DE1959999B2

DE1959999B2 - Verfahren zur behandlung von verformbaren superplastischen metallplatten

Info

Publication number: DE1959999B2
Application number: DE19691959999
Authority: DE
Inventors: Jackie Lee Oak Ridge Tenn.; Ralston William" Gary; Toben Bernard Edward; Lexington Ky.; Cook (V.StA.). C23c 11-08
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1968-12-13
Filing date: 1969-11-29
Publication date: 1972-07-06
Also published as: FR2026038A1; DE1959999A1; NL6917060A; CH518753A; US3567524A; GB1283936A; ES373980A1; BE743063A; SE345216B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von zu verformenden superplastischen Metallplatten mit eindiffundiertem nicht superplastischem Metall, die vor dem Verformungsprozeß außerhalb oder innerhalb der Form auf die zur Verformung erforderliche Temperatur gebracht werden.

Sowohl im Maschinenbau als auch in der 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-, Lot-, Schweiß- oder Nietvorrichtung mit der gemeinsamen Platte verbunden werden. Abgesehen davon, daß das Einbringen von Löchern für aufzunehmende Bauteile in die Grundplatte sehr zeitraubend und darüber hinaus ungenau ist, 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 Erzeugnls komplementäre Gestalt hat. Das zu verformende Material wird dabei in diese Form eingelegt, und die Deformationskraft wird angelegt, die ein Strecken bzw. Deformieren des Materials bewirkt und das Material an die kompliziert geformte Oberflache der Form anpreßt, Ein zusammenfassender Bericht über diese Verfahren ist in dem Artikel »Thermoforming Today« von Lowell L. Sch ei η er, Plastics Technology, B, 10, Nr. 8, August 1964, S. 45 bis 56,

ίο gegeben,

Außerdem ist in dem Artikel »A Review of Superplasticity and Related Phenomena« von Ervin E. Underwood, Journal of Metals, Dezember 1962, S. 914 bis 919, ein Efekt behandelt, der in neuerer Zeit der Superplastizitätseffekt 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 eignen sich folgende Legierungen für diesen Effekt, und sie werden deshalb superplastische Metalle genannt:

a₅ 20 Gewichtsprozent Aluminium,

67 Gewichtsprozent Aluminium,
88,3 Gewichtsprozent Aluminium,
62 Gewichtsprozent Kupfer,
59 Gewichtsprozent Kupfer,

52 Gewichtsprozent Kupfer,

80 Gewichtsprozent Zink,
33 Gewichtsprozent Kupfer,
11,7 Gewichtsprozent Silizium,
38 Gewichtsprozent Zink,
41 Gewichtsprozent Zink und

48 Gewichtsprozent Zink.

Es wurde auch vorgeschlagen, mit Hilfe der Sujjerplastischen Metalle komplizierte Gehäuse von Maschinen herzustellen, indem man eine Negativform des Gehäuses herstellt und das superplastische Material in diese Form drückt. Bevor das superplastische Material in die Form gedruckt 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.

Außerdem ist es aus dem »Zink-Taschenbuch«, Berlin, 1959, bekannt, Zinklegierungen mit Kupfer vorzubehandeln, indem eine dünne Kupferschicht auf die Zinklegierung aufgebracht wird. Dieses Vorverkupfern hat jedoch den Zweck, die nachfolgende Kupferschicht oder eine andere galvanisch aufzubringende Schicht besser haften zu lassen. Dieses Vorverkupfern kann jedoch nicht auf superplastische Metalle oder Legierungen angewendet werden, die an bestimmten Stellen besondere Eigenschaften bekommen sollen.

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 Wandstiirke und gleich- mlißige oder an bestimmten ausgewählten Stellen sogar eine erhöhte Festigkeit aufweist.

Die erflndungsgemäße Lösung der Aufgabe besteht darin, daß nur an ausgewählten Bereichen der superplastischen Metallplatte das nicht superplastische Metall Kupfer eindiffundiert wird.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß gleichzeitig mit der Formung des Werkstückes erreicht wird, daß an allen Stellen des Werkstückes, insbesondere an Ecken und Kanten eine gleichmäßige Wandstärke und damit auch eine gleichmäßige Festigkeit des Werkstückes erreicht wird. Durch das EindiiTundieren von Zusatzmaterialien wird außerdem erreicht, daß an bestimmten ausgewählten Stellen des V rkslückes während des zo VeiTuiniuugsptOiiesses eint: wesentlich höhere Festigkeit erreicht wird. Dadurch entfallen vor allem die Festigkeit erhöhende Sicken, die insbesondere bei feinmechanischen oder elektrischen Apparaten nicht erwünscht sind.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand verschiedener Ausführungsbeispiele und der Zeichnungen näher erklärt. Es zeigt

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,

F i g. 4 eine Schnittansicht in vergrößertem Maßstab der Materialstruktur eines Teiles der vorbereiteten Materialtafel vor der Verformung zu der in Fig. 3 gezeigten Form,

F i g. 5 eine vergrößerte Schnittansicht der Materialstruktur der in F i g. 3 gezeigten fertigen Form,

F i g. 6 eine Schnittansicht einer zur Formung eines anderen Ausführungsbeispieles benutzten Gerätes,

F i g. 7 eine Ansicht eines Gerätes zur Durchführung eines weiteren Ausführungsbeispieles und

F i g. 8 und 9 Schnittansichten einer entsprechend dem Verfahren vorbereiteten Materialtafel.

Die vorliegende Erfindung kann grundsätzlich auf dehnbare Metalle angewandt werden. Verschiedene Beispiele für derartige Metalle, die auch als superplastische Metalle bezeichnet werden, sind im USA.-Patent 3 340 101 angegeben. In der Zwischenzeit wurden weitere sogenannte superplastische Materialien bekannt, z. B. wurde ein rostfreier Stahl mit superplastischen Eigenschaften beschrieben von H. W. Hayden u. a. in »Transactions of the ASM«, Vol.60, 1967, S. 3 bis 13. Diese Materialien sind bei Erwärmung auf eine kritische Temperatur besonders dehnbar. Das Ausmaß, in welchem sich ein solches Material dehnen läßt, kann allgemein aus seiner Dehnungsempfindlichkeit und einem formabhängigen Konstruktionsfaktor bestimmt werden. Die Dehnungsempfindlichkeit m ist:

m =-

rf-lncr
d-Ιηέ

65

σ ist die Spannung in kg/cm² und ί die Ausdehnung pro Zeiteinheit. Die Dehnungsempfindlichkeit läßt sieh leicht durch die einfache und allgemein bekannte Torsionsprllfung bestimmen, die in dem Artikel »Determination of Strain-Hardening Characteristics by Torsion Testing« von D. S. Fields, Jr., und W. A. Back of in, veröffentlicht in »Proceedings of the ASTM«, 1967, Volume 56, S. 1259 bis 1272, beschrieben ist. Die größte Dehmingsempfindlichkeit tritt bei Metallen, wenn überhaupt, offensichtlich auf, wenn sie in einem metastabilen Zustand in der Nähe der Transformationsgrenze verformt werden. Dementsprechend kann man von einer Temperatur unmittelbar unterhalb dieser Grenze erwarten, daß sie die größte Dehnungsempfindlichkeit hervorruft. Daher wird diese Temperatur für Prüfungen und Verarbeitung bevorzugt. So ist z. B. eine Legierung aus 22^(l/o Aluminium und 78% Zink superplastisch bis zu einer kritischen Temperatur von etwa 275° C.

Wenn die kritische Temperatur für die Superplastizität eines Materials 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 erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch dargestellt. In einem ersten Schritt 12 wird eine Tafel Material bereitgestellt, die durch Erwärmen in den plastischen Zustand versetzt werden kann. Die Tafel 22 (Fig. 2) kann z. B. aus einem superplastischen Metall der oben beschriebenen Art bestehen. Sie weist eine im wesentlichen gleichmäßige Dicke auf. Im nächsten Schritt 14 wird das superplastische Verhalten der Tafel in gewissen Bereichen zerstört oder zumindest reduziert. Es ergibt sich ein bestimmtes Muster aus Bereichen, die Plastizität aufweisen, und Bereichen, die diese Plastizität nicht besitzen. Abhängig von der Verteilung dicker und dünner Bereiche in einem Prüfteil kann ein bestimmtes 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 Überhitzung stattfinden. Wie oben erwähnt, zerstört die Überhitzung 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 nur in den Bereichen zur Wirkung, deren Plastizität nicht reduziert wurde. Im Schritt 18 erfolgt die Formgebung. Die Tafel 22 wird in eine Form 20 (F i g. 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 Oberflächengestalt aufweist. Bei dieser Formgebung behält der Teil der Tafel, in welchem die Superplastizität reduziert wurde, seine ursprüngliche Dicke bei.

In Fig. 2 ist ein Gerät zur Ausführung der in F i g. 1 aufgezeichneten Schritte dargestellt. 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 Uberhitzungstemperatur zum Zerstören der Superplastizität gebracht. Die Unterfläche des Heizblockes 28 kann so ausgebildet sein, daß nur ein ausgewählter Bereich überhitzt wird. Zum Überhitzen muß natürlich eine Temperatur gewählt werden, die unterhalb des Schmelzpunktes des verwendeten Materials liegt, und die Heizzeit ist so zu wählen, daß ein Überhitzen der Umgebung des Bereiches 34 vermieden wird. Wenn die Uberhitzungstemperatur erreicht ist, wird der Bereich 34 an der Luft abgekühlt. Der Heizblock bewegt sich nach oben, und die ganze Tafel 22 wird durch nicht dargestellte Einrichtungen auf die für die effektive Plastizität kritische Temperatur gebracht. Am Boden der Form 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. An Stelle eines Unterdruckes in der Form kann auch ein Überdruck an die Oberfläche der Tafel 22 zu der Verformung angelegt werden.

F i g. 3 zeigt einen Querschnitt der trogartigen Form 48, die durch ein Gerät nach F i g. 2 hergestellt wurde. Ein Teil der vorbereiteten Materialtafel, aus der die in F i g. 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 Materialstruktur 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. Der Bereich 46 zeigt eine sehr unterschiedliche Struktur desselben Materials, wenn dieses langsam von einer Temperatur oberhalb von 275° C abgekühlt wurde. Die erste gleichmäßige Tafeldicke ist D. A.US Fig. 3 ist zu ersehen, daß diese Dicke in dem überhitzten und langsam abgekühlten Bereich 34 (s. auch Fig. 2) aufrechterhalten wurde, der dem Bereich 46 der Fi g. 4 entspricht. Fi g. 5 zeigt die Metallstruktur der Bodenwandung der Form 48 der F i g. 3 in vergrößertem Maßstab, worin die Bereiche 44' und 46' den Bereichen 44 und 46 der F i g. 4 entsprechen. Daraus geht hervor, daß die Metallstruktur durch die Verformung im überhitzten Bereich 46' nicht verändert wurde, während eine Beanspruchung der Struktur im Bereich 44' zu verzeichnen ist.

F i g. 6 zeigt ein ähnliches Gerät wie F i g. 2, jedoch ist hier der Heizblock nicht beweglich angeordnet. Entsprechende Teile sind in F i g. 6 mit denselben Nummern bezeichnet wie in F i g. 2 und geänderte Teile zusätzlich mit einem Strich an der Nummer versehen worden.

Der Heizblock 28' ist in einem festen Abstand von der Oberfläche der Tafel 22 angeordnet, wenn diese zwischen der 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 Über- 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 Überdruck 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 F i g. 6 hat den Vorteil, daß der Heizblock fest angebracht werden kann und außer der Tafel 22 in den Formprozeß direkt keine weiteren beweglichen Teile eiiibezügen sind.

Das nachfolgend beschriebene Beispiel wurde mit einem Gerät entsprechend F i g. 6 ausgeführt. Eine Tafel von 180 · 180 ■ 1,3 mm aus einer superplaslischen Legierung, bestehend aus 22 % Aluminium und 78 % Zink, wurde auf eine 80 mm tiefe Formmuldc 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 Überdruck 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 · 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 Überdruck in der Fonnmulde 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 erwartungsgemäß so, wie es zur Ausbildung der Mulde erforderlich war.

Dieses Beispiel zeigt, daß das beschriebene Verfahren gut dazu geeignet ist, die Dicke von Wandungen verformter Teile, die aus superplastischem Material hergestellt werden, zu beeinflussen. Durch Steucrr der Temperatur und der Zeit der Überhitzung laß· sich die Superplastizität verändern und in einem ausgewählten Bereich ausschalten. So kann ein Bereicl· entweder teilweise oder vollkommen von der Verformung ausgeschlossen werden. Das Verfahren kanr außerdem zur Ausbildung von Formbereichen ver wendet werden, die nachträglich zu Halterungen Lagern oder Grundteilen ausgebildet werden.

In F i g. 7 ist ein weiteres Gerät zur Ausführung de Verfahrens gezeigt. Diese Variante des Gerätes nutz die Notwendigkeit, bei der Vorbereitung von super plastischen Metallen für die superplastische Verfor mung das erwärmte Material schnell von einer Tem peratur oberhalb der kritischen Temperatur auf Form temperatur abzuschrecken. Dieses schnelle Abschrek kcn unterdrückt eine Transformation, die normaler weise bei der kritischen Temperatur auftritt, für ein Legierung aus 22 % Aluminium und 78 % Zin: 278° C. Bei der erneuten Erwärmung auf eine Tem

peratur unmittelbar unter der für die Superplastizität kritischen Grenze wird das Material wieder superplastisch. Wenn die Abschreckung nicht schnell genug erfolgt, die Temperatur der gesamten Metallmasse z. B. auf Raumtemperatur innerhalb von 5 bis 15 Sekunden absinkt, so sind die Metallteile, die nicht richtig abgeschreckt wurden, weniger superplastisch als die übrigen Teile der abgeschreckten Materialtafel.

Dieses Verhalten des Materials wird bei der vorliegenden Ausführungsart des Verfahrens ausgenutzt, indem man die Abschreckgeschwindigkeit verändert und dadurch dicke und dünne Bereiche in einem Formkörper erzielen kann, der aus einem superplastischen Material hergestellt ist. Durch die Stärke oder Schwäche der Abschreckung läßt sich die Superplastizität in örtlich begrenzten Bereichen steuern.

Die Vorbereitung einer Metalltafel durch lokal gewählte Abschreckung wird nicht gestört durch eine Rolltechnik zur Reduzierung der Verformungszeit, wie sie in einer anderen Patentschrift beschrieben ist.

Das in F i g. 7 gezeigte Gerät dient nur der stellenweisen Abschreckung einer Metalltafel mit superplastischem Verhalten. Für die eigentliche Verformung ist ein Formteil wie die in den F i g. 2 oder 6 gezeigte Form 20 erforderlich. Das in F i g. 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 Außenseite der Rahmen 64 und 66 neben den Blöcken 60 und 62 gebracht. Auf diese Weise werden die Blöcke 60 und 62 auf eine Temperatur oberhalb der für die Superplastizität der Materialtafel kritischen Temperatur angeheizt. In einem gewissen Zeitabschnitt nimmt die ganze Tafel 72 dieselbe Temperatur an wie die Blöcke 60 und 62. Ein Tank 80 enthält eine Kühlflüssigkeit 78. Nachdem die Tafel 72 nun die gewünschte Temperatur erreicht hat, werden die Rahmen 64 und 66 mit den Blöcken 60 und 62 und der Tafel 72 in die Kühlflüssigkeit 78 eingetaucht, wodurch die Teile der Tafel 72 schnell abgeschreckt werden, die mit der Kühlflüssigkeit in direkte Beriihrung kommen, während die Teile der Tafel, die mit den Heizblöcken 60 und 62 in Berührung stehen, wesentlich langsamer abgekühlt werden. Demzufolge wird in den zuletzt genannten Teilen das superplastische Verhalten vernichtet oder reduziert und in

ίο den durch die Kühlflüssigkeit direkt abgekühlten Teilen aufrechterhalten. Die Tafel 72 wird nachfolgend genauso verformt, wie es in Verbindung mit den F i g. 2 und 6 entsprechend den Schritten 16 und 18 der F i g. 1 beschrieben wurde.

In den Fig. 8 und 9 ist eine weitere Möglichkeit zur wahlweisen Reduzierung oder Zerstörung der ursprünglichen Superplastizität in einer Materialtafel entsprechend der vorliegenden Erfindung gezeigt. Bei dieser Modifikation wird die Tatsache ausgenutzt, daß ein superplastisches Material in seinem superplastischen Verhalten verändert werden kann, wenn es mit einem anderen geeigneten Metall durchsetzt wird. Die Superplastizität einer Legierung aus 22% Aluminium und 78% Zink wird z.B. durch einen entsprechend starken Kupferzusatz reduziert. F i g. 8 zeigt eine Tafel 82 einer derartigen Aluminium-Zink-Legierung, die in einem ausgewählten Teil mit einer Kupferschicht 84 elektroplattiert ist. Gemäß F i g. 9 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. Hi nkel, »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 182 wird die Superplastizität reduziert.

Das oben beschriebene Verfahren läßt sich genauso gut auf nichtmetallische Materialien, wie z. B. thermoplastische Polymere und ähnliche Materialien, anwenden, die eine genügende Plastizität aufweisen. Die Beeinflussung der Superplastizität von Polymeren ist allgemein bekannt und läßt sich gleichfalls im Rahmen der Erfindung zur Reduzierung oder Zer-

Störung dieses Materialverhaltens anwenden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Behandlung von zu verformenden superplastischen Metallplatten mit eindilTundiertem nicht superplastischem Metall, die vor dem Verformungsprozeß außerhalb oder innerhalb der Form auf die zur Verformung erforderliche Temperatur gebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß nur an ausgewühlten Bereichen der superplastischen Metallplatte das nicht superplastische Metall Kupfer eindiffundiert wird.

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. 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. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtoberfläche der superplastischen Metallplatte (22) zunächst auf eine höhere Temperatur gebracht wird und dann danach ausgewählte Bereiche auf der superplastischen 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 dem eigentlichen Formprozeß in der Preßform unterworfen wird.