DE19746167A1 - Leichtmetallbauteil, Verfahren zu seiner Herstellung und Verwendung desselben - Google Patents

Leichtmetallbauteil, Verfahren zu seiner Herstellung und Verwendung desselben

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Description

Insbesondere bei der Herstellung von Fahrzeugkarosserien finden verstärkt Werkstoffe und Werkstoffkombinationen Verwendung, die eine exakte Abstimmung der Werkstoffeigenschaften in einem Bauteil in Abhängigkeit von Einsatzbedingungen und Einbauverhältnissen erlauben. Bisher werden hierzu Bauteile aus Blechen oder dünnwandigen Profilen eingesetzt, die aus einer Vielzahl von einzelnen Teilen durch vorwiegend thermische Fügeverfahren z. B. die Karosserie eines Fahrzeuges bilden.
Die Forderung hinsichtlich des Gewichtes nach leichterer Bauweise der einzelnen Bauteile macht es erforderlich, die traditionell eingesetzten Werkstoffe wie den Stahl der Karosseriebleche und tragenden Bauteile gezielt durch andere Werkstoffe zu ersetzen. Dies ist jedoch nur in Grenzen möglich, da hinsichtlich des Preises der Werkstoffe der Stahl eine besonders günstige Festigkeit im Verhältnis zum benötigten Material und damit zu den Materialkosten aufweist. Daher werden auch Werkstücke eingesetzt, die aus verschiedenen Werkstoffen hergestellt werden. Derartige Verbundwerkstücke kombinieren dabei im besten Fall die jeweiligen Vorteile der Verbundpartner und erlauben besonders leichte, gleichwohl aber hochfeste Bauteile.
Es kommen im Fahrzeugbau zunehmend Werkstoffe aus Leichtmetallen oder Leichtmetallegierungen zum Einsatz, aus denen die Karosserieaußenhaut oder auch tragende Bauteile von Kraftfahrzeugen bis hin zu vollständig aus Leichtmetall bestehenden Karosserien hergestellt werden. Derartige Leichtmetalle sind überwiegend Aluminium und in verstärktem Maße auch Magnesium, die beide hinsichtlich ihrer Verfügbarkeit, verarbeitungstechnisch und bezüglich der Werkstoffkennwerte besonders günstig sind.
Problematisch bei der Verwendung von derartigen Leichtmetallen im Fahrzeugbau ist vor allem, daß die Festigkeitseigenschaften von Leichtmetallen für manche Belastungen an Kraftfahrzeugteilen nicht ausreichend sind. Relativ unproblematisch und schon erprobt ist die Verwendung von Leichtmetallen zum Ersatz von großflächigen Stahlteilen der Karosserie - z. B. der Außenhaut - durch Aluminiumteile, da sie im Regelfall keinen besonders hohen Belastungen unterliegen. Insbesondere bei mechanisch sehr häufig belasteten Bauteilen, wie z. B. Türen, Klappen, Hebeln, Griffen oder dgl., die während der Lebensdauer eines Kraftfahrzeuges einer großen Anzahl von Lastzyklen unterliegen, treten jedoch Einzelbelastungen und Lastkollektive auf, die eine Herstellung derartiger Funktionsteile aus Leichtmetallen nicht erlauben. Entweder würden die Bauteile aufgrund zu hoher Einzelbelastungen frühzeitig versagen oder es kommt viel früher als bei Stahlbauteilen zu einem Dauerversagen aufgrund von Ermüdungsbrüchen.
Insbesondere können auch z. B. Befestigungselemente für Anbauten, Scharniere und sonstige Funktionsbeschläge an einer Karosserie in derartigen Leichtmetallbauteilen nicht so sicher und dauerfest wie in Bauteilen aus Stahl verankert werden. Beispielsweise ist für die Herstellung eines Gewindes ggf. eine andere als die in Stahlbauteilen erforderliche Gewindeprofilform oder ein größerer Gewindedurchmesser erforderlich, um eine sichere und dauerhafte Befestigung überhaupt realisieren zu können. Hierdurch werden die Herstellungskosten derartiger Befestigungen erhöht und dadurch verliert der Einsatz von Leichtmetallen einen Teil seiner wirtschaftlichen Vorteile.
Eine Möglichkeit zur Verbesserung der Festigkeitseigenschaften von Leichtmetallbauteilen für derartige Funktionsteile besteht darin, an den besonders hoch belasteten Stellen Materialeinsätze aus Stahl oder anderen hochfesten Materialien einzubringen, die nach der Herstellung der Leichtmetallbauteile durch geeignete Fertigungsverfahren nachträglich und sicher an oder in dem Leichtmetallbauteil befestigt werden und ihrerseits Anbauelemente oder sonstige Funktionselemente aufnehmen oder befestigbar machen. Die Herstellung und sichere Verankerung derartiger Einsätze ist jedoch fertigungstechnisch sehr aufwendig und erfordert ggf. sogar spezielle Fertigungsverfahren und -einrichtungen. Hierdurch werden die Kosten zur Herstellung eines solchen Mischbauteiles stark erhöht und damit unwirtschaftlich.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die wirtschaftliche Verwendung von Leichtmetallen auch für solche Bauteile eines Fahrzeuges zu ermöglichen, bei denen die Art und Höhe der Belastung an sich ein Materialversagen des Leichtmetallbauteiles möglich machen würde.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich hinsichtlich eines Leichtmetallbauteiles aus den Merkmalen des Anspruches 1, hinsichtlich eines Verfahrens zu seiner Herstellung aus den Merkmalen des Anspruches 22 und hinsichtlich einer Verwendung des Leichtmetallbauteils aus den Merkmalen des Anspruches 23. Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen.
Die erfindungsgemäße Lösung geht von einem Leichtmetallbauteil aus, das als Gußteil aus einem Leichtmetall und/oder einer Leichtmetallegierung hergestellt ist und mindestens ein Anbauelement zur Verbindung mit an dem Leichtmetallbauteil anzuordnenden weiteren Bauteilen aufweist. Ein solches gattungsgemäßes Leichtmetallbauteil wird dadurch weiterentwickelt, daß das mindestens eine Anbauelement ein Einlegeteil zum Einlegen in die Gießform des Gußteiles umfaßt, das nach dem Gießen zumindest bereichsweise von dem Leichtmetall und/oder der Leichtmetallegierung um schlossen ist. Hierzu werden die Einlegeteile als separate Einzelteile vorgefertigt und an ihre bestimmungsgemäßen Positionen so in eine Gießform für das Gußteil eingelegt, daß sie zum Gießen des Leichtmetallbauteiles der späteren Funktion entsprechend angeordnet sind. Sind alle Einlegeteile richtig positioniert, so wird das fließfähige Leichtmetall bzw. die Leichtmetallegierung in die Gießform eingefüllt und füllt diese, die Einlegeteile zumindest bereichsweise umhüllend, aus. Nach dem Erstarren des Leichtmetalles oder der Leichtmetallegierung bilden die Einlegeteile und das Leichtmetall bzw. die Leichtmetallegierung einen Verbund, bei dem an den bestimmungsgemäßen Stellen des Gußteiles die Einlegeteile sicher in der Gußmatrix aufgenommen und befestigt sind. Hierdurch können die an den Anbauelementen festzulegenden Bauteile und durch diese eingebrachte Belastungen sicher von den Einlegeteilen auf das Gußteil übertragen und aufgenommen bzw. weitergeleitet werden. Bekannte Probleme hinsichtlich einer Befestigung von mechanisch belasteten Bauteilen an Leichtmetallbauteilen können hierdurch überwunden werden, die entstehenden Verbindungen sind insbesondere auch gegenüber Dauerbelastungen widerstandsfähig.
In einer bevorzugten Weiterbildung besteht das Leichtmetallbauteil aus einem Druckgußteil aus Leichtmetall und/oder aus Leichtmetallegierungen, wobei in einer vorteilhaften Ausgestaltung Aluminium und/oder Magnesium und/oder ihre jeweiligen Legierungen Verwendung finden können.
In vorteilhafter Weise können auch die Einlegeteile aus Leichtmetall und/oder Leichtmetallegierungen bestehen, wodurch insbesondere mögliche Korrosionsprobleme bei der Kombination von unterschiedlichen Metallen vermieden werden, wenn die Einlegeteile aus dem gleichen oder einem ähnlichen Metall wie das Gußmaterial bestehen. Gleichzeitig kann dabei aber trotzdem dafür gesorgt werden, daß die Materialeigenschaften der Einlegeteile aus Leichtmetall und/oder Leichtmetallegierungen sich von den Materialeigenschaften des Gußteiles unterscheiden. Beispielsweise ist es durch Fertigungsverfahren und Materialbehandlungen möglich, Leichtmetallen bzw. ihren Legierungen verbesserte Festigkeitseigenschaften zu verleihen, beispielsweise durch das sog. Aushärten durch Temperaturbehandlungen. Durch derartige Vorbehandlungen erreichen die Einlegeteile speziell auf ihre Belastungen abstimmbare Materialkennwerte, die die Eigenschaften des aus Leichtmetall mit Leichtmetall-Einlegeteilen hergestellten Leichtmetallbauteiles als Ganzes verbessern.
In einer anderen Weiterbildung der Erfindung können die Einlegeteile aus höherfestem Material als die Leichtmetalle und/oder Leichtmetallegierungen der Gußteile bestehen. Hierdurch können die Befestigungen der an den Anbauteilen bzw. Funktionsteilen festzulegenden weiteren Bauteile verbessert werden, da z. B. geringere Abmessungen oder weniger Material der Einlegeteile und damit auch der Befestigungselemente für die Erzielung einer sicheren Befestigung ausreichen.
In einer besonders bevorzugten Weiterbildung können die Einlegeteile aus Stahl oder Stahlwerkstoffen bestehen, die fertigungstechnisch unproblematisch und im Verhältnis zum Materialgewicht besonders stabil sind. Auch können trotz Fertigung der Leichtmetallbauteile aus Leichtmetallen schon vorhandene Fertigungseinrichtungen, die bisher zur Herstellung derartiger Bauteile aus Stahl genutzt wurden, ohne größere Modifikationen weiterbenutzt werden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Einlegeteile Aufnahmen oder Formelemente aufweisen, an denen oder mit denen weitere Bauteile an dem Leichtmetallbauteil festlegbar sind. Derartige Aufnahmen oder Formelemente können dann kostengünstig vorgefertigt werden, ohne daß eine Nachbearbeitung an dem ggf. komplexen und großvolumigen Leichtmetallbauteil erforderlich wird. Hierdurch gewinnen die Einlegeteile den Charakter von Normelementen, die in großen Stückzahlen vorgefertigt und je nach Bedarf mit dem Leichtmetallbauteil eingesetzt werden können.
Eine weitere Reduzierung der Herstellkosten ergibt sich, wenn die Einlegeteile gemeinsam mit an ihnen angeordneten, nicht mit eingegossenen weiteren Bauteilen eingegossen werden, da dann notwendige Montagearbeiten für die Verbindung dieser weiteren Bauteile mit dem fertigen Leichtmetallbauteil überflüssig sind. Hierbei werden die weiteren Bauteile vor dem Eingießen mit den zugeordneten Einlegeteilen versehen und so an oder in der Gießform angeordnet, daß nur die Einlegeteile bestimmungsgemäß von dem Leichtmetall umhüllt werden. Nach dem Entnehmen des Leichtmetallbauteiles ist dieses dann gleich fertig für die weitere Verwendung ausgerüstet.
In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung weisen die Einlegeteile Teilkonturen auf, die nach dem Eingießen formschlüssig vollständig in dem Leichtmetallbauteil aufgenommen sind. Hierdurch wird die sichere Verankerung der Einlegeteile in dem Gußteil verbessert, wobei insbesondere die Belastbarkeit der Verbindung zwischen Gußmaterial und den Einlegeteilen für diese Verankerung ausschlaggebend ist. Neben der ggf. zwischen den Metallen dieser beiden Partner auftretenden Verbindungen physikalischer Art, wie z. B. intermetallische Verbindungen und/oder ein partielles Aufschmelzen der Oberfläche der Einlegeteile, kann die Festigkeit besonders erhöht werden, wenn das Material des Gußteiles die Einlegeteile formschlüssig umhüllt. Dadurch kann sich das Einlegeteil besonders großflächig und an einer Vielzahl von Flächen abstützen, die Verbindung ist dadurch hoch belastbar.
In einer Ausgestaltung können die Einlegeteile hinterschnittene Teilkonturen zur Aufnahme von Zug- und Biegebelastungen aufweisen. Derartige hinterschnittene Konturen können beispielsweise in schraubenkopfartigen Verdickungen oder Absätzen oder Einschnitten wie ringförmigen Nuten oder dgl. bestehen und bieten Raum für das Leichtmetall, diese Konturen auszufüllen und somit einen Formschluß mit dem Einlegeteil herzustellen.
In einer anderen Weiterbildung können die Einlegeteile verdrehsichernde Teilkonturen zur Aufnahme von Torsionsbelastungen aufweisen, die in Form von unrunden, vorzugsweise mehreckigen Konturen ausführbar sind. Derartige verdrehsichernde Teilkonturen dienen beispielsweise bei Gewinden oder Gewindebolzen an Einlegeteilen dafür, daß die Schraub- und Anzugsdrehmomente sicher abgefangen werden und hierdurch kein Losreißen eines Einlegeteiles durch die Torsionsbelastung auftritt.
Eine weitere Verbesserung der Festigkeit der Verbindung zwischen Einlegeteilen und Gußteil kann erzielt werden, wenn die Einlegeteile zumindest an ihren an das Leichtmetall angrenzenden Außenflächen Profilierungen aufweisen, die in einer Weiterbildung nach dem Eingießen eine formschlüssige Verbindung mit dem Leichtmetall bilden. Derartige Profilierungen verstärken, wie auch die großformatig formschlüssige Auslegung der Außenform, die Verankerung zwischen Gußmaterial und Einlegeteil und tragen daher zu einer sicheren Übertragung von Belastungen bei. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Profilierungen durch Sandstrahlen herstellbar sind, da die hierfür aufzuwendenden Fertigungskosten aufgrund der kurzen und unproblematischen Behandlung gering bleiben. In einer anderen Ausprägung können die Profilierungen durch von der Oberfläche des Einlegeteiles abstehende Noppen, Warzen, Rändelungen oder dgl. gebildet sein, die im Rahmen der Vorfertigung der Einlegeteile kostengünstig hergestellt werden können. In einer anderen Weiterbildung können die Profilierungen auch in der Oberfläche des Einlegeteiles ausgebildete Vertiefungen oder Löcher sein, die durch das Gußmaterial ausgefüllt werden und dann ebenfalls die Erhöhung der Belastbarkeit hervorrufen.
Besonders bevorzugt können die Einlegeteile zumindest an ihren an das Leichtmetall angrenzenden Außenflächen beschichtet sein, wodurch neben eventuell auftretenden Problemen einer Grenzflächenkorrosion oder dgl. zwischen unterschiedlichen Metallen die Beschichtung auch eine Erhöhung der Haftung zwischen Einlegeteil und Gußmaterial bewirken kann.
Eine andere Weiterbildung sieht vor, daß die Einlegeteile nach dem Einbringen in das Leichtmetallbauteil nachbearbeitbar sind. Beispielsweise können in einer Ausgestaltung die Einlegeteile eine Bohrung aufweisen, in die nach dem Umgießen der Einlegeteile ein Gewinde eingeschnitten wird, beispielsweise um ein Zusetzen eines derartigen, schon vor dem Gießen im Einlegeteil befindlichen Gewindes durch das Gußmaterial sicher zu verhindern.
Die Erfindung beschreibt ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung eines Leichtmetallbauteiles nach Anspruch 1, bei dem die Einlegeteile vor dem Gießen in die Gießform für das Leichtmetallbauteil eingelegt werden und beim Gießen von dem Leichtmetall und/oder der Leichtmetallegierung zumindest bereichsweise umhüllt werden. Ein derartiges Verfahren bietet eine preiswerte und den Beanspruchungen anpaßbare Möglichkeit zur punktuellen Verbesserung der Materialeigenschaften eines Leichtmetallbauteiles an den Stellen, an denen Anbauelemente zu hohe Belastungen für eine reines Leichtmetallbauteil hervorrufen.
Ein besonders bevorzugtes Anwendungsgebiet für ein erfindungsgemäßes Leichtmetall­ bauteil nach Anspruch 1 liegt im Fahrzeugbau und hier vorzugsweise im Karosseriebau. Aufgrund der langen Lebensdauer von Karosserien und der hohen auch wechselnden Belastungen können Leichtmetallbauteile für konstruktive Zwecke häufig erst bei gezielter Verstärkung des Leichtmetalles im Hinblick auf die auftretenden Belastungen verwendet werden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Einlegeteile für die Befestigung von Scharnieren und/oder Scharniergehäusen an Karosserieteilen dienen. Derartige Karosserieteile sind z. B. Türen, Klappen, Deckel oder dgl., die an anderen Karosserieteilen befestigt werden müssen und teilweise wie z. B. die Türen hohen und wechselnden Belastungen unterliegen.
Weiterhin können die Einlegeteile auch für die Befestigung von Funktionsteilen an Karosserieteilen wie z. B. Scharnierarmen oder dgl. dienen.
Ein besonders vorteilhafter Einsatz ergibt sich dann, wenn die Einlegeteile z. B. für die Befestigung von Kabelhaltern, Schlauchschellen oder dgl. an Karosserieteilen dienen, die ansonsten als separate Teile in speziell dafür vorzusehende Bohrungen eingeklipst werden müssen. Durch Vorsehen entsprechender Einlegeteile entfallen derartige Montage- und Herstellkosten.
Sehr vorteilhaft ist es auch, wenn die Einlegeteile für die Befestigung von Verstärkungen z. B. im Schloßbereich an Karosserieteilen dienen. Der Schloßbereich unterliegt aufgrund seiner Zuhaltefunktion hohen und durch Fahrzeugverwindungen im Betrieb auch ständig wechseln­ den Belastungen, die durch Vorsehen von Einlegeteilen gezielt abgefangen werden können.
Besonders vorteilhafte Ausbildungen des erlindungsgemäßen Verbundes, insbesondere für den Einsatz an Karosserieteilen von Kraftfahrzeugen, zeigt die Zeichnung.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Einbausituation von Einlegeteilen an einem Leichtmetallbauteil z. B. für die Karosserietechnik mit einem Stehbolzen und einer Gewindebuchse,
Fig. 2 eine Einbausituation eines komplexeren Einlegeteils an einem Leichtmetallbauteil.
In der Fig. 1 ist an zwei Beispielen schematisch dargestellt, wie Einlegeteile, hier für die Schaffung von Anbaumöglichkeiten an Karosserieteilen eines Kraftfahrzeuges, in einem Leichtmetallbauteil angeordnet und gehalten sein können. Diese nur prinzipienhaft dargestellte Befestigungsmöglichkeit läßt sich auf eine Vielzahl von Anwendungen und Varianten übertragen, die dem Fachmann bei Kenntnis der Erfindung unmittelbar vertraut sein werden. Insbesondere die Übertragung auf andere Einbausituationen oder andere Anbau- oder Funktionsteile ergibt sich aus der vorstehenden Beschreibung der Erfindung für den Fachmann unmittelbar.
In der Fig. 1 ist ein im Ausbruch und ohne weitere Funktion oder Einbausituation gezeigtes Leichtmetallbauteil 1 aus Magnesium-Druckguß dargestellt, bei dem in einem Anbaubereich eine Gewindebuchse 2 und ein Stehbolzen 6 in erfindungsgemäßer Weise beim Gießen des Leichtmetallbauteiles 1 von diesem teilweise umschlossen und somit daran festgelegt wurde. Die Gewindebuchse 2 aus gehärtetem Aluminium trägt in ihrer Achsrichtung in ihrer Bohrung 3a ein Innengewinde 3, das hier als Durchgangsgewinde dargestellt ist, aber selbstverständlich auch einseitig geschlossen ausgeführt sein kann. Die Stirnseiten der Gewindebuchse 2 schließen bündig mit der entsprechenden Außenfläche des Leichtmetallbauteiles 1 ab, können aber selbstverständlich auch über die Begrenzungs­ flächen des Leichtmetallbauteiles 1 überstehen. Am Außenumfang der z. B. mutternartig oder in ähnlicher Weise profilierten Gewindebuchse 2 ist ein Verankerungsbund 4 angeordnet, der in der dargestellten Form als ein Bund rechteckigen Querschnittes außen um den Außenumfang der Gewindebuchse 2 herum verläuft. Durch die nicht weiter in der Fig. 1 dargestellte Profilierung der sonstigen, sandgestrahlten Außenfläche der Gewindebuchse 2 sowie den Verankerungsbund 4 bildet sich schon beim Gießen eine formschlüssige Verbindung zwischen der Gewindebuchse 2 und dem Leichtmetallbauteil 1, die eine Verdrehsicherung gegenüber Schraubmomenten und eine Auszugssicherung gegenüber Kräften in Richtung der Gewindeachse ermöglicht. Daher ist die in ihrer einfachsten Form dargestellte Festlegung der Gewindebuchse 2 in dem Leichtmetallbauteil 1 wesentlich stabiler, als wenn ein Gewinde direkt in das Leichtmetallbauteil 1 eingeschnitten würde.
In der linken Hälfte der Fig. 1 ist als Variante zur weitgehend verdeckt liegenden Gewindebuchse 2 ein Stehbolzen 6 aus Stahl dargestellt, der an einem Ende mit seinem Verankerungskopf 5 in dem Leichtmetallbauteil 1 verankert ist und dessen Gewindeabschnitt 7 von dem Leichtmetallbauteil 1 absteht. Hierdurch ist eine Anschraubmöglichkeit gegeben, an die beispielsweise beabstandet von dem Leichtmetallbauteil 1 anzuordnende Teile wie z. B. ein Scharnier, eine Drehachse oder dergleichen angeschlossen werden können. Der sandgestrahlte Verankerungskopf 5 des Stehbolzens 6 kann wiederum vieleckig bzw. unrund ausgeführt sein und bildet durch seinen im Verhältnis zu dem Gewindeabschnitt 7 größeren Durchmesser einen Absatz, der beim Eingießen des Stehbolzens 6 formschlüssig von dem Leichtmetall des Leichtmetallbauteiles 1 umschlossen werden kann. Hierdurch sind Auszugskräfte in Längsrichtung der Gewindeachse sicher abgestützt, durch die nicht weiter dargestellte unrunde Außenkontur des Verankerungskopfes 5 sowie daran ggf. angeordnete Profilierungen wird die Verankerung des Stehbolzens 6 in dem Leichtmetallbauteil 1 weiter verbessert.
In der Fig. 2 ist an einem zweiten Ausführungsbeispiel demonstriert, daß auch komplexere Einlegeteile erfindungsgemäß vorteilhaft in ein Leichtmetallbauteil einbettbar sind, wobei übereinstimmende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Die Fig. 2 zeigt wiederum ein im Ausbruch und ohne weitere Funktion oder Einbausituation gezeigtes, anderes Leichtmetallbauteil 1 aus Aluminium-Druckguß. In das Leichtmetallbauteil 1 ist ein Einlegeteil, nämlich eine Achsplatte 8 durch teilweises Umgießen eingebettet. Die Achsplatte 8 aus Stahl besteht aus einem Flansch 10, auf den mittels einer Schweißnaht 11 eine gezahnte Hülse 9 aufgeschweißt ist. Das Aufschweißen der gezahnten Hülse 9 auf den Flansch 10 findet vor dem Einlegen der kompletten Achsplatte 8 in die Gußform für das Leichtmetallbauteil 1 statt.
Um die Festigkeit der Verbindung zwischen dem Flansch 10 und dem umgebenden Aluminium des Druckguß-Leichtmetallbauteils 1 zu erhöhen, ist der Flansch 10 mit Noppen 12, Vertiefungen 13 sowie Löchern 14 versehen, die sich beim Umgießen des Flansches 10 mit der Aluminiumlegierung füllen. Auf diese Weise wird eine feste, formschlüssige Verbindung zwischen dem Flansch 10 und dem umgebenden Aluminiummaterial des Leichtmetallbauteils 1 erreicht. Die überwiegend aus dem Aluminiummaterial herausragende gezahnte Hülse 9, die durch ihre Außenverzahnung die Festigkeit des Verbunds zwischen Hülse 9 und umgebenden Aluminiummaterial im noch umgossenen Bereich weiter erhöht, kann beispielsweise als Sonnenwelle für ein Planetenradgetriebe dienen oder sonstige weitere Bauteile tragen.
Bezugszeichenliste
1
Leichtmetallbauteil
2
Einlegeteil, nämlich Gewindebuchse
3
Innengewinde
3
a Bohrung
4
Verankerungsbund
5
Verankerungskopf
6
Einlegeteil, nämlich Stehbolzen
7
Gewindeabschnitt
8
Einlegeteil, nämlich Achsplatte
9
gezahnte Hülse
10
Flansch
11
Schweißnaht
12
Noppe
13
Vertiefung
14
Loch

Claims (27)

1. Leichtmetallbauteil (1), hergestellt als Gußteil aus einem Leichtmetall und/oder einer Leichtmetallegierung, aufweisend mindestens ein Anbauelement zur Verbindung mit an dem Leichtmetallbauteil (1) anzuordnenden weiteren Bauteilen, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Anbauelement ein Einlegeteil (2, 6, 8) zum Einlegen in die Gießform des Gußteiles umfaßt, das nach dem Gießen zumindest bereichsweise von dem Leichtmetall und/oder der Leichtmetallegierung umschlossen ist.
2. Leichtmetallbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Leichtmetallbauteil ein Druckgußteil aus Leichtmetall und/oder aus Leichtmetallegierungen ist.
3. Leichtmetallbauteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Leichtmetallbauteil aus Aluminium und/oder Magnesium und/oder ihren jeweiligen Legierungen besteht.
4. Leichtmetallbauteil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlegeteile aus Leichtmetall und/oder Leichtmetallegierungen bestehen.
5. Leichtmetallbauteil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialeigenschaften der Einlegeteile aus Leichtmetall und/oder Leichtmetallegierungen sich von den Materialeigenschaften des Gußteiles unterscheiden.
6. Leichtmetallbauteil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlegeteile aus höherfestem Material als die Leichtmetalle und/oder Leichtmetallegierungen der Gußteile bestehen.
7. Leichtmetallbauteil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlegeteile aus Stahl oder Stahlwerkstoffen bestehen.
8. Leichtmetallbauteil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlegeteile (2, 6, 8) Aufnahmen oder Formelemente (3, 7, 9) aufweisen, an denen oder mit denen weitere Bauteile an dem Leichtmetallbauteil festlegbar sind.
9. Leichtmetallbauteil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlegeteile gemeinsam mit an ihnen angeordneten, nicht mit eingegossenen weiteren Bauteilen eingegossen sind.
10. Leichtmetallbauteil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlegeteile Teilkonturen aufweisen, die nach dem Eingießen formschlüssig vollständig in dem Leichtmetallbauteil aufgenommen sind.
11. Leichtmetallbauteil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlegeteile hinterschnittene Teilkonturen zur Aufnahme von Zug- und Biegebelastungen aufweisen.
12. Leichtmetallbauteil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlegeteile verdrehsichernde Teilkonturen zur Aufnahme von Torsionsbelastungen aufweisen.
13. Leichtmetallbauteil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die verdrehsichernden Teilkonturen unrunde, vorzugsweise mehreckige Konturen (4, 5) sind.
14. Leichtmetallbauteil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlegeteile zumindest an ihren an das Leichtmetall angrenzenden Außenflächen Profilierungen aufweisen.
15. Leichtmetallbauteil nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilierungen nach dem Eingießen eine formschlüssige Verbindung mit dem Leichtmetall bilden.
16. Leichtmetallbauteil nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilierungen durch Sandstrahlen herstellbar sind.
17. Leichtmetallbauteil nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilierungen durch von der Oberfläche des Einlegeteiles abstehende Noppen (12), Warzen, Rändelungen oder dgl. gebildet sind.
18. Leichtmetallbauteil nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilierungen in der Oberfläche des Einlegeteiles ausgebildete Vertiefungen (13) oder Löcher (14) sind.
19. Leichtmetallbauteil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlegeteile zumindest an ihren an das Leichtmetall angrenzenden Außenflächen beschichtet sind.
20. Leichtmetallbauteil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlegeteile nach dem Einbringen in das Leichtmetallbauteil nachbearbeitbar sind.
21. Leichtmetallbauteil nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlegeteile eine Bohrung (3a) aufweisen, in die nach dem Umgießen der Einlegeteile ein Gewinde (3) einschneidbar ist.
22. Verfahren zur Herstellung eines Leichtmetallbauteiles nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlegeteile vor dem Gießen in die Gießform für das Leichtmetallbauteil eingelegt werden und beim Gießen von dem Leichtmetall und/oder der Leichtmetallegierung zumindest bereichsweise umhüllt werden.
23. Verwendung eines Leichtmetallbauteiles nach Anspruch 1 im Fahrzeugbau, vorzugsweise im Karosseriebau.
24. Verwendung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlegeteile für die Befestigung von Scharnieren und/oder Scharnierhäusern an Karosserieteilen dienen.
25. Verwendung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlegeteile für die Befestigung von Funktionsteilen an Karosserieteilen dienen.
26. Verwendung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlegeteile für die Befestigung von Kabelhaltern, Schlauchschellen oder dgl. an Karosserieteilen dienen.
27. Verwendung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlegeteile für die Befestigung von Verstärkungen im Schloßbereich an Karosserieteilen dienen.
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