DE19729566A1 - Metallverbundplatte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Metallverbundplatte mit zwei Au­ ßenblechen, die durch Erhebungen einer dazwischen angeordne­ ten Leichtbaustrukturtafel auf Abstand gehalten sind, wobei die Leichtbaustrukturtafel und die Außenbleche an den Erhe­ bungen miteinander verbunden sind.

Derartige, gelegentlich auch als Sandwichplatten bezeichnete, Metallverbundplatten werden üblicherweise im Leichtbau ver­ wendet. Diese Verbundplatten zeichnen sich sowohl durch ge­ ringes Eigengewicht und hohe Steifigkeitswerte, als auch durch ihre akustischen Dämm- und Dämpfungseigenschaften sowie eine hohe Wärmeisolierung aus. Jedoch müssen diese Metallver­ bundplatten weitgehend vorgefertigt werden, da sich Umform­ vorgänge im Anschluß an die Verbindung der einzelnen Schich­ ten untereinander nur noch sehr begrenzt durchführen lassen, ohne dabei die Verbindung zwischen den Schichten oder die Schichten selbst zu beschädigen.

Um die Umformungseigenschaften derartiger Verbundplatten zu verbessern, wird entsprechend der DE 44 30 428 vorgeschlagen, die Erhebungen der Leichtbaustrukturtafel mit Aussparungen bzw. Schlitzen zu versehen. Durch diese Aussparungen werden die Erhebungen in begrenztem Maße nachgiebig, so daß sie kleine ausgleichende Relativbewegungen ausführen können und so ein Auftrennen der Verbindungsstellen zwischen der Leicht­ baustrukturtafel und den Außenblechen verhindert wird. Mit dieser bekannten Verbundplatte lassen sich zwar Verformungs­ vorgänge durchführen, die für Außenhautteile einer Fahrzeug­ karosserie notwendig sind, jedoch sind solche Metallverbund­ platten für komplizierter geformte Bauteile im Fahrzeuginne­ ren, wie zum Beispiel eine Stirnwand zwischen Motorraum und Fahrgastzelle, eine Rückwand zwischen Kofferraum und Fahr­ gastzelle, eine Tanktrennwand, ein Fahrzeugboden oder der­ gleichen, weniger geeignet. Darüber hinaus ist die Herstel­ lung der die Zwischenschicht bildenden bekannten Leicht­ baustrukturtafel relativ aufwendig.

Bei einer anderen, aus DE 39 35 120 bekannten Metallverbund­ platte werden die Verformungseigenschaften dadurch verbes­ sert, daß als Leichtbaustrukturtafel ein Metallgitter verwen­ det wird, welches vor der Verbindung mit den Außenblechen un­ ter Abflachung seiner Gitterknotenpunkte verformt wird. Auf diese Weise werden vergrößerte Verbindungsflächen zwischen dem Metallgitter und den Außenblechen erzielt, die eine ver­ stärkte Verbindung zwischen den Schichten ermöglichen mit der Folge, daß größere Umformungen der Metallverbundplatte durch­ führbar sind. Zwar lassen sich bei dieser bekannten Metall­ verbundplatte größere Umformvorgänge durchführen, jedoch ist die Herstellung einer solchen Verbundplatte aufwendig, da das als Leichtbaustrukturtafel verwendete Metallgitter relativ teuer ist und vor seiner Verbindung mit den Außenblechen mit­ tels eines Kaltwalzvorganges oder Warmwalzvorganges behandelt werden muß, um zum einen die Gitterknotenpunkte auf die Dicke der Stege abzuflachen und zum anderen die Gitterknotenpunkte dabei in sich zu verschweißen.

Die Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, eine eingangs genannte Metallverbundplatte mit einem konstruktiv einfachen Aufbau anzugeben, mit der relativ komplizierte Um­ formvorgänge durchführbar sind und die einfach herstellbar ist.

Bei einer gattungsgemäßen Metallverbundplatte wird dieses Problem dadurch gelöst, daß die Leichtbaustrukturtafel als Streckmetalltafel ausgebildet ist. Eine Streckmetalltafel wird durch Schneiden bzw. Stanzen und Recken bzw. Umbiegen von im allgemeinen regelmäßig aufeinanderfolgenden Bereichen aus einer Metalltafel hergestellt und bietet an seinen Erhe­ bungen relativ große Verbindungsflächen, so daß der damit ge­ bildete Metallverbund eine erhöhte Festigkeit aufweist und sich in hohem Maße ohne Beschädigungen umformen läßt. Darüber hinaus ist Streckmetall ein im Handel erhältliches Massenpro­ dukt, an dem vor seiner Einbindung in den erfindungsgemäßen Metallverbund keine zusätzlichen Bearbeitungsschritte durch­ geführt werden müssen. Somit ergibt sich eine besonders ein­ fach herstellbare und folglich preiswerte Metallverbundplat­ te.

Entsprechend einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Metallverbundplatte, können die Außen­ bleche und die Streckmetalltafel aus dem gleichen Werkstoff bestehen und insbesondere an den Erhebungen der Streckmetall­ tafel durch Verlöten oder Verschweißen miteinander verbunden sein. Auf diese Weise wird ein besonders einfach recyclebares Bauelement gebildet, dessen Werkstoff ohne zusätzliche Bear­ beitung der Wiederverwertung zugeführt werden kann.

Weitere wesentliche Merkmale und Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles.

Es zeigen, jeweils schematisch,

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine übliche Streckmetalltafel und

Fig. 2 einen Längsschnitt entsprechend der Schnittlinie A-A aus Fig. 1 der Streckmetalltafel, die in eine erfin­ dungsgemäße Metallverbundplatte eingebunden ist.

Entsprechend Fig. 1 weist eine Streckmetalltafel 1 auf ihrer Oberfläche sich bezüglich ihrer in der Zeichenebene liegenden Mittelebene abstehende Erhebungen 2 auf. Diese Erhebungen verlaufen entsprechend dem speziellen Ausführungsbeispiel in zueinander versetzt angeordneten parallelen Reihen, und ste­ hen abwechselnd in beiden Richtungen von der Mittelebene der Streckmetalltafel 1 ab. Die Erhebungen 2 der Streckmetallta­ fel 1 können auch auf andere Weise ausgebildet sein.

Entsprechend Fig. 2 ist beiderseits der Streckmetalltafel jeweils ein Außenblech 3 aufgelegt und an den Erhebungen 2 mit der Streckmetalltafel 1, beispielsweise durch Verschwei­ ßen oder Verlöten, verbunden. Auf diese Weise werden die Au­ ßenbleche 3 durch die Erhebungen 2 der Streckmetalltafel beabstandet und zusammen mit der Streckmetalltafel 1 zu der erfindungsgemäßen Metallverbundplatte verbunden.

Durch die relativ großen Auflageflächen, mit denen die Erhe­ bungen 2 an den Außenblechen 3 aufliegen und mit diesen ver­ bunden sind, ergibt sich eine hohe Festigkeit zwischen der Streckmetalltafel 1 und den Außenblechen 3, so daß auch stär­ kere Verformungsvorgänge ohne Beschädigung der Verbindung zwischen den Außenblechen 3 und der Steckmetalltafel 1 durch­ geführt werden können. Die Struktur der Streckmetalltafel ermöglicht dabei Dehnungen und Stauchungen zu folgen, die sich aufgrund von Verformungsvorgängen ausbilden, wobei die Fixierungsstellen an den Erhebungen 2 bzw. den Außenblechen 3 Relativbewegungen zueinander durchführen können.

Die erfindungsgemäße Metallverbundplatte weist somit ein gu­ tes Umformverhalten auf und gewährleistet für die daraus ge­ fertigten Bauteile eine hohe Steifigkeit, gute akustische Dämmeigenschaften und Wärmeisoliereigenschaften. Darüber hin­ aus sind herkömmliche Verbindungstechniken möglich und es wird eine Gewichtsreduzierung erzielt.

Das erfindungsgemäße Verbundmaterial kann insbesondere in Fahrzeugkarosserien für im wesentlichen ebene Blechteile ver­ wendet werden, zum Beispiel als Stirnwand, Hauptboden, Heck­ boden, Rückwand, Tanktrennwand und Radkasten. Die sich für das Fahrzeug ergebenden Vorteile liegen vor allem in der Ge­ wichtseinsparung gegenüber herkömmlichen Blechbauteilen, in der erhöhten Steifigkeit, was zu einer Verbesserung des Crash-Verhaltens führt, und in einem verbesserten akustischen Verhalten, wobei insbesondere eine erhöhte Schalldämmung von besonderem Vorteil ist.

Um die Außenbleche 3 mit der als Streckmetalltafel 1 ausge­ bildeten Leichtbaustruktur zu verbinden, eignet sich eine Schweißverbindung oder eine Lötverbindung, auch ist eine Ver­ bindung durch Klebung möglich. Bevorzugte Werkstoffe für die Außenbleche 3 und die Streckmetalltafel 1 sind Stahl oder Aluminium, wobei vorzugsweise die Außenbleche 3 und das Streckmetall 1 aus dem gleichen Werkstoff gefertigt sind, um eine Verbesserung der Recyclingfähigkeit des zu fertigenden Bauteiles zu erzielen. Jedoch kann auch, um besonderen Stei­ figkeits- bzw. Gewichtsanforderungen zu entsprechen, eine Werkstoffmischung in der Gestalt vorgesehen sein, daß bei­ spielsweise die Außenbleche 3 aus Stahl und die Streckmetall­ tafel 1 aus Aluminium hergestellt sind, wobei sich dann eine Klebeverbindung als vorteilhaft erweist.

Für die Außenbleche werden dicken von 0,4 bis 0,8 mm und für die Streckmetalltafel von 0,4 bis 1,5 mm bevorzugt.

Claims (3)

1. Metallverbundplatte mit zwei Außenblechen, die durch Er­ hebungen einer dazwischen angeordneten Leichtbaustrukturtafel auf Abstand gehalten sind, wobei die Leichtbaustrukturtafel und die Außenbleche an den Erhebungen miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Leichtbaustrukturtafel als Streckmetalltafel (1) aus­ gebildet ist.

2. Metallverbundplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenbleche (3) und die Streckmetalltafel (1) an den Erhebungen (2) durch Verlöten, Verschweißen oder Verkleben miteinander verbunden sind.

3. Metallverbundplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenbleche (3) und die Streckmetalltafel (1) aus dem gleichen Werkstoff bestehen.