen, dass die Schablone temporär an der Oberfläche 26 des Werkzeugs 24 fixiert wird, insbesondere wenn mehr als ein Teil geprägt werden soll. Es liegt jedoch auch innerhalb der gängigen Praxis, eine Schablone an einen oder mehrere Rohlinge zu kleben, wenn sie für die Umformung vorbereitet werden. Zu Veranschaulichungszwecken wird, wie es in den 2 und 3 gezeigt ist, die Schablone 40 an der Oberfläche 26 des Umformwerkzeugs 24 für das individuell gestaltete Muster, das in dieser ausgebildet werden soll, platziert und angebracht.
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Wie es in dem oben beschriebenen SPF-Verfahren vorgeschlagen wird, erfordert es das Prägeverfahren, dass die Umformungspresse auf einer geeigneten SPF-Temperatur gehalten wird. Diese Temperatur ist abhängig von der Art des in der Presse verwendeten superplastischen Materials unterschiedlich. Wie es in den 2 und 3 zu sehen ist, senkt sich das obere Umformwerkzeug 22 ab und schließt den Spalt zwischen ihm und dem unteren Werkzeugelement 24. Wenn ein hoher Fluiddruck auf den Blechrohling durch die Kammer 30 einwirkt, wird das Blech gegen die Formungsoberfläche 26 des unteren Werkzeugs 24 gedrückt, wobei die Schablone 40 dazwischen angeordnet ist. Der Anfangsbetrag von Gasdruck, der auf den Blechrohling aufgebracht wird, wird sich gemäß der Dicke und Größe des Bleches ändern. Während eines Zeitintervalls von zwischen einigen Sekunden bis einigen Minuten eines Taktes von zunehmender Druckaufbringung bis zu ungefähr 500 psi passt sich das Blech selbst an die Formungsoberfläche 26 des unteren Werkzeugs 24 und die Prägeschablone 40 an.
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Der Blechrohling 20 umfasst geeigneterweise ein superplastisches Material, wie etwa geeignete Legierungen von Aluminium, Titan, Magnesium oder rostfreiem Stahl. Die Größe und Dicke des Blechrohlings 20 kann abhängig von der Art des gewünschten Kraftfahrzeugkarosserieteils und der Komplexität des auf diesem zu prägenden Musters 16 variieren.
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In einem typischen SPF-Streckumformungsverfahren für Aluminiumlegierungen wird der Blechrohling mit Bornitrid, einem Hochtemperaturschmiermittel, geeignet eingesprüht. Ein dünner, gleichmäßiger Film aus Bornitrid oder dergleichen wird auf die Seite des Rohlings, die mit dem Umformwerkzeug in Kontakt tritt, aufgebracht. Das Schmiermittel wird oft benötigt, da das Blech in Reibungskontakt mit der Umformungsoberfläche gestreckt und gezogen wird. Das Schmiermittel verringert Kratzer und Beschädigungen des Bleches während der Umformung. Der Schmiermittelfilm weist eine gleichmäßige Dicke auf und beeinflusst vorzugsweise nicht die Oberfläche des gebildeten Teils. Das selektive Aufbringen und die Steuerung der Dicke des Schmiermittelfilms können es aber zulassen, dass der Film in der erfindungsgemäßen Art und Weise als eine Schablone bei diesem Verfahren dienen kann, wie es nachstehend beschrieben wird.
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Wenn die Prägeschablone 40 bei einem Arbeitsgang angewandt wird, wird sie zwischen dem Blechrohling 20 und dem unteren Umformwerkzeug 22 angeordnet, wie es in 4 gezeigt ist. Das Bild 16 der Schablone 40 ist in 4 spiegelbildlich als Bild 41' an Werkzeug 24 und als 41'' an Blech 20 gezeigt. Geeigneterweise wird die Schablone 40 temporär an entweder der Rückseite des Blechrohlings 20 (wie es in 5 zu sehen ist) oder an der Umformungsoberfläche 26 des unteren Umformwerkzeugs 22 befestigt (wie es in den 2 und 3 zu sehen ist). Wenn das Umformungsverfahren abgeschlossen ist, wird die Schablone 40 entfernt und wahlweise für eine nachfolgende Verwendung behalten.
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Die Schablone 40 wird üblicherweise an der gewünschten Anbringungsoberfläche durch mechanische Mittel, wie etwa Heftschweißen derselben, an der Umformungsoberfläche 26 oder dem Metallrohling 20 befestigt. Das Heftschweißen erfolgt derart, dass die Schablone 40 leicht entfernt werden kann. Die Schablone 40 kann auch in einer in der Werkzeugoberfläche 26 ausgebildeten Stufe (nicht gezeigt) platziert werden, die dann die Schablone 40 an ihrer Stelle hält, wenn sich das obere Umformwerkzeug 24 schließt. Ein derartiger hinterarbeiteter Abschnitt in dem Umformwerkzeug wird während normaler Umformungsvorgänge mit einer abnehmbaren Platte verschlossen. Alternativ kann die Schablone 40 über eine Klebung mit der Umformungsoberfläche 26 oder mit dem Blechrohling 20 verbunden werden.
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Wenn die Schablone 40 chemisch an entweder die Umformungsoberfläche 26 des unteren Werkzeugs 24 oder an den Blechrohling 20 geklebt wird, ist es erwünscht, einen Klebstoff zu verwenden, der ein leichtes Entfernen der Schablone 40 von ihrer Klebefläche zulässt. Außerdem sollte der Klebstoff von der Schablone 40 entfernbar sein, so dass die Schablone 40 in dem Streckumformungsverfahren wieder verwendet werden kann. Die Verwendung von Wasserglas als Klebstoff ist sehr erwünscht, da es bei erhöhten Temperaturen anders als die meisten anderen Klebstoffe stabil ist und nicht reagiert. Dieser Klebstoff ist eine wässrige Lösung oder Suspension aus Natriumsilikat. Er wird zubereitet, indem Silika in einer relativ starken Natriumhydroxidlösung aufgelöst wird. Wenn die viskose Lösung getrocknet ist, wird ein glasartiger Rest gebildet, der somit als der Klebstoff verwendet werden kann. Die Wasserglaslösung verbindet leicht zwei Metallstücke bei Raumtemperatur miteinander und hält die Bindung während des Erwärmens der Oberflächen auf eine geeignete SPF-Temperatur aufrecht. Nach Abschluss des Umformungsvorgangs und nach dem Abkühlen der Presse kann Wasser dazu verwendet werden, die Metallstücke zu trennen und den Wasserglasklebstoff zu entfernen.
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Ähnlich wie bei dem Blechrohling wird die Schablone 40 üblicherweise aus einem superplastischen Material, wie etwa Aluminium, Titan, rostfreiem Stahl oder Magnesium hergestellt. SPF-Blechmaterialien werden leicht durch die dünnen Prägeschablonen geformt. Obwohl die Schablone zusammen mit dem Blechrohling streckgeformt werden kann, ist eine Verformung der Schablone der Grundlage der Art und Weise, in der sie verwendet wird, unwahrscheinlich. Die Schablone ist jedoch fest und dauerhaft, um sicherzustellen, dass die Schablone eine lange Lebensdauer besitzt und wiederverwertbar ist.
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Die herkömmliche Schablone kann durch Laserschneiden, Gießen, Zuschneiden von Hand oder dergleichen hergestellt werden, und ihre Dicke kann relativ zur Dicke des Blechrohlings variieren. Sie kann als Name, Logo, Abbildung oder praktisch jedes gewünschte Bild für eine attraktive gefäßartige Wirkung ausgestaltet werden. Typischerweise ist die Schablone nicht dicker als der Blechrohling. Beispielsweise kann die Schablone hergestellt werden, indem ein Stück aus Aluminium 390 gegossen und spanend bearbeitet wird. Die Schablone wird mit Bornitrid oder einem anderen Hochtemperaturschmiermittel besprüht und entweder an die Oberfläche des Blechrohlings oder an die Umformungsoberfläche des unteren Umformwerkzeugs geklebt. Für Materialien aus Aluminiumlegierungen kann ein Muster auf dem Blechrohling bei einer Umformungstemperatur von ungefähr 500°C unter Verwendung eines sechsminütigen Umformungstaktes gebildet werden.
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Als eine Alternative zur Platzierung der Schablone 40 auf der Oberfläche 26 des Umformwerkzeugs 24 zeigt 5, dass die Schablone 40 auf der Oberfläche 42 des Blechrohlings 20 angeordnet werden kann, um die Prägung 16 zu erzeugen. Bei Anwendungen, bei denen beispielsweise relativ wenigen Blechen die spezielle Prägung verliehen werden soll, kann es bevorzugt sein, die Schablone auf den Blechrohling aufzubringen. Ähnlich kann es bei Anwendungen, bei denen aufeinander folgenden Blechen unterschiedliche Prägungen verliehen werden, bevorzugt sein, unterschiedliche Schablonen auf aufeinander folgenden Blechen aufzubringen, wenn sie zur Umformung vorbereitet werden. Wie es oben offenbart ist, werden die Blechrohlinge gewöhnlich gewaschen, getrocknet, mit Bornitrid oder dergleichen geschmiert, zur Anordnung auf dem Umformwerkzeug vorgebogen und auf die festgelegte Umformungstemperatur vorgewärmt, bevor sie mechanisch auf dem Umformwerkzeug 24 angeordnet werden. Wenn viele Bleche individuell gestaltete Prägungen erhalten sollen, könnten geeignete Schablonen während einer derartigen Blechvorbereitung am effektivsten auf den Blechen statt auf dem Umformwerkzeug angeordnet werden.
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Die 6 und 7 veranschaulichen eine erfindungsgemäße Ausführungsform. Abgesehen davon, dass einzigartige Körper, wie Blech oder Papier, als Prägeschablonen verwendet werden, wird die Prägeoberfläche aus einer Schicht aus partikelförmigem Material aufgebaut, wie etwa eine aufgesprühte Schicht aus Bornitridschmiermittel.
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In 6 ist eine relativ dicke Schicht 50 (1 bis 2 mm) Schmiermittel über der gesamten Oberfläche 42 des Metallrohlings 20 mit Ausnahme des Bereichs 52 gebildet worden, der wie eine Fliege geformt ist. Der als Fliege geformte Bereich 52 wird während der Aufbringung der Schmiermittelschicht 50 geeignet maskiert. Wenn eine Maskierung der Blechoberfläche nicht bevorzugt ist, kann der Bereich 52 von einer zu Beginn vollständigen Oberflächenschmiermittelschicht 50 entfernt werden. Somit veranschaulicht 6 die Verwendung eines partikelförmigen Schablonenmaterials und die praktische Ausführung einer ”negativen” Schablone statt der ”positiven” Schablone 40, wie sie bei den Beispielen der 2, 3 und 5 verwendet wurde. Beispielweise kann eine Papierschablone in Wasser eingetaucht und auf der Oberfläche des Rohlings angeordnet werden. Das Wasser erzeugt eine Oberflächenspannung zwischen dem Papier und dem Rohling, die es erlaubt, dass sie sicher gehalten wird. Der Aluminiumrohling wird mit einem Schmiermittel besprüht und auf eine geeignete SPF-Temperatur erwärmt. Nachdem die Papierschablone sorgfältig entfernt worden ist, wird ein Leerraum mit Schmiermittel in der Form der Schablone verbleiben.
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Dann wird ein Differenzgasdruck auf die obere Oberfläche 28 des Bleches 20 in der Anordnung von 6 aufgebracht, und das Blech 20 wird über der Oberfläche 26 des unteren Umformwerkzeugs 24 streckgeformt, wobei die Schablonenschicht 50, die den hinterarbeiteten Bereich 52 umfasst, dazwischen angeordnet wird. Wie es in 7 zu sehen ist, wird Material von dem Blechrohling 20 in einen negativen Schablonenbereich 52 hineingestreckt, um eine Prägung 54 zu bilden, die in Bezug auf das örtlich umgebende Blechmetall der Tafel 10 eingedrückt ist. Bei dieser Ausführungsform weist die Prägung 54 die Gestalt der Fliege auf, ist aber vielmehr in der Tafeloberfläche vertieft als erhöht, wie die Prägung 16 in den 1 und 3.
