DE1959999A1 - Verfahren zur Behandlung von verformbaren superplastischen Metallplatten - Google Patents

Description

IBM Deutschland Internationale Büro-MaiAinen Geteilschaft mbH

Böblingen, 26. November I969 rü/du

Anmelderin: International Business Machines

Corporation, Armonk, N.Y. 10504

Amtl. Aktenzeichen: · Neuanmeldung

Aktenzeichen der Anmelderin: Docket LE 967 06I

Verfahren zur Behandlung von verformbaren superplastischen Metallplatten.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von ver-

formbaren superplastischen Materialplatten, insbesondere zur besonderen Erwärmung bzw. Kühlung an selektiven Stellen auf der Metallplatte.

Sowohl im Maschinenbau als auch in Elektrotechnik ist es sehr oft erforderlich, daß kleine runde bzw. eckige Stifte oder andere Bauteile mit einem gemeinsamen Träger aus Metall verbunden werden müssen. Dies kann einmal dadurch geschehen, daß für die einzelnen Bauteile die entsprechend geformten Löcher in diese Platte durch Bohren Oder Ätzen eingebracht werden und daß danach die Stifte durch eine Preß-, Löt-, Schweiß- oder Nietvorrichtung mit der gemeinsamen Platte verbunden werden. Abgesehen

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davon, daß das Einbringen von Löchern für aufzunehmende Bauteile in die Grundplatte'sehr zeitraubend und darüber hinaus ungenau ist j muß die.Grundplatte in mehreren vorhergehenden Arbeitsschritten noch bearbeitet werden, wenn sie überdies noch Vertiefungen oder Erhöhungen oder verstärkte Ansätze aufnehmen soll.

Für thermoplastische Kunststoffe und für Glas sind sogenannte Streck- oder Spannungs-Verformungsverfahren bekanntgeworden. Dabei wird eine Form verwendet, die praktisch eine zu dem herzustellenden Erzeugnis komplementäre Gestalt hat. Das zu verformende Material wird dabei in diese Form eingelegt und die Deformationskr.aft wird angelegt, die ein Strecken bzw. Deformieren des Materials bewirkt und das Material an die kompliziert geformte Oberfläche der Form anpreßt. Ein zusammenfassender Bericht über diese Verfahren ist in dem Artikel "Thermoforming Today" von Lowell L. Scheiner, Plastics Technology, Band 10, Nr. 8, August 1964, Seiten 45 bis 56 gegeben.

Außerdem ist in· dem Artikel "A Review of Superplasticity and Related Phenomena" von Ervin E. Underwood, Journal of Metals, Dezember 1962, Seiten 914 bis 919,ein Effekt behandelt, der in neuerer Zeit.der Superplastizitäts-Effekt von Metallen genannt wird. Diese Erscheinung wurde bereits vor über 40 Jahren beobachtet und hauptsächlich während der vergangenen 10 Jahre eingehend untersucht. Dehnungen in der Größenordnung von 600. % wurden bei Versuchen beobachtet, was ein Zeichen von einem hohen Grad von Plastizität ist. - Insbesondere eigenen sich folgende Legierungen für diesen Effekt und sie werden deshalb superplastische Metalle genannt:

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20 Gew. % Aluminium 67 Gew. % Aluminium 88,3 Gew. % Aluminium 62 Gew. % Kupfer 59 Gew. % Kupfer 52 Gew. % Kupfer

80 Gew. % Zink, 33 Gew. % Kupfer, 11,7 Gew. % Silizium, 38 Gew. % Zink, 4l Gew. % Zink und 48 Gew. % Zink.

Es wurde auch vorgeschlagen, mit Hilfe der superplastischen Metalle komplizierte Gehäuse von Maschinen herzustellen, in-dem man eine Negativform des Gehäuses herstellt und das superplastische Material in diese Form drückt. Bevor das superplastische Material in die Form gedrückt wird, wird es entweder außerhalb oder innerhalb der Form gleichmäßig erwärmt, um in den superplastischen Zustand zu'gelangen.

Bei Versuchen hat sich nun herausgestellt, daß bei der gleichmäßigen Erwärmung der superplastischen Ausgangs-Metallplatte an den Ecken und Kanten das Material mehr gedehnt wird als an glatten Flächen. Dadurch entsteht der wesentliche Nachteil", daß das fertig geformte Werkstück im Endzustand keine gleichmäßige Wandstärke aufweist, sondern daß verschieden dicke Wandstärken vorhanden sind, die einmal Spannungen in dem Werkstück hervorrufen und zum anderen die Festigkeit des Werkstücks wesentlich beeinflussen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Behandlung von zu formenden superplastischen Metallplatten zu schaffen, das es ermöglicht, daß das geformte Werkstück an allen Stellen eine gleichmäßige Wandstärke und gleichmäßige oder an bestimmten ausgewählten Stellen sogar eine erhöhte Festigkeit aufweist.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe besteht darin, daß in aus-" gewählte Bereiche der superplastischen Metallplatte ein nicht superplastisches Metall oder eine andere superplastische Legierung eindiffundiert wird und daß dann die Metallplatte an diesen

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und/oder anderen Stellen auf eine Temperatur erwärmt wird, die über der für die Warmverformung erforderlichen Temperatur liegt und daß danach ausgewählte Bereiche auf der Platte langsam abge-■ kühlt werden, währenddem andere ausgewählte Bereiche schneller abgekühlt werden.

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Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahren, besteht darin, daß gleichzeitig mit der Formung des Werkstückes erreicht wird, daß ' an allen Stellen des Werkstückes, insbesondere an Ecken und Kanten W eine gleichmäßige Wandstärke und damit auch eine gleichmäßige Festigkeit des Werkstückes erreicht wird. Durch das Eindiffundieren von Zusatzniaterialien wird außerdem erreicht, daß an bestimmten ausgewählten Stellen des .Werkstückes während des Verformprozesses eine wesentlich höhere Festigkeit erreicht wird. Dadurch entfallen vor allem die Festigkeit erhöhende Sicken, die insbesondere bei feinmechanischen oder elektrischen Apparaten nicht erwünscht sind. .

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Docket LE Bß-T-Ml ->C

Die Erfindung, wird iin folgenden anhand verschiedener Ausführungsbeispiele und der zugehörigen Zeichnungen näher erklärt. Es zeigen; ·.

. Fig. 1 in Form eines Blockdiagrammes die einzelnen

Schritte des erfindungsgemässen Verfahrens;

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines zu einem

. Ausführungsbeispiel gehörenden Gerätes;

Fig. 3 eine Schnittansicht einer mit dem in Fig. 2

gezeigten Gerät hergestellten Form;

Fig. 4 eine Schnittansicht in vergr.össertem Massstab

. der■'Materialstrxiktur eines Teiles dej: vor

bereiteten Materialiafel vor der Verformung * zu der in Fig. 3 gezeigten Form;

Fig. 5 eine verg.-rßsscrte. Schnittansicht der Material

struktur der in Fig, 3. gezeigten fertigen Form;

IJC"-9-67-0Λ1 009828/1048 ßAD ORlölNÄl.

Fig. 6 . eine Schnittansicht einer zur Formung eines anderen Ausführungsbcispicles benutzten Gerätes; _t ' '.

Fig. 7 eine Ansicht eines Gerätes zur Durchführung

m eines weiteren Ausführungsbeispieles und

Fig. 8 & 9 Schnittansichten einer entsprechend dem Verfahren vorbereiteten Materialtafel.

. . pie'vorliegende..Erfindung'kann grundsätzlich auf dehnbare

Metalle angewandt werden. Verschiedene Beispiele für derartige Metalle, die auch als superplastische Metalle bezeichnet W werden, sind im USA-Patent Nr. 3.340, 101 angegeben. In der

Zwischenzeit wurden weitere, sog. superplastische Materialien bekannt, z.B. wurde ein rostfreier Stahl mit superplastische^ Eigenschaften beschrieben von H, W. Haydcnu.a. in "Transactions of the ASM"," Vol. 60, 1967, S. 3-13, Diese Materialien sind bei Erwärmung auf eine kritische Temperatur besonders dehnbar. Das Ausmass, in welchem sich ein solches Material

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Ü 0 9 8 2 8/1049 ^ΒΑ0 original

dehnen lässt,, kann allgemein aus seiner Dehnungsempfindlichkeit und einem for in abhängigen Konstruktionsfaktor bestimmt werden. Die Dchnungsempfindlichkeit m ist:

xn =

• d . In ε

<~f ist die Spannung in kg/cm und £ die Ausdehnung pro Zeiteinheit. Die Dehnungsempfindlichkeit lässt sich leicht durch die einfache und allgemein bekannte Torsionsprüfung bestimmen, die in dem Artikel "Determination of Strain-Hardening Characteristics by Torsion Testing" von D. S. Fields, Jr. , und W. A. Backofin, veröffentlicht in "Proceedungs of the ASTM", 1967, Volume 56, Seiten 1259-1272, beschrieben ist. Die grösste Dehnungsempfindlichkeit tritt bei Metallen,- wenn überhaupt, offensichtlich ,auf, wenn sie in einem metastabilen Zustand in der Nähe der Transformationsgrenzc verformt werden. Dementsprechend kann man von einer Temperatur unmittelbar unterhalb dieser Grenze erwarten, dass sie die gröscte Dehnungsempfindlichkeit hervorruft. Daher wird diese Temperatur für Prüfungen, und· Verarbeitung bevorzugt. So ist z.B. eine Legierung aus 22% Aluminium und 78% Zink superplastisch bis zu einer kritischen Temperatur von etwa 27b C.

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• Wenn die kritische Temperatur für die Superplastizität eines .Materiales überschritten wird, geht dieses Verhalten verloren, und wird auch nicht wiedergewonnen, wenn das Material langsam auf eine Temperatur unterhalb der kritischen Temperatur abgekühlt wird, weil sich inzwischen'die'kristalline Struktur des Materials geändert hat. Diese Charakteristik wird bei der- vorliegenden Erfindung ausgenutzt.

In Fig. 1 sind die Grundschritte des erfindungsgemässcn Verfahrens schematisch dargestellt. In einem ersten Schritt IZ wird eine Tafel Material bereitgestellt, die durch Erwärmen in den plastischen Zustand versetzt, werden kann. Die Ta'fel'22, Fig. 2 kann z. B. aus einem superplastischen Metall der oben beschriebenen-Art bestehen. Sie weist'eine im wesentlichen gleichmassige Dicke auf. Im nächsten Schritt 14 wird das superplastische Verhallen der Tafel in gewissen Bereichen zerstört odor zumindest reduziert. Es ergibt sich ein bestimmtes Musler aus Bereichen, die Plastizität aufweisen, und Bereichen,

die diese Plastizität nicht besitzen. .Abhängig von der Verteilung dicker und dünne;:- Bereiche in einem· Prüft eil kann ein bestimmtes

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Muster bestimmt werden» und zwar 'mit Hilfe von parallelen Linien, mit denen dicke und dünne Bereiche festgelegt werden. Die Reduzierung der Plastizität in den gewünschten Bereichen kann z. B. durch lokale Ueberhitzung stattfinden. Wie oben erwähnt, zerstört die Ueberhitzung die Superplastizität von Metallen durch Veränderung der Materialstruktur.

In dem Schritt 16, Fig. 1, wird die Tafel jetzt plastisch gemacht, d.h. sie wird auf die für die Plastizität kritische Temperatur gebracht. Diese Vorbereitung kommt natürlich hur in den Bereichen zur Wirkung, deren Plastizität nicht reduziert wurde. Im Schritt 18 erfolgt die Formgebung. Die Tafel 22 wird in eine Form 20, Fig. 2, gelegt. Dieser Schritt kann vor oder nach dem Schritt 16 oder auch vor dem Schritt 14 erfolgen. Die Zugspannung wird auf die Materialtafel aufgebracht, indem man einen Druck einwirken lässt, um sie in enge Berührung mit der Oberfläche der Form zu bringen, die die zu erzeugende Ober- ' flächcngeslalt aufweist. Bei dieser Formgebung bchült der Teil der Tafel, in weichern die Superplastizität reduziert: wurde, seine ursprüngliche Dicke bei. ■ '

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In Fig. 2 ist ein Gerät zur Ausführung der in Fig. 1 aufgezeichneten Schritte dragestellt. Die Form 20, ist mit einer Klammer 24 ausgerüstet. Flügelschrauben 26 klemmen die zu formende Tafel 22 zwischen der Oberseite der Form 20 und der Klammer 24 fest. Ein elektrisches Heizelement 28 an einem Träger 30 ist in einer Führung 32 vertikal verschiebbar. Wenn die Tafel 22 auf der Oberseite der Form 20 befestigt ist, wird das Heizelement 28 abwärts bewegt, bis es den Bereich 34 der Tafel 22 berührt. Dadurch wird dieser Bereich auf die Ueberhitzungstemperatur zum Zerstören der Superplastizität gebracht. Die Unterfläche des Heizblockes 28 kann so ausgebildet sein, dass nur ein ausgewählter Bereich überhitzt wird. Zum Ueberhitzen muss natürlich eine Temperatur gewählt werden, die unterhalb des Schmelzpunktes des verwendeten Materials liegt, und die Heizücit ist so zu wählen, dass ein Ueberhitzen der Umgebung des Bereiches 34 ver-

meiden wird. Wenn die Ueberhitzungstemperatur erreicht ist, wird der Bereich 34 an der Luft abgekühlt. Der Hcizblock bewegt sich nach oben und die ganze Tafel 22 wird durch nicht dargestellte Einrichtungen auf die füx·. die effektive

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Γ' istizität kritische Temperatur gebracht. Am Boden der Küi'm 20 sind Bohrungen 38 vorgesehen, die durch einen Luftkanal 40 mit einer Pumpe 42 verbunden sind. Durch Auspumpen wird eine Druckbelastung auf die Tafel 22 zu deren Verformung aufgebracht. Anstelle eines Unterdruckes in der Form kann auch ein UeberdrUck an die Oberfläche der Tafel 22 »u der Verformung angelegt werden.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt der trogartigen Form 48, die durch ein Gerät nach Fig. 2 hergestellt wurde. Ein Teil der vorbereiteten.Materialtafel, aus der die in Fig. 3 gezeigte Form hergestellt wurde, ist in Fig. 4 vergrössert dargestellt. In diesem Beispiel bestand die Materialtafel aus einer Legierung aus 22% Aluminium und 78% Zink. Fig. 4 zeigt eine Rekonstruktion von Mikrophotographien der Adat'erialetruklur dieser Legierung vor der Verformung, Der Bereich

44 zeigt eine feinkörnige Struktur, die typisch für diese Legierung ist, wenn sie von einer Temperatur oberhalb von 275 C schnell abgekühlt wurde. Dar Bereich 46 zeigt eine echr unterschiedliche Struktur desselben Materials, wenn

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dieses langsam von einer Temperatur oberhalb von 275 C abgekühlt wurde. Die erste gleichmässige Tafeldicke ist D. Aus Fig. 3 ist zu ersehen, dass diese Dicke in dem überhitzten und langsam abgekühlten Bereich 34 (siehe auch Fig. 2) aufrechterhalten wurde, der dem Bereich 46 der Fig. 4 entspricht. Fig. 5 zeigt die Metallstruktur der Bodenwandung.der Form 48 der Fig. 3 in vergrössertem Massstab, worin die Bereiche 44' und 46' den Bereichen 44 und 46 der Fig. 4 entsprechen. Daraus geht hervor, dass die Melallstruktur durch die Verformung im überhitzten Bereich 46' nicht verändert wurde, während eine Spannung der Struktur im Bereich 44' zu verzeichnen ist. . '

Fig. 6 zeigt ein ähnliches Gerät wie Fig. 2, jedoch ist hier der Heizblock nicht beweglich angeordnet. Entsprechende Teile sind in Fig. 6 mit denselben Nummern bezeichnet wie in Fig. 2 und geänderte Teile zusätzlich mit einem Strich an der Nummer ν er Gehen worden«

Der Heizblock 28' ist in einem festen.Abstand von der Oberfläche der Tafel 22 angeordnet, wenn diese zwischen der

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'Klammer 24 und der Oberseite der Form 20 eingespannt ist. Die enge Berührung des Heizblockes 28' mit der Tafel 22 erfolgt in diesem Beispiel durch Anlagen eines Druckes an die Unterseite der Tafel 22. Zu diesem Zweck kann, die Pumpe 42' wahlweise auf Ueber- oder Unterdruck im Hohlraum der Form umgeschaltet werden. Nachdem die Tafel 22 zwischen der Oberseite der Form 20 und der Klammer 24 eingespannt worden ist, wird sie durch Heissluft auf Formtemperatur erhitzt. Die Tafel wird dabei durch Ueberdruck von der Pumpe 42' leicht verformt und gelangt in innige Berührung mit der Unterseite des Heizblockes 28'« Der Teil der Tafel 22, der mit dem Heizblock in Berührung steht, wird jetzt über die kritische Temperatur hinaus erwärmt. Nachdem die gewünschte Temperatur in der Tafel 22 hergestellt ist, wird die Pumpe 42' umgeschaltet und erzeugt dann einen Unterdruck im Hohlraum der Form 20, so dass dadurch die Tafel entsprechend der Oberflächengestalt 21 gemäss obiger Beschreibung geformt werden kann. Die Anordnung der Fig. 6 hat den Vorteil, dass der Heizblock fest angebarcht werden kann und ausser der Tafel 22 in den Formprozess direkt keine weiteren beweglichen Teile einbezogen sind. .

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Das nachfolgend beschriebene Beispiel wurde mit einem Gerät entsprechend Fig. 6 ausgeführt. Eine Tafel von 180 χ 180 χ 1,3 mm aus einer superplastische^ Legierung, bestehend aus 22% Aluminium und 78% Zink, wurde auf eine 80 mm tiefe Formmulde (21) gelegt, festgeklemmt und auf 270 C erwärmt. Ein elektrisches Heizelement 28' mit einer Breite von etwa 25 mm wurde auf eine Temperatur von 340 C eingestellt. Dieses Heizelement wurde in einem Abstand von etwa 25 mm über der Tafel fest angebracht. An der Unterseite der Tafel wurde ein Ueberdruck angelegt, so . dass die Tafel in Berührung mit dem Heizelement gelangte. Die Temperatur wurde mit Thermoelementen überwacht und die Tafel in Berührung mit dem Heizelement gehalten, bis ein Bereich von ungefähr 25 χ 50 mm auf eine Temperatur oberhalb der kritischen Temperatur von 277 C erwärmt war. Während dieser Zeit wurde der Übrige Teil durch Heissluft auf Formtemperatur gehalten. Der Druck wurde dann reduziert und die Tafel durch Unterdruck in der Formmulde in die gewünschte Form gebracht. Eine Untersuchung von Teilen des verformten Teiles ergab, dass der Bereich der überhitzt worden war, seine ursprüngliche Dicke annähernd unverändert beibehalten hatte. Die übrige Tafel verformte sich erwartungsgerhäes so, wie es zur Ausbildung der Mulde erforderlich war.

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Dieses Beispiel zeigt, dass das beschriebene Verfahren gut .dazu geeignet ist, die Dicke von Wandungen verformter Teile, die aus superplaslischem Matcr-ial hergestellt werden, zu beeinflussen. Durch Steuern der Temperatur und der Zeit der Ueberhitzung lässt sich die Superplastizität verändern und in einem ausgewählten Bereich ausgeschalten. So kann ein Bereich entweder teilweise oder vollkommen von der Verformung ausgeschlossen werden. Das Verfahren kann ausserdem zur Ausbildung von Formbereichen verwendet werden, die nachträglich zu Halterungen, Lagern oder Grundteilen ausgebildet werden.

In Fig, 7 ist ein weiteres Gerät zur Ausführung des Verfahrens gezeigt. Diese Variante des Gerätes nutzt die Notwendigkeit, bei der Vorbereitung von superplastischen Metallen für die

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superplastische Verformung das erwärniie Material schnell

von eSnsr Temperatur oberhalb der kritischen Temperatur auf Fo:.'ii-/^i!,i?;:-.r-;ti:.-:-.;u3· abauschrackttn,, Dieses schnelle Abschrecken i3:'ilo?."C;:*"ici'-.i ■.·■ .:-.■:■ Ts'ansiormaiio/i;. die, iiosTi-al'KX'wioisc bei der ;.?. Ί\·.;.':\. j-.·;;:U;r auilrii'ij fÜ2^! eine ILzgi&rnnr aus &2,%

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Aluminium und 78% Zink 278 C. Bei der erneuten Erwärmung auf eine Temperatur unmittelbar unter der für die Super-

plastizität kritischen Grenze wird das Material wieder superplastisch. Wenn die Abschreckung nicht schnell genug erfolgt, die Temperatur der gesamten Klctallmasse z. B. auf Raumtemperatur innerhalb von 5-15 see absinkt, so sind die Metallteile, die nicht richtig abgeschreckt wurden, weniger superplastisch als die übrigen Teile der abgeschreckten Materialtafel. _".·..·
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Dieses Verhalten des Materials wird bei der vorliegenden Ausführungsart des Verfahrens ausgenutzt, indem man. die Abschreckgcschwindigkeit verändert und-dadurch dicke und dünne Bereiche in einem Formkörper erzielen kann, der aus einem superplastischcn Material hergestellt ist. Durch, die Stärke oder Schwäche der Abschreckung lässt sich die Superplastizität in örtlich begrenzten Bereichen steuern.

.Die Vorbereitung einer Mctalltafcl durch lokal gewählte Abschreckung wird nicht gestört durch eine Rolltechnik

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zur Reduzierung der Verformimgszeit, wie sie in einer anderen Patentschrift beschrieben ist.

Das in Fig. 7 gezeigte Gerät dient nur der stellenweisen Abschreckung einer Metalltaiel ra.it superplastischem Verhalten, Für die eigentliche Verformung ist ein Formteil wie die in den Fig. 2 oder 6 gezeigte Form 20 erforderlich. Das in Fig. 7 gezeigte Gerät besteht aus zwei festen Metallblöcken 60 und 62, die mit einem zweiteiligen Rahmen 64 und 66 mit Scharnier 68 verbunden sind. Eine am Teil 66 des Rahmens befestigte Feder 70 drückt die Blöcke 60 und 62 gegeneinander. Dazwischen wird die Tafel 72 aus dem zu verformenden Material angeordnet. Die Oberflächen der Blöcke 60 und 62, die mit der Tafel 72 in Berührung stehen, tragen dasselbe Muster wie der Teil der Tafel, in welchem die Superplastizität unerwünscht ist. Zwei elektrische Heizelemente 74 und 76 werden in innige Berührung mit der Aussenseile der Rahmen 64 und 66 neben den Blocks 60 und 62 gebracht. Auf diese Weise werden die Blöcke 60 und 62 auf eine Temperatur oberhalb der für die SuperplaGtisiil.il der Materialtafol kritischen Temperatur

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angeheizt, . Incinem gewissen Zeitabschnitt nimmt die ganze Tafel 72 dieselbe Temperatur an wie die Blöcke .60 und 62. Ein. ■ Tank 80 enthält eine Kühlflüssigkeit 78_O Nachdem die Tafel nun die gewünschte .Tempex*atur erreicht hat, werden die Rahmen, 64'und 66 mit den Blöcken60 und 62 und der Tafel· 72 in. diß Kühlflüssigkeit 78 eingetaucht, wodurch die Teile der Tafel 72 schnell abgeschreckt werden, die mit der Kühlflüssigkeit in direkte" Berührung kommen, während die Teile der Tafel die mit den Heizblöcken 60 und 62 in Berührung stehen wesentlich langsamer "abgekühlt werden.' Demzufolge wird, im den zuletzt genannten. . Teilen das superplastische Verhalten vernichtet oder reduziert und in den durch die Kühliiüssigkeit direkt abgekühlten Teilen aufrechterhalten. Die Tafel 72 v/ird nachfolgend genauso verformt_s wie es in Verbindung mit den Figo Z uad 6 entsprechend den Schritten 16 und 18 der Fig» I beschrieben wurde»

In den Fig. 8 und 9 ist eine weitere Möglichkeit zur wablweisen Reduzierung oder Zerstörung der ursprünglichen Supcrpiastizitat in einer Materialtafel entsprechend der vorliegenden · ·

Erfindung gezeigt.. Bei dieser Modifikation wird die Tatsache

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ausgenutzt, dass ein superplaslisches Material in seinem superplastische!! Verhalten verändert werden kann, wenn es rait einetn anderen geeigneten Metall durchsetat wird. Die Superpia stizi tat einer Legierung aus 22% Aluminium und 78% Zink wird z.B. durch einen entsprechend starken Kupferzusatz reduziert. Fig. 8 zeigt eine Tafel 82 einer derartigen Aluminium-Zink-Legierung, die in einem ausgewählten Teil mit einer Kupferschicht 8.4 elektroplattiert ist. Gemäss Fig. wird die Tafel 82 während eines bestimmten Zeitraumes auf einer höheren Temperatur gehalten, so dass Kupfer in die Tafel 82 hineindiffundiert. Die Diffusion als solche ist bekannt z. B. durch J. E. Kinkel "Diffusion of Copper into Zn-Al to Increase Hardness", IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 10, Nr. 12, Mai 1968, S. 1864. In dem mit Kupfer diffundierten Teil der Tafel 82 wird die Supcrplastizilät reduziert.

Das oben beschriebene Verfahren lässt sich genauso gut auf .nichtmetallische Materialien, wie z.B. thermoplastische ■Polymere und ähnliche Materialien, anwenden, die eine

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genügende Plastizität aufweisen. Die Beeinflussung der Superplastizilät von Polymeren ist allgemein bekannt und lägst sich gleichfalls irn Rahmen der Erfindung zur Reduzierung oder Zerstörung dieses Materialverhaltens anwenden.

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Claims (4)

1. - 21

   Patentansprüche

   Verfahren zur Behandlung von zu verformenden superplastischen Metallplattenj die vor dem Verformungsprozeß außerhalb oder innerhalb der Form auf die zur Verformung erforderliche Temr peratur gebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß in ausgewählte Bereiche der superplastischen Metallplatte ein nicht superplastisches Metall oder eine andere superplastische Legierung eindiffundiert wird und daß dann die Metallplatte an diesen und/oder anderen Stellen auf eine Temperatur erwärmt wird, die Über der für die Warmverformung erforderlichen Temperatur liegt und daß danach ausgewählte Bereiche auf der Platte langsam abgekühlt werden, währenddem andere ausgewählte Bereiche schneller abgekühlt werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallplatte an den Stellen, deren Dicke erhalten bleiben soll, zeitlich vorrangig auf eine höhere Temperatur erwärmt wird.
3. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Metallplatte in eine pneumatische oder hydraulische Preßform (20) eingesetzt wird, daß durch Druck auf einer Seite der Metallplatte (22) diese mit Heizelementen zur Erwärmung der ausgewählten Stellen (28) in Berührung gebracht wird und daß darauf durch Druck auf der anderen Seite die Metallplatte (20) gegen die Form gepreßt wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Qesamtoberflache der superplastischen Metallplatte (22) zunächst auf eine höhere Temperatur gebracht wird und dann danach ausgewählte Bereiche auf der superplastdschen Metallplatte so abgeschreckt werden, daß die Temperatur an den ausgewählten Stellen im Verhältnis zu den anderen Stellen verschieden schnell abgekühlt wird, und daß danach die Platte

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   dem eigentlichen Formprbfceß in der Preßform unterworfen wird. ■ ' . " ■

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