EP3414365B1 - Umformoptimiertes aluminiumlegierungsblech - Google Patents

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EP3414365B1
EP3414365B1 EP17702054.2A EP17702054A EP3414365B1 EP 3414365 B1 EP3414365 B1 EP 3414365B1 EP 17702054 A EP17702054 A EP 17702054A EP 3414365 B1 EP3414365 B1 EP 3414365B1
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EP
European Patent Office
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strip
sheet
forming
electrochemical graining
aluminum alloy
Prior art date
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Active
Application number
EP17702054.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3414365A1 (de
Inventor
Frank Hirschmann
Kathrin Eckhard
Bernhard Kernig
Gernot NITZSCHE
Henk-Jan Brinkman
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Speira GmbH
Original Assignee
Hydro Aluminium Rolled Products GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Hydro Aluminium Rolled Products GmbH filed Critical Hydro Aluminium Rolled Products GmbH
Publication of EP3414365A1 publication Critical patent/EP3414365A1/de
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Publication of EP3414365B1 publication Critical patent/EP3414365B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/17—Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/175—Ink supply systems ; Circuit parts therefor
    • B41J2/17503—Ink cartridges
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25F—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
    • C25F3/00—Electrolytic etching or polishing
    • C25F3/02—Etching
    • C25F3/04—Etching of light metals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/20—Deep-drawing
    • B21D22/201—Work-pieces; preparation of the work-pieces, e.g. lubricating, coating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/78—Pretreatment of the material to be coated
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00—Making other particular articles
    • B21D53/88—Making other particular articles other parts for vehicles, e.g. cowlings, mudguards
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon

Definitions

  • the invention relates to a strip or sheet of an aluminum alloy with an at least partially provided, one- or two-sided, prepared for a forming process surface structure, in particular a band or sheet for formed vehicle components. Moreover, the invention relates to a method for producing a strip or sheet with a prepared for a forming process one or two-sided surface structure of an aluminum alloy and a corresponding use of a formed band or sheet.
  • tapes and sheets for the manufacture of automotive components are usually made of AA7xxx, AA6xxx, AA5xxx or AA3xxx aluminum alloys. They are characterized by medium to very high strength and a very good forming behavior.
  • the strengths are essentially material properties, whereas the formability is influenced by, inter alia, the material properties, the surface topography, the lubricant quantity, the lubricant type and the tool surface in combination.
  • the material itself with its forming properties, such as the elongation at break in the foreground.
  • the surface topography or the surface structure of the strip or sheet also plays a major role and the proportion of lubricants on the surface of the sheet.
  • the tool material, the tool surface, the contact pressure during forming, the temperature and the forming speed have a great influence.
  • aluminum alloy strips and sheets are usually provided with a surface structure in the last pass to be applied to the strip or sheet surface. or to introduce depressions on both sides, which serve as lubricant pockets. These lubricant pockets leave an applied lubricant on the surface of the sheet until the forming process and allow for greater degrees of deformation of the sheet or strip.
  • the lubricant can also be transported out of the lubricant pockets to other areas of the sheet to provide local lubrication.
  • the rollers used are provided with a texture which, depending on the chosen process for structuring the roller leads to a different texture on the belt.
  • a surface structure produced by an electrical discharge texturing (EDT) process provides a high number of peaks in the surface profile.
  • An Electron Beam Texturing (EBT) process can be used to provide controlled distribution of wells in the surface.
  • SBT shot blasting texturing
  • the embossing rollers can also be textured.
  • a textured chrome layer or laser textured surfaces were used. What is common to all production steps is that the surface structure is transferred from the roller to the surface of the aluminum strip by means of a roller-embossing step. Typically, the thickness of the band is reduced again in order to be able to transfer the texture.
  • electrochemical graining of an aluminum surface is known for the manufacture of lithographic printing plate supports for roughening the surfaces.
  • Electrochemical graining in contrast to electrochemical etching, which uses direct current, takes place using alternating current or pulsed direct current. This ensures that the etching process is interrupted again and again and the surface is not deep, for example, deep channels are etched, but only superficial troughs are generated, so a graining or roughening of the surface is achieved.
  • lithographic printing plate supports are not intended for further forming.
  • the Japanese patent application JP S63 141722 discloses a method for producing a hard-rolled aluminum sheet for forming processes, in which deep microchannels are etched by electrolytic etching, which serve to anchor a polyamide layer on the sheet. About the polyamide layer, the deformation of the sheet is to be facilitated.
  • the present invention is not concerned with the provision of sheets and tapes with polyamide coating. Rather, tapes and sheets are to be provided, which are used, for example, in the vehicle and painted after forming. The improvement of the forming properties of the bands or sheets should therefore be achieved without a polyamide coating.
  • JP H06 287722 describes a process for coating an aluminum strip with fluoroplastic, wherein the Surface of the tape is also initially etched electrolytically using direct current.
  • the German patent application DE 103 45 934 For example, there is disclosed a formed aluminum ribbon for automotive components wherein the surface is conventionally roll coined using, for example, EDT textured rolls.
  • the object of the present invention is to provide an aluminum alloy strip or sheet having a surface structure prepared for a forming process, which is easy to produce and has improved tribological properties with respect to a subsequent forming process.
  • the object for an aluminum alloy strip or sheet is achieved in that the strip or sheet has on one or both sides a surface with recesses made using electrochemical graining as lubricant pockets.
  • lubricant pockets can be introduced into the surface of an aluminum alloy strip or sheet, which can significantly improve the forming behavior of the sheet, ie have a markedly positive influence on the sheet's tribological properties.
  • This is particularly interesting for sheet metal with a minimum thickness of 0.8 mm, as in sheets or strips with these thicknesses in addition to the material properties in particular the surface properties due to the higher forming forces than in thinner sheets or bands in the forming more important.
  • the electrochemically grained surfaces have a significantly different structure.
  • the surface of the aluminum alloy strip further has the rolled, plateau-like texture which is interspersed with wells introduced into the surface using electrochemical graining. This is a clear difference to the previously used rolled-in surface textures or depressions.
  • the recesses introduced into the aluminum alloy strips or sheets during electrochemical graining have a higher trapped volume compared to the mechanical embossing methods and thus a significantly greater reduced bowl depth.
  • the surface has, in addition to the previously introduced by the rolling surface structure, for example, a "mill-finish" surface structure, depressions, some of which very abruptly fall off the surface and partially undercuts or negative opening angle. This embodiment of the recesses is specifically due to the manufacturing process by electrochemical graining.
  • the aluminum alloy strip or sheet according to the invention Due to the specific nature of the depressions due to the electrochemical graining, the aluminum alloy strip or sheet according to the invention has an improved absorption behavior with respect to the lubricants used during forming.
  • the electro-chemical graining is a method that is economically viable on an industrial scale and thus suitable for mass production.
  • the band or sheet of aluminum alloy has a minimum thickness of 0.8 mm.
  • Aluminum alloy tapes or sheets having a thickness of at least 0.8 mm are often subjected to a forming process, such as deep-drawing, for example, to bring a flat sheet into a specific shape required for the application.
  • preferred thicknesses in the automotive sector are also 1.0 to 1.5 mm or up to 2.0 mm.
  • aluminum sheets with thicknesses up to 3 mm or up to 4 mm are in forming processes transformed and used in the automotive sector, for example in suspension applications or as a structural part. The larger the thickness, the higher the required forming forces. But this increases the demands on the forming properties of the sheets, their surface and the materials.
  • the surface design according to the invention thus contributes to achieving improved forming results in all thickness ranges, but especially in the larger thickness ranges from 0.8 mm.
  • the band or sheet at least partially consists of an AA7xxx, type AA6xxx, type AA5xxx or type AA3xxx aluminum alloy, in particular aluminum alloy of the type AA7020, AA7021, AA7108, AA6111, AA6060, AA6016, AA6014, AA6005C, AA6451, AA5454, AA5754, AA5251, AA5182, AA3103 or AA3104.
  • AlMg6 alloy for the strip or sheet.
  • the use of plated composites with the abovementioned alloys, for example as a core alloy is also conceivable.
  • a AA8016 or AA6060 core alloy clad with an AA8079 aluminum alloy has very good forming properties even without surface treatment by electrochemical graining. It is assumed that these properties can additionally be improved via the surface texture according to the invention.
  • the said aluminum alloys have in common that they are usually preferred for use in motor vehicles. They are characterized by high formability and the provision of medium to very high strengths. For example, after curing, the AA6xxx or AA7xxx aluminum alloys can achieve very high strengths and are used in structural applications.
  • the above-mentioned high magnesium aluminum alloys of the type AA5xxx and AlMg6 are not curable, but in addition to a very good forming behavior, have directly high strength values.
  • the alloys of the AA3xxx type provide medium-high strength in motor vehicle construction and are preferably used for components in which the rigidity is of primary importance and a high degree of stability Formability is required. It has been shown that in the abovementioned materials, a particular increase in the forming behavior of strips and sheets according to the invention can be achieved.
  • AA3xxx alloys for example the AA3104 or AA3103 and some AA5xxx, such as the aforementioned AA5182 but also the alloys AA5027 or AA5042 are also used for the production of beverage cans and therefore must also have very good forming properties with good surface properties after forming. It is therefore assumed that AA3xxx and AA5xxx aluminum alloys, especially the aforementioned AA3104, AA3103, AA5182, AA5027 or AA5042, also benefit from the specific, electrochemically grained surface in the case of beverage can production in the case of forming with large forming degrees.
  • the electrochemical graining method leads to a very specific surface topography, ie to specific pronounced depressions, which serve as lubricant pockets.
  • the reduced peak height S pk the kernel depth S k and the reduced bowl depth (also called reduced groove depth) S vk are available for areal roughness measurement according to EN ISO 25178.
  • All three parameters can be read from a so-called Abbott curve according to EN ISO 25178.
  • a surface is usually measured visually in three dimensions.
  • c is preferably determined as the distance to the zero position of the measured surface.
  • the surface area of the cut surface of the introduced flat surfaces with the measured surface in the height c is determined and divided with the entire measuring surface in order to obtain the surface portion of the cut surface on the total measuring surface. This area fraction is determined for different heights c.
  • the Slice height is then plotted as a function of area fraction, which gives the Abbott curve, Fig. 1 ,
  • the reduced peak height (S pk ), kernel depth (S k ) and the reduced well depth (S vk ) can be determined. All three parameters refer to different surface properties. It was determined that in particular the reduced bowl depth (S vk ) correlates with an improved forming behavior.
  • the Abbott curve usually has an S-shaped course for rolled surfaces.
  • a secant with a length of 40% of the material fraction is shifted in the Abbott curve until it has a minimum slope amount. This is usually the case at the inflection point of the Abbott curve.
  • the extension of this straight line up to 0% material or 100% material content in turn gives two values for the height c at 0% or 100% material content.
  • the vertical distance of the two points gives the kernel depth S k of the profile.
  • the reduced well depth S vk results from a triangle A 2 with a base length of 100% - Smr 2, which is coextensive with the valley surfaces of the Abbott curve, where Smr 2 is from the intersection of the Abbott curve with a parallel to the X axis, which is defined by the Intersection of the extension of the secant runs with the 100% abscissa results.
  • the height of this surface-identical triangle corresponds to the area of the reduced depression depth S vk , Fig. 1 ,
  • the reduced peak height S pk is the height of the triangle with the base length Smr1, which is the area of the same area as the dome surfaces of the Abbott curve.
  • Smr1 results from the intersection of the Abbott curve with a parallel to the X-axis, which passes through the intersection of the extension of the above-mentioned secant with the 0% -axis.
  • the parameters S k , S pk and S vk in a surface measurement allow separate consideration of the profile with respect to the core region, tip region and groove region or depression region.
  • the kernel density of the texture n clm can also be used.
  • the bowl density indicates the maximum number of closed empty volumes, ie the depressions or depressions, depending on the measuring height c per mm 2 .
  • the measuring height c corresponds to the value c, which is also shown in the Abbott curve. The measuring height c thus corresponds to 100% of the highest elevation of the surface and 0% of the lowest point of the surface profile.
  • the closed void volume V vcl of the surface also serves to characterize the surface. It determines the absorption capacity of the surface, for example for lubricants.
  • the closed void volume is determined by determining the closed void area A vcl (c) as a function of the measured height c.
  • S sk 1 S q 3 1 A ⁇ A z 3 x y dxdy .
  • A is the limited surface part of the measurement and z is the height of the measurement point.
  • S q 1 A ⁇ A z 2 x y dxdy ,
  • S sk is less than zero, then there is a plateau-like surface shaped by indentations. At a value for S sk greater than zero, the surface is embossed by peaks and has no or only a very small plateau-like surface fraction.
  • At least one strip or sheet surface has a reduced bowl depth S vk of 1.0 ⁇ m-6.0 ⁇ m, preferably 1.5 ⁇ m-4.0 ⁇ m, particularly preferably 2.2 ⁇ m to 4 ⁇ m.
  • a reduced bowl depth of 1.0 ⁇ m-6.0 ⁇ m it is possible to provide a reduced bowl depth S vk which is larger by at least a factor of 4 than conventionally roll-embossed surface structures on the aluminum alloy strip or sheet according to the invention.
  • the preferred selected values for the reduced bowl depth allow an improved forming behavior without influencing the subsequent surface properties, for example the surface appearance after painting.
  • the closed void volume V vcl is at least 450 mm 3 / m 2 , preferably at least 500 mm 3 / m 2 .
  • a practical upper limit can be considered 1000 mm 3 / m 2 or 800 mm 3 / m 2 .
  • values above 1000 mm 3 / m 2 are also conceivable.
  • the strip surface according to the invention can thus be clear provide more lubricant for the forming process than the conventional surfaces previously used.
  • the aluminum alloy strip according to the invention has, according to a further embodiment, an at least 25% increased mole density n clm of the surface compared to conventionally produced surface textures, for example EDT textures.
  • the well density of the surface is preferably more than 80 to 180 wells per mm 2 , preferably 100 to 150 wells per mm 2 .
  • a further embodiment of the aluminum alloy strip has a skewness of the topography of the surface S sk from 0 to -8, preferably -1 to -8. This ensures that the surface has a plateau-like structure, which is provided with recesses, so that lubricant pockets are provided.
  • This surface topography, in particular with a skewness of -1 to -8, is achieved, for example, by electrochemical graining of a "mill-finish" rolling surface and has a preferred forming behavior.
  • this has the state annealed (“O"), solution-annealed and quenched (“T4") or the state H19 or H48.
  • Both states have a maximum forming capacity and, together with the novel surface structure of the strip or sheet, make it possible to increase the forming capacity.
  • the "O” state is provided by any material, hardenable materials, such as AA6xxx alloys, are solution annealed and then quenched. This condition is called T4.
  • both states are preferably provided for forming processes, since in this state the metal sheet or strip permits maximum degrees of deformation, depending on the respective material.
  • an increase in strength is additionally made possible by curing.
  • the alloys for can production are preferably in the state H19 or H48, since this is the necessary strength can be provided after the forming and further processing to the beverage can.
  • the band or sheet has a passivation layer applied after electrochemical graining.
  • This passivation layer usually consists of chromate-free conversion materials which protect the surface of the aluminum strip from corrosion. A specific passivation layer therefore represents the conversion layer.
  • the passivation applied after electrochemical graining does not affect the provision of lubricant pockets for the forming process of the strip or sheet, so that passivated strips and sheets with a surface optimized for forming operations can also be provided.
  • the aluminum sheet or strip may be provided, at least in some areas, with a protective oil in order to protect the aluminum strip or aluminum alloy sheet from corrosion.
  • the band or sheet on the surface at least partially on a forming aid, in particular a dry lubricant, which can serve as a protective layer and as a lubricant in subsequent forming processes.
  • a forming aid in particular a dry lubricant, which can serve as a protective layer and as a lubricant in subsequent forming processes.
  • the above-described object of a method for producing an aluminum alloy strip or sheet is achieved in that a hot and / or cold-rolled strip or sheet consisting of an aluminum alloy after rolling is subjected to a single- or double-sided electrical subjected to chemical graining, wherein the electro-chemical graining homogeneously distributed wells as lubricant pockets in the Band or sheet are introduced from an aluminum alloy.
  • the aluminum alloy ribbons or sheets so produced have specific surfaces. The rolled-in texture of the strip or sheet is retained except for the additional indentations introduced by electrochemical graining.
  • the rolling texture forms, for example in the case of a "mill-finish" surface, a plateau-like surface in which homogeneously distributed depressions are present as lubricant pockets.
  • the aluminum alloy strip or sheet produced according to the invention differs markedly from conventionally produced aluminum alloy strips and sheets, the texture of which is not plateau-like due to texture roll embossing.
  • the strip or sheet is preferably subjected to a forming process, for example deep-drawing.
  • Thermoforming in practice usually includes deep drawing and stretch drawing parts.
  • the aluminum alloy strip or sheet can be previously covered with a forming aid, such as a lubricant or dry lubricant, so that an even better forming behavior due to the optimized surface structure and the better lubricant occupancy is achieved by the lubricant present in the lubricant pockets.
  • the average roughness S a of the surface of the strip or sheet is 0.5 ⁇ m to 2.0 ⁇ m, preferably 0.7 ⁇ m to 1.5 ⁇ m, particularly preferably 0.7 ⁇ m to 1 , 3 microns or preferably 0.8 microns to 1.2 microns.
  • Sheets or strips for internal parts of a motor vehicle preferably have an average roughness Sa of 0.7 ⁇ m-1.3 ⁇ m and outer skin parts of a motor vehicle have an average roughness Sa of 0.8 ⁇ m to 1.2 ⁇ m. Exterior and interior parts of a motor vehicle then receive a very good surface appearance.
  • the hot and / or cold rolled strip or sheet further has a minimum thickness of 0.8 mm.
  • Aluminum alloy strips or sheets with a thickness of at least 0.8 mm are often a forming process, for example Deep drawing, for example, to bring a flat sheet in a specific, required for the application, form.
  • Preferred thicknesses in the automotive sector are next to 1.0 to 1.5 mm, for example, for attachments such as doors, hoods and flaps, but also 2 mm to 3 mm or 4 mm for example, structural components, such as parts of the frame structure or the chassis.
  • Corresponding sheets are subjected to forming processes and used in the automotive sector, for example in chassis applications or as a structural part. The greater the thickness of the sheets, the higher the required forming forces.
  • bands or sheets with a smaller thickness such as ribbons for the production of beverage cans with a thickness of less than 0.8 mm, for example, 0.1 mm to 0.5 mm, can benefit from the present invention introduced surface structure, such as in In the manufacture of beverage cans, the limits of the forming properties of the aluminum alloy strips and sheets are usually almost exhausted. It is assumed that the aluminum alloy strips produced according to the invention with a surface optimized for forming also make it possible to further improve the deformation of these thin sheets.
  • the surface structure of the aluminum strip is performed by an electrochemical graining method with an electrolyte. Via the charge carrier entry and the current density, the surface structure and the proportion of the roughened surface can be adjusted without additional rolling step. The process is not only easy to handle, but also scales well for large throughput volumes.
  • depressions with a reduced bowl depth S VK of 1.0 ⁇ m-6.0 ⁇ m, preferably 1.5 ⁇ m-4.0 ⁇ m, particularly preferably 2.2 ⁇ m to 4 ⁇ m, are preferably introduced into the strip or sheet surface , 0 microns introduced by the electro-chemical graining. It has been found that tapes with corresponding surface topography achieve improved properties in the drawing test with a cross tool. The tribological properties of the aluminum sheet or strip can thus be improved. With the limited depression depths S vk of 1.5 microns to 4.0 microns or 2.2 microns to 4.0 microns improved deformation behavior can be achieved without affecting the subsequent surface properties, such as the surface appearance after painting.
  • the strip or sheet is preferably subjected to a cleaning step prior to the electrochemical graining in which the surface is cleaned by alkaline or acid pickling and optionally using further degreasing media and a homogeneous removal of material is carried out.
  • the removal of material is intended essentially to remove surface impurities introduced by rolling, so that a very suitable surface is available for electrochemical graining.
  • the electrochemical graining with HNO 3 is preferably carried out in a concentration of 2 to 20 g / l, preferably 2.5 to 15 g / l and with a charge carrier input of at least 200 C / dm 2 , preferably at least 500 C / dm 2 ,
  • the current densities may vary from at least 1 A / dm 2 , preferably to 60 A / dm 2 or 100 A / dm 2 . This is the indication of peak AC densities or peak current densities of pulsed DC.
  • electrolyte temperatures of less than 75 ° C, preferably in Range between room temperature and 50 ° C or 40 ° C, to achieve sufficient surface coverage of the grained areas.
  • nitric acid and hydrochloric acid can be used as an electrolyte.
  • the method according to the invention can be further developed in that, after the electrochemical graining, a passivation of the strip surface, preferably by applying a conversion layer, is carried out and / or a forming aid is applied.
  • a forming aid for example, lubricants and dry lubricants, which may optionally be melted understood.
  • the conversion layer and the forming aid may be formed as a protective layer and individually or simultaneously improve the corrosion resistance and thus the shelf life of the strip or sheet.
  • the forming aid additionally improves the forming properties.
  • the application of the conversion layer is combined with the application of a preferably meltable forming aid, in particular a meltable dry lubricant, for example a so-called "hot melt".
  • the strip or sheet is electrochemically grained after soft annealing or solution heat treatment and quenching.
  • the heat treatment can not adversely affect the surface properties of the sheet after the electrochemical graining and in relation to the Forming requirements optimized tape or sheet metal can be provided.
  • the surface texturing can be carried out by electrochemical graining but also before the final annealing, ie the soft annealing or the solution annealing and quenching.
  • storable aluminum alloy tapes can be provided in an economical manner.
  • the surface of the aluminum alloy strips or sheets prepared for the forming processes remains essentially unchanged during storage.
  • Lubricants in particular dry lubricants, for example hotmelts, are used as forming aids. These form at room temperature (20 - 22 ° C) a non-running, pasty, almost grip-proof thin film on the belt or sheet surface based on mineral oil, synthetic oil and / or renewable raw materials. In comparison with protective oils, hotmelts have improved lubricating properties, in particular during deep drawing.
  • the object is achieved by using a sheet according to the invention for producing a formed sheet for a motor vehicle.
  • Formed sheets in particular parts of a motor vehicle, sometimes require very high degrees of deformation, which can provide the band or sheet according to the invention.
  • the degrees of deformation are achieved by the specific surface structure of the sheets or strips, which also on the finished end product of the formed sheet metal still at least partially preserved. This depends on the specific forming process. Due to the better forming properties further weight saving potentials for motor vehicles can be achieved by the greater versatility of aluminum alloy sheets. In particular, the forming requirements of the sheet, that is, shape requirements due to the design, can be better met with aluminum alloy sheets.
  • Fig. 1 First, it is shown how the parameter values for the kernel depth S k , the reduced well depth S vk and the reduced peak height S pk can be determined from an Abbott curve.
  • the determination is carried out in accordance with DIN-EN-ISO 25178 for a standard-compliant measuring surface.
  • optical measuring methods for example confocal microscopy, are used to determine a height profile of a measuring surface. From the height profile of the measuring surface, the surface portion of the profile can be determined, which cuts a surface parallel to the measuring surface in the height c or runs above the surface. If the height c of the cut surface is represented as a function of the area ratio of the cut surface to the total area, the Abbott curve is obtained, which shows the typical S-shaped course for rolled surfaces.
  • a secant D with 40% length is shifted in the determined Abbott curve on the Abbott curve such that the absolute value of the slope of the secant D is minimal is. From the difference of the abscissa values of the intersecting points of the secant D with the abscissa at 0% area proportion and at 100% area proportion, the kernel depth S k of the surface is obtained.
  • the reduced peak height S pk and the reduced bowl depth S vk correspond to the height of a triangle which is coextensive with the tip surface A1 or the groove surface A2 of the Abbott curve.
  • the triangle of the top surface A1 has as base the value Smr1, which results from the intersection of a parallel to the X-axis with the Abbott curve, the parallel to the X-axis through the intersection of the secant D with the abscissa at 0%. area proportion runs.
  • the triangle of the Riefenization or well surface A2 has the base area of the value 100% - Smr2, where Smr2 is the intersection of a parallel to the X-axis with the Abbott curve and the parallel to the X-axis through the intersection of the secant D with the Abscissa at 100% area share proceeds.
  • n clm the well density of the texture n clm via the maximum number of closed void volumes n clm , ie the depressions or troughs as a function of the measurement height c in percent per mm 2 . This gives the number of closed empty spaces per unit area (1 / mm 2 ) for a given measuring height c (%). From n cl (c) the maximum n clm is determined. The larger n clm the finer the surface structure.
  • the optical measurement can also be used to determine the closed void volume Vvcl by integrating the closed void spaces A vcl (c) over the measured height c.
  • the closed void volume is also a characteristic surface feature of the tapes and sheets of the invention.
  • the measurement of the roughness of the surface takes place optically, since in comparison to a tactile measurement it is possible to scan much faster.
  • the optical detection takes place, for example, via interferometry or confocal microscopy, as was done in the present measurement data.
  • the measuring surfaces are also determined in size. The measured data were determined using square measuring surfaces with a side length of 2 mm each.
  • FIG Fig. 2 initially a 250-fold enlarged view of a conventional belt surface shown.
  • Fig. 3 shows an embodiment of a strip surface according to the invention, which was produced by an electro-chemical graining method, also in 250-fold magnification. It can be clearly seen that, on the one hand, the structures in electrochemical graining are finer and consist of depressions in a plateau-like surface. Unlike in the Fig.
  • the band B which is preferably at least partially made of an aluminum alloy type AA7xxx, type AA6xxx or, type AA5xxx or type AA3xxx, in particular AA7020, AA7021, AA7108, AA6111, AA6060, AA6014, AA6016, AA6106, AA6005C, AA6451, AA5454, AA5754, AA5182, AA5251, AA3104, AA3103 or AlMg6 is unwound.
  • the thickness of the band is preferably at least 0.8 mm, but at most 3 mm and preferably between 1.0 mm and 1.5 mm, for example when used in the automotive sector.
  • the thickness, for example, in bands for the beverage can production also be 0.1 mm to 0.5 mm. Also With these thin tapes, the improved forming behavior becomes noticeable in the case of the beverage can production which requires maximum degrees of deformation.
  • the strip unwound with the reel 1 preferably has the condition "O" annealed in the present embodiment, if it is an AA5xxx, AlMg6 or A3xxx type aluminum alloy or solution annealed and quenched "T4" in the case of an AA6xxx type aluminum alloy or type AA7xxx.
  • the tape is already in a particularly good formable state.
  • Bands and sheets for the beverage can production of the type AA5xxx or AA3xxx are also available in the condition H19 or painted in the condition H48, before they are formed.
  • the unwound aluminum alloy strip B is fed to an optional trimming operation for trimming the side edges 2.
  • the belt passes through a straightening device to remove deformations from the belt.
  • the belt is subjected to a cleaning and a pickling step.
  • a stain come here mineral acids into consideration but also bases, for example based on caustic soda.
  • Step 4 of pickling is also optional.
  • the aluminum strip is subjected in step 5 to an electro-chemical graining process in which recesses are introduced into the surface.
  • electrochemical graining depressions are introduced into the strip by the reaction of the electrolyte with the aluminum alloy strip, and aluminum is dissolved out at the respective sites.
  • the electrochemical graining is preferably set such that a depression depth S vk of 1.0 ⁇ m-6.0 ⁇ m, preferably 1.5 ⁇ m-4.0 ⁇ m, particularly preferably 2.2 ⁇ m to 4.0 ⁇ m, is achieved. It has been shown that the forming behavior of the aluminum alloy strip is very good in these subsequent parameters in a subsequent forming process.
  • the electrochemical graining with HNO 3 (nitric acid) in a concentration of 2.5 to 20 g / l, preferably at 2.5 to 15 g / l with alternating current with a frequency of 50 Hz is performed.
  • the charge carrier entry is preferably at least 200 C / dm 2 , preferably at least 500 C / dm 2 , in order to achieve a sufficient surface coverage with electro-chemically introduced depressions.
  • at least 1 A / dm 2 preferably up to 100 A / dm 2 and more are used as peak current densities.
  • the choice of the current density and the concentration of the electrolyte depends on the production speed and can be adjusted accordingly. In particular, the reactivity and thus the production rate can also be influenced by the temperature of the electrolyte.
  • the electrolyte may have a temperature of at most 75 ° C.
  • nitric acid as the electrolyte, a preferred operating range is between room temperature and about 40 ° C, at most 50 ° C.
  • As the electrolyte in addition to nitric acid and hydrochloric acid is suitable.
  • step 6 The electrochemical graining of the surface of the strip B preferably takes place on both sides in step 6. But it is also conceivable that only one side a corresponding surface structure is introduced. Subsequently, according to the in Fig. 5 illustrated embodiment in step 6 either a protective oil are applied or passivated the Aluminiumlegleitersbandober Assembly, for example by applying a conversion layer. These processing steps are also optional.
  • Drying is preferably carried out in step 7 before, in step 8 according to the illustrated embodiment, an optional layer comprising a forming aid is applied to the strip, preferably on both sides.
  • the forming aid is preferably a lubricant, in particular a meltable dry lubricant, for example a hotmelt.
  • a meltable dry lubricant can simplify the handling of the aluminum alloy strips or sheets according to the invention as a protective layer and lubricant and at the same time the
  • wool wax can also be used as a dry lubricant from renewable raw materials.
  • a blank can also be cut to length over the band shears 10.
  • optical inspection of the tape for errors is provided so that surface defects are detected early.
  • the embodiment shows Fig. 4 several optional work steps, which are carried out inline in the same production line directly after each other.
  • the embodiment of Fig. 4 is therefore a particularly economical variant of the method according to the invention. But it is also conceivable to combine only the unwinding of a strip according to step 1 and the electro-chemical graining according to step 5 with a coiling or cutting in sheet metal blanks. Basically, an electro-chemical graining of sheet metal blanks is conceivable.
  • Fig. 5 is now a schematic sectional view of an embodiment of a strip B according to the invention shown, which has on both sides introduced into the surface recesses 12 and additionally an applied layer of a meltable dry lubricant 13.
  • a corresponding band B has maximum forming properties and can also be easily stored because the surface is protected.
  • Corresponding bands B, even with a unilaterally grained surface can also be used as outer skin parts of a motor vehicle, since the surface is maximally protected before the forming process and / or significantly supports the deformation.
  • Made from a strip B sheets have due to the surface protection on a very good handling in the forming process.
  • Fig. 6a shows the configuration of the Cross tool in a perspective sectional view.
  • the cross tool comprises a punch 21, a hold-down 22 and a die 23.
  • the sheet 24 to be tested was either by a conventional method, for example, only by EDT rolling or only with the inventive electro-chemical graining, but also in addition to the EDT Roughened rollers.
  • the plate 24 designed as a blank is deep-drawn by the punch force F ST , with the force F N of the hold-down 22 and the die 23 being pressed onto the sheet metal blank.
  • the cruciform punch 21 has a width of 126 mm along the axes of the cross, whereas the die has an opening width of 129.4 mm.
  • the circular blanks 24 were made of different aluminum alloys and had different diameters. The circular blanks were also equipped with different surface topographies to investigate the forming behavior.
  • the surface topographies of the comparative examples were produced by conventional methods by roll milling with an EDT textured roll or by rolling with a roll having a "mill finish" surface. Both the surfaces embossed with EDT rolls and the "Mill-Finish" -prepared surfaces were additionally electrochemically roughened with the method according to the invention in order to demonstrate the technical effect of roughening.
  • the punch 21 was lowered at a speed of 1.5 mm / s in the direction of sheet metal and the sheet 4 deep-drawn according to the shape of the punch.
  • the punch force and punch travel were measured and recorded until the sample ruptured. The larger the diameter of the blank, which could be reshaped without tearing, the better the forming properties of the sheet.
  • both AA5xxx and AA6xxx-type aluminum alloy sheets were produced with the various surface topographies and their surface parameters using a confocal Measure microscope.
  • the tapes of the AA5xxx aluminum alloy were in the "O" state, the aluminum alloy tapes of the AA6xxx type in the "T4" state.
  • As AA5xxx an aluminum alloy of the type AA 5182 was used.
  • the aluminum alloy of the AA6xxx alloy corresponded to an AA6005C aluminum alloy.
  • Trials V1 to V4 were made with an identical AA6005C aluminum alloy and Trials V5 to V8 were made with an identical AA5182 aluminum alloy to eliminate influences of different compositions within the alloy types.
  • the four test variants V1 to V4 were also subjected to further drawing tests with a cross tool, in which a draw film was additionally used on both sides.
  • the drawing film was a conventional deep-drawing film made of PTFE with a thickness of 45 microns used.
  • the sheets were coated with a large amount of lubricant (8 g / m 2 ) before the drawing test and the drawing tests were carried out in the cross tool with a drawing film. This should suppress the effect of the different surfaces.
  • Fig. 8 the test results are shown. It was found that when using a drawing film in the additionally roughened by electrochemical graining surfaces of the plates V3 and V4 sheet holding forces compared to the non-roughened surfaces of the plates V1 and V3 could be significantly increased.
  • the variant V4 with 520 kN at 185 mm diameter reached the highest values, followed by the variant V3 with 490 kN.
  • Significantly lower values were achieved with 410 kN for variant V2 and 385 kN for variant V1. Without drawing film, the sheet holding forces are almost identical for all four test variants.
  • both AA5xxx and AA6xxx-type aluminum alloy sheets were produced with the various surface topographies and measured for their surface parameters using a confocal microscope.
  • the tapes of the AA5xxx aluminum alloy were in the "O" state and the aluminum alloy tapes of the AA6xxx type were in the "T4" state.
  • As AA5xxx an aluminum alloy of the type AA 5182 was used.
  • the aluminum alloy of the AA6xxx alloy corresponded to an aluminum alloy of the AA6005C type.
  • Runs V2, V6 were conventionally textured using EDT rollers.
  • Trials V1 and V5 had conventional "Mill Finish" surfaces.
  • the EDT textured surfaces were subjected to electrochemical graining and evaluated as Runs V4 and V8. The same was done for the sheets with "mill-finish" surfaces of both aluminum alloys.
  • the electrochemically grained sheets were evaluated as Runs V3 and V7.
  • an HNO 3 concentration of 4 g / l at a charge carrier input of 500 C / dm 2 in the experiments V3 and V4 and an HNO 3 concentration of 5 g / l at a charge carrier entry of 900 C / dm 2 at V7 and V8 used.
  • the electrolyte temperature was in all variants between 30 ° C and 40 ° C.
  • the closed void volume V vcl which represents the volume for the provision of lubricant in lubricant pockets, is larger in the conventionally textured with EDT rollers strips V2, V6 with 362 and 477 mm 3 / m 2 compared to 151 mm 3 / m 2 or 87mm 3 / m 2 of the "Mill Finish" versions V1 and V5.
  • the electrochemically grained embodiments V3, V4 and V7 and V8 according to the invention show a closed void volume V vcl of at least 500 mm 3 / m 2 .
  • the closed void volume which is important for the absorption of lubricant, can be increased significantly more than 10% in the bands according to the invention, which have undergone an electrochemical graining step.
  • the different topography of the embodiments according to the invention which on the basis of the different values of the reduced bowl depth S vk , the closed void volume V vcl and the bowl density of the surface is made responsible for the improvement of Umform s.
  • the surfaces optimized according to the invention for forming show marked differences from lithoplates, even in topography, as shown by the combined measurement results of various measured litho sheets, shown in Comparative Example C13.
  • litho plates not only have significantly lower mean roughness values S a , but also have a significantly lower reduced dross depth S vk .
  • the mean trough density n clm is slightly above the electro-grained, umformoptim striv surfaces of the sheets V4 invention, V3, V7 and V8.
  • Aluminum alloy strips and sheets according to the invention are therefore very well suited, for example, for the provision of outer skin parts of a body of a motor vehicle.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Band oder Blech aus einer Aluminiumlegierung mit einer zumindest bereichsweise vorgesehenen, ein- oder beidseitigen, für einen Umformprozess vorbereiteten Oberflächenstruktur, insbesondere ein Band oder Blech für umgeformte Kraftfahrzeugbauteile. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Bands oder Blechs mit einer für einen Umformprozess vorbereiteten ein- oder beidseitigen Oberflächenstruktur aus einer Aluminiumlegierung sowie eine entsprechende Verwendung eines umgeformten Bands oder Blechs.
  • In der Automobilindustrie werden zunehmend Bleche aus Aluminiumlegierungen eingesetzt, um Gewichtseinsparpotentiale im Kraftfahrzeugbau zu realisieren. Bänder und Bleche für die Herstellung von Kraftfahrzeugbauteilen werden üblicherweise aus Aluminiumlegierungen vom Typ AA7xxx, AA6xxx, AA5xxx oder AA3xxx hergestellt. Sie zeichnen sich durch mittelhohe bis sehr hohe Festigkeiten und ein sehr gutes Umformverhalten aus. Die Festigkeiten sind im Wesentlichen Werkstoffeigenschaften, wohingegen die Umformbarkeit durch u. a. die Werkstoffeigenschaften, die Oberflächentopographie, die Schmiermittelmenge, den Schmiermitteltyp und die Werkzeugoberfläche in Kombination beeinflusst wird. Hier steht einmal das Material selbst mit seinen Umformeigenschaften, beispielsweise der Bruchdehnung, im Vordergrund. Daneben spielt aber auch die Oberflächentopographie bzw. die Oberflächenstruktur des Bands oder Blechs eine große Rolle sowie der Anteil an Schmierstoffen auf der Oberfläche des Blechs. Gleichzeitig hat das Werkzeugmaterial, die Werkzeugoberfläche, der Kontaktdruck beim Umformen, die Temperatur und die Umformgeschwindigkeit einen großen Einfluss. Um bei der Band- bzw. Blechherstellung bereits maximale Umformeigenschaften bereitzustellen, werden Bänder und Bleche aus einer Aluminiumlegierung üblicherweise im letzten Walzstich mit einer Oberflächenstruktur versehen, um auf der Band- bzw. Blechoberfläche ein- oder beidseitig Vertiefungen einzubringen, die als Schmierstofftaschen dienen. Über diese Schmierstofftaschen verbleibt ein aufgetragener Schmierstoff bis zum Umformprozess auf der Blechoberfläche und ermöglicht größere Umformgrade des Blechs bzw. des Bandes. Während des Umformens kann der Schmierstoff auch aus den Schmierstofftaschen heraus zu anderen Bereichen des Blechs transportiert werden, um dort lokal für eine ausreichende Schmierung zu sorgen. Hierzu werden die eingesetzten Walzen mit einer Textur versehen, welche abhängig von dem gewählten Verfahren zur Strukturierung der Walze zu einer unterschiedlichen Textur auf dem Band führt. So stellt beispielsweise eine über ein "Electrical Discharge Texturing" (EDT)- Verfahren hergestellte Oberflächenstruktur eine hohe Anzahl von Spitzen im Oberflächenprofil zur Verfügung. Mit einem "Electron Beam Texturing" (EBT)-Verfahren können kontrolliert verteilte Vertiefungen in der Oberfläche bereitgestellt werden. Durch ein "Shot Blasting Texturing" (SBT)-Verfahren können die Prägewalzen ebenfalls texturiert werden. Auch eine strukturierte Chromschicht oder mittels Laser texturierte Oberflächen wurden zur Anwendung gebracht. Allen Produktionsschritten gemein ist es, dass die Oberflächenstruktur durch einen Walzprägeschritt von der Walze auf die Oberfläche des Aluminiumbandes übertragen wird. Typischerweise wird dabei die Dicke des Bands erneut reduziert, um die Textur übertragen zu können.
  • Hohe Anforderungen an die Umformeigenschaften werden auch in anderen technischen Bereichen gefordert, beispielsweise bei der Herstellung von Getränkedosen, insbesondere des Dosenkörpers und des Dosendeckels, aus AA3xxx oder AA5xxx Aluminiumlegierungen.
  • Aus der deutschen Übersetzung der europäischen Patentschrift DE 602 13 567 T2 ist ein Verfahren zum Prägen einer Oberflächenstruktur von Aluminiumbändern bekannt, bei welchem über eine Vielzahl von Stichen ein Abprägen der Textur ohne Dickenreduktion des Bands erfolgt. Zudem ist beschrieben, dass für die Anwendung von lithografischen Druckplattenträgern ein entsprechend walzgeprägtes Blech auch einem elektro-chemischen Körnen unterzogen werden kann. Lithografische Druckplattenträger sind allerdings weder für Kraftfahrzeuge geeignet, noch für weitere Umformschritte vorgesehen. Es handelt sich vielmehr um ein komplett anderes Anwendungsgebiet von Aluminiumblechen, denn die Bleche werden elektro-chemisch aufgeraut, um mit einer Beschichtung versehen und im Druck eingesetzt zu werden. In Bezug auf die Verbesserung des Umformverhaltens von Aluminiumlegierungsbändern oder -blechen in Umformprozessen enthält die genannte europäische Patentschrift jedenfalls keine Hinweise für den Fachmann.
  • Aus der US-Patentanmeldung US 2008/0102404 A1 ist ein elektro-chemisches Körnen einer Aluminiumoberfläche für die Herstellung von lithografischen Druckplattenträgern zur Aufrauung der Oberflächen bekannt. Das elektro-chemische Körnen findet im Gegensatz zum elektro-chemischen Ätzen, welches Gleichstrom verwendet, unter Anwendung von Wechselstrom oder gepulstem Gleichstrom statt. Hierdurch wird erreicht, dass der Ätzprozess immer wieder unterbrochen wird und die Oberfläche nicht tief, beispielsweise tiefe Kanäle geätzt werden, sondern nur oberflächliche Mulden erzeugt werden, also ein Körnen oder Aufrauen der Oberfläche erreicht wird. Lithografische Druckplattenträger sind jedoch nicht für eine weitere Umformung vorgesehen.
  • Die japanische Patentanmeldung JP S63 141722 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines walzharten Aluminiumblechs für Umformprozesse, in welches durch elektrolytisches Ätzen tiefe Mikrokanäle geätzt werden, die der Verankerung einer Polyamidschicht auf dem Blech dienen. Über die Polyamidschicht soll die Umformung des Blechs erleichtert werden. Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich aber nicht mit der Bereitstellung von Blechen und Bändern mit Polyamidbeschichtung. Vielmehr sollen Bänder und Bleche bereitgestellt werden, die beispielsweise im Kraftfahrzeug eingesetzt und nach der Umformung lackiert werden. Die Verbesserung der Umformeigenschaften der Bänder oder Bleche soll daher ohne eine Polyamidbeschichtung erreicht werden.
    In der japanischen Patentanmeldung JP H06 287722 wird ein Verfahren zum Beschichten eines Aluminiumbands mit Fluorokunststoff beschrieben, wobei die Oberfläche des Bands ebenfalls zunächst elektrolytisch unter Verwendung von Gleichstrom geätzt wird. Die deutsche Offenlegungsschrift DE 103 45 934 wird ein umformvorbereitetes Aluminiumband für KFZ-Bauteile offenbart, wobei die Oberfläche konventionell beispielsweise unter Verwendung von EDT-texturierten Walzen walzgeprägt wird.
  • Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Aluminiumlegierungsband oder -blech mit einer für einen Umformprozess vorbereiteten Oberflächenstruktur zur Verfügung zu stellen, welches einfach herstellbar ist und verbesserte tribologische Eigenschaften in Bezug auf einen nachfolgenden Umformprozess aufweist. Darüber hinaus ist es Aufgabe der Erfindung, ein Herstellverfahren für ein entsprechendes Aluminiumlegierungsband oder -blech sowie dessen Verwendung vorzuschlagen.
  • Gemäß einer ersten Lehre der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe für ein Band oder Blech aus einer Aluminiumlegierung dadurch gelöst, dass das Band oder Blech ein- oder beidseitig eine Oberfläche mit unter Verwendung eines elektro-chemischen Körnungsverfahrens hergestellten Vertiefungen als Schmierstofftaschen aufweist.
  • Die Erfinder haben erkannt, dass durch ein elektro-chemisches Körnungsverfahren in die Oberfläche eines Aluminiumlegierungsbandes bzw. -bleches Schmierstofftaschen eingebracht werden können, welche das Umformverhalten des Blechs deutlich verbessern können, d.h. die tribologischen Eigenschaften des Blechs deutlich positiv beeinflussen. Interessant ist dies insbesondere bei Blechen mit einer Mindestdicke von 0,8 mm, da bei Blechen oder Bändern mit diesen Dicken neben den Werkstoffeigenschaften insbesondere auch die Oberflächeneigenschaften aufgrund der höheren Umformkräfte als bei dünneren Blechen oder Bändern bei der Umformung wichtiger werden. Im Vergleich zu den herkömmlichen, mechanisch geprägten Oberflächenstrukturen, wurde festgestellt, dass die elektro-chemisch gekörnten Oberflächen eine deutlich andere Struktur aufweisen. Die Oberfläche des Aluminiumlegierungsbandes weist weiterhin die eingewalzte, plateauartige Textur auf, welche mit unter Verwendung des elektro-chemischen Körnens in die Oberfläche eingebrachte Vertiefungen durchsetzt ist. Dies ist ein deutlicher Unterschied zu den bisher verwendeten eingewalzten Oberflächentexturen bzw. Vertiefungen. Die beim elektro-chemischen Körnen in die Aluminiumlegierungsbänder bzw. -bleche eingebrachten Vertiefungen weisen im Vergleich zu den mechanischen Prägeverfahren ein höheres eingeschlossenes Volumen und damit eine deutlich größere reduzierte Muldentiefe auf. Die Oberfläche weist neben der durch das Walzen zuvor eingebrachten Oberflächenstruktur, beispielsweise einer "Mill-finish"-Oberflächenstruktur, Vertiefungen auf, welche zum Teil sehr abrupt von der Oberfläche abfallen und teilweise Hinterschneidungen bzw. negative Öffnungswinkel aufweisen. Diese Ausgestaltung der Vertiefungen ist spezifisch auf das Herstellverfahren durch elektro-chemische Körnung zurückzuführen. Aufgrund der spezifischen Ausprägung der Vertiefungen durch das elektro-chemische Körnen besitzt das erfindungsgemäße Aluminiumlegierungsband bzw. -blech ein verbessertes Aufnahmeverhalten bezüglich der beim Umformen eingesetzten Schmierstoffe. Die als Schmierstofftaschen ausgebildeten Vertiefungen, welche durch das elektro-chemische Körnen in das Blech eingebracht werden, zeigen eine deutlich größere reduzierte Muldentiefe und ein deutlich höheres geschlossenes Leervolumen. Es kann insofern eine höhere Schmierstoffmenge für den Umformprozess bereitgestellt werden. Dies spiegelt sich auch in den verbesserten Umformeigenschaften der so hergestellten Bänder bzw. Bleche wieder. Darüber hinaus ist das elektro-chemische Körnen ein Verfahren, dass großtechnisch wirtschaftlich einsetzbar ist und damit für die Massenfertigung geeignet.
  • Bevorzugt weist das Band oder Blech aus einer Aluminiumlegierung eine Mindestdicke von 0,8 mm auf. Aluminiumlegierungsbänder oder -bleche mit einer Dicke von mindestens 0,8 mm werden häufig einem Umformprozess, beispielsweise einem Tiefziehen, unterzogen, um beispielsweise ein ebenes Blech in eine spezifische für die Anwendung benötigte Form zu bringen. Bevorzugte Dicken im Automobilbereich sind daneben auch 1,0 bis 1,5 mm oder bis 2,0 mm. Aber auch Aluminiumbleche mit Dicken bis zu 3 mm oder bis 4 mm werden in Umformprozessen umgeformt und im Automobilbereich, beispielsweise in Fahrwerksanwendungen oder als Strukturteil, eingesetzt. Je größer die Dicken desto höher sind die benötigten Umformkräfte. Damit steigen aber die Anforderungen an die Umformeigenschaften der Bleche, deren Oberfläche und der Werkstoffe. Die erfindungsgemäße Oberflächenausgestaltung trägt damit dazu bei, verbesserte Umformergebnisse in allen Dickenbereichen, insbesondere aber in den größeren Dickenbereichen ab 0,8 mm zu erzielen.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung besteht das Band oder das Blech zumindest teilweise aus einer Aluminiumlegierung vom Typ AA7xxx, Typ AA6xxx, vom Typ AA5xxx oder vom Typ AA3xxx ,insbesondere aus einer Aluminiumlegierung vom Typ AA7020, AA7021, AA7108, AA6111, AA6060, AA6016, AA6014, AA6005C, AA6451, AA5454, AA5754, AA5251, AA5182, AA3103 oder AA3104. Daneben kann bevorzugt auch eine AlMg6-Legierung für das Band oder Blech verwendet werden. Schließlich ist auch die Verwendung von plattierten Verbundwerkstoffen mit den oben genannten Legierungen beispielsweise als Kernlegierung denkbar. Beispielsweise weist eine mit einer AA8079 Aluminiumlegierung plattierte Kernlegierung vom Typ AA6016 oder AA6060 bereits ohne die Oberflächenbehandlung durch elektro-chemisches Körnen sehr gute Umformeigenschaften auf. Es wird davon ausgegangen, dass diese Eigenschaften über die erfindungsgemäße Oberflächentextur zusätzlich verbessert werden können. Den genannten Aluminiumlegierungen ist gemein, dass diese üblicherweise für die Verwendung in Kraftfahrzeugen bevorzugt werden. Sie zeichnen sich durch ein hohes Umformvermögen und die Bereitstellung von mittelhohen bis sehr hohen Festigkeiten aus. Beispielsweise können durch eine Aushärtung nach der Umformung die Aluminiumlegierungen vom Typ AA6xxx oder AA7xxx sehr hohe Festigkeiten erreichen und werden in Strukturanwendungen eingesetzt. Die genannten hochmagnesiumhaltigen Aluminiumlegierungen vom Typ AA5xxx und AlMg6 sind nicht aushärtbar, weisen aber neben einem sehr guten Umformverhalten unmittelbar hohe Festigkeitswerte auf. Die Legierungen vom Typ AA3xxx stellen im Kraftfahrzeugbau mittelhohe Festigkeiten bereit und werden bevorzugt für Bauteile verwendet, bei welchen die Steifigkeit im Vordergrund steht und eine hohe Umformbarkeit gefordert wird. Es hat sich gezeigt, dass bei den oben genannten Werkstoffen eine besondere Steigerung des Umformverhaltens erfindungsgemäßer Bänder und Bleche erzielt werden kann.
  • AA3xxx-Legierungen, zum Beispiel die AA3104 oder die AA3103 und einige AA5xxx, wie beispielsweise die genannte AA5182 aber auch die Legierungen AA5027 oder AA5042 werden auch zur Herstellung von Getränkedosen verwendet und müssen daher ebenfalls sehr gute Umformeigenschaften bei gleichzeitig guten Oberflächeneigenschaften nach dem Umformen aufweisen. Es wird daher davon ausgegangen, dass auch die Aluminiumlegierungen vom Typ AA3xxx und AA5xxx, insbesondere die genannten AA3104, AA3103, AA5182, AA5027 oder AA5042 bei der Getränkedosenherstellung von der spezifischen, elektro-chemisch gekörnten Oberfläche bei Umformungen mit großen Umformgraden profitieren.
  • Wie bereits ausgeführt, führt das elektro-chemische Körnungsverfahren zu einer ganz spezifischen Oberflächentopografie, d.h. zu spezifisch ausgeprägten Vertiefungen, welche als Schmierstofftaschen dienen. Zur Beschreibung der spezifisch ausgebildeten Oberflächentopographie stehen gemäß EN ISO 25178 zur flächenhaften Rauheitmessung die reduzierte Spitzenhöhe Spk, die Kernrautiefe Sk und die reduzierte Muldentiefe (auch reduzierte Riefentiefe genannt) Svk zur Verfügung.
  • Alle drei genannten Parameter können gemäß EN ISO 25178 aus einer sogenannten Abbott-Kurve abgelesen werden. Um die Abbott-Kurve zu erhalten, wird eine Oberfläche üblicherweise optisch dreidimensional vermessen. In das gemessene dreidimensionale Höhenprofil der Oberfläche werden ebene Flächen, die sich parallel zur gemessenen Oberfläche erstrecken, in einer Höhe c eingebracht, wobei c vorzugsweise als Distanz zur Nulllage der vermessenen Oberfläche bestimmt wird. Der Flächeninhalt der Schnittfläche der eingebrachten ebenen Flächen mit der gemessenen Oberfläche in der Höhe c wird ermittelt und mit der gesamten Messfläche dividiert, um den Flächenanteil der Schnittfläche an der Gesamtmessfläche zu erhalten. Dieser Flächenanteil wird für verschiedene Höhen c bestimmt. Die Schnittflächenhöhe wird dann als Funktion des Flächenanteils dargestellt, woraus sich die Abbott-Kurve ergibt, Fig. 1.
  • Mit Hilfe der Abbott-Kurve können die reduzierte Spitzenhöhe (Spk), Kernrautiefe (Sk) und die reduzierte Muldentiefe (Svk) ermittelt werden. Alle drei Parameter verweisen auf unterschiedliche Oberflächeneigenschaften. Es wurde ermittelt, dass insbesondere die reduzierte Muldentiefe (Svk) mit einem verbesserten Umformverhalten korreliert.
  • Die Abbott-Kurve weist üblicherweise für gewalzte Oberflächen einen S-förmigen Verlauf auf. In diesen S-förmigen Verlauf der Abbott-Kurve wird eine Sekante mit einer Länge von 40 % des Materialanteils, in der Abbott-Kurve so weit verschoben, bis diese einen minimalen Steigungsbetrag aufweist. Dies ist üblicherweise im Wendepunkt der Abbott-Kurve der Fall. Die Verlängerung dieser Gerade bis zu 0 % Material bzw. 100 % Materialanteil ergibt wiederum zwei Werte für die Höhe c bei 0 % bzw. 100 % Materialanteil. Der vertikale Abstand der beiden Punkte ergibt die Kernrautiefe Sk des Profils. Die reduzierte Muldentiefe Svk ergibt sich aus einem mit den Talflächen der Abbott-Kurve flächengleiches Dreieck A2 mit einer Basislänge von 100 % - Smr2, wobei sich Smr2 aus dem Schnittpunkt der Abbott-Kurve mit einer Parallelen zur X-Achse, welche durch den Schnittpunkt der Verlängerung der Sekante mit der 100%-Abszisse verläuft, ergibt. Die Höhe dieses flächengleichen Dreiecks entspricht bei einer Flächenmessung der reduzierten Muldentiefe Svk, Fig. 1.
  • Die reduzierte Spitzenhöhe Spk ist die Höhe des mit den Kuppenflächen der Abbott-Kurve flächengleichen Dreiecks mit der Basislänge Smr1. Smr1 ergibt sich aus dem Schnittpunkt der Abbott-Kurve mit einer Parallelen zur X-Achse, welche durch den Schnittpunkt der Verlängerung der oben genannten Sekante mit der 0%-Achse verläuft.
  • Die Parameter Sk, Spk und Svk bei einer Flächenmessung ermöglichen eine getrennte Betrachtung des Profils in Bezug auf den Kernbereich, Spitzenbereich und Riefenbereich bzw. Muldenbereich.
  • Als weiterer Parameter der Oberfläche kann auch die Muldendichte der Textur nclm verwendet werden. Die Muldendichte gibt die maximale Anzahl der geschlossenen Leervolumina, d.h. der Vertiefungen bzw. Mulden in Abhängigkeit von der Messhöhe c pro mm2 an. Die Messhöhe c entspricht dabei dem Wert c, welcher auch in der der Abbott-Kurve dargestellt ist. Die Messhöhe c entspricht somit bei 100% der höchsten Erhebung der Oberfläche und bei 0 % der tiefsten Stelle des Oberflächenprofils.
  • Es gilt:
    • ncl (c) = Anzahl der geschlossenen Leerflächen pro Flächeneinheit (1/mm2) bei gegebener Messhöhe c (%) und
    • nclm = MAX(ncl (ci)), wobei nclm die maximale Anzahl der geschlossenen Leerflächen pro Flächeneinheit (1/mm2) mit ci = 0 bis 100% entspricht.
  • Schließlich dient auch das geschlossene Leervolumen Vvcl der Oberfläche zur Charakterisierung der Oberfläche. Es bestimmt die Aufnahmefähigkeit der Oberfläche beispielsweise für Schmierstoffe. Das geschlossene Leervolumen wird durch Bestimmung der geschlossenen Leerfläche Avcl(c) in Abhängigkeit der Messhöhe c bestimmt. Das geschlossene Leervolumen Vvcl ergibt sich dann aus: V vcl = ∫ 0 100 ⁢ % A vcl c dc
    Figure imgb0001
  • Auch mit Hilfe der Schiefe der Topographie der Oberfläche Ssk kann die Oberfläche beschrieben werden. Diese gibt an, ob die vermessene Oberfläche einen plateauartigen Aufbau mit Vertiefungen aufweist oder eine durch Erhebungen oder Spitzen geprägte Oberfläche vorliegt. Die Ssk ist gemäß DIN EN ISO 25178-2 der Quotient der mittleren dritten Potenz der Ordinatenwerte und der dritten Potenz der mittleren quadratischen Höhe Sq. Es gilt: S sk = 1 S q 3 1 A ∬ A z 3 x y dxdy ,
    Figure imgb0002
     wobei A der begrenzte Oberflächenteil der Messung ist und z die Höhe des Messpunktes. Für Sq gilt: S q = 1 A ∬ A z 2 x y dxdy .
    Figure imgb0003
  • Ist Ssk kleiner Null so liegt eine plateauartige, durch Vertiefungen geprägte Oberfläche vor. Bei einem Wert für Ssk größer Null wird die Oberfläche durch Spitzen geprägt und weist keinen oder nur einen sehr geringen plateauartigen Oberflächenanteil auf.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist mindestens eine Band- oder Blechoberfläche eine reduzierte Muldentiefe Svk von 1,0 µm - 6,0 µm, vorzugsweise 1,5 µm - 4,0 µm, besonders bevorzugt 2,2 µm bis 4 µm auf. Mit einer reduzierten Muldentiefe von 1,0µm - 6,0 µm kann eine um mindestens den Faktor 4 größere reduzierte Muldentiefe Svk als bei konventionell walzgeprägten Oberflächenstrukturen am erfindungsgemäßen Band bzw. Blech aus einer Aluminiumlegierung bereitgestellt werden. Die bevorzugt ausgewählten Werte für die reduzierte Muldentiefe ermöglichen ein verbessertes Umformverhalten, ohne die späteren Oberflächeneigenschaften, beispielsweise die Oberflächenanmutung nach einer Lackierung, zu beeinflussen.
  • Bevorzugt beträgt gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Bandes das geschlossene Leervolumen Vvcl mindestens 450 mm3/m2, bevorzugt mindestens 500 mm3/m2. Als eine praktische Obergrenze kann 1000 mm3/m2 bzw. 800 mm3/m2 angesehen werden. Allerdings sind auch Werte oberhalb von 1000 mm3/m2 denkbar. Die erfindungsgemäße Bandoberfläche kann damit deutlich mehr Schmierstoff für den Umformprozess zur Verfügung stellen als die bisher verwendeten konventionellen Oberflächen.
  • Das erfindungsgemäße Aluminiumlegierungsband weist gemäß einer weiteren Ausgestaltung eine um mindestens 25 % gesteigerte Muldendichte nclm der Oberfläche gegenüber konventionell hergestellten Oberflächentexturen, beispielsweise EDT-Texturen auf. Die Muldendichte der Oberfläche beträgt bevorzugt mehr als 80 bis 180 Mulden pro mm2, bevorzugt 100 bis 150 Mulden pro mm2.
  • Eine weitere Ausgestaltung des Aluminiumlegierungsbandes weist eine Schiefe der Topographie der Oberfläche Ssk von 0 bis -8, bevorzugt -1 bis -8 auf. Hierdurch wird erreicht, dass die Oberfläche eine plateauartige Struktur aufweist, welche mit Vertiefungen versehen ist, so dass Schmierstofftaschen bereitgestellt werden. Diese Oberflächentopographie, insbesondere mit einer Schiefe von -1 bis -8 wird beispielsweise durch elektro-chemisches Körnen einer "mill-finish"-Walzoberfläche erreicht und weist ein bevorzugtes Umformverhalten auf.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Bandes bzw. Bleches weist dieses den Zustand weichgeglüht ("O"), lösungsgeglüht und abgeschreckt ("T4") oder den zustand H19 oder H48 auf. Beide Zustände weisen ein maximales Umformvermögen auf und ermöglichen gemeinsam mit der neuartigen Oberflächenstruktur des Bandes oder Blechs eine Vergrößerung des Umformvermögens. Während der Zustand "O" durch jeden Werkstoff bereitgestellt wird, werden aushärtbare Werkstoffe, beispielsweise AA6xxx-Legierungen, lösungsgeglüht und anschließend abgeschreckt. Dieser Zustand wird als T4 bezeichnet. Allgemein sind beide Zustände jedoch bevorzugt für Umformprozesse vorgesehen, da in diesem Zustand das Blech bzw. das Band maximale Umformgrade, abhängig vom jeweiligen Werkstoff, zulässt. Im Zustand T4 wird zusätzlich eine Steigerung der Festigkeit durch ein Aushärten ermöglicht. Die Legierungen für die Dosenherstellung liegen bevorzugt im Zustand H19 oder H48 vor, da hierdurch die notwendigen Festigkeiten nach der Umformung und der weiteren Verarbeitung zur Getränkedose bereitgestellt werden können.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist das Band oder Blech eine nach dem elektro-chemischen Körnen aufgebrachte Passivierungsschicht auf. Diese Passivierungsschicht besteht üblicherweise aus Chromat-freien Konversionsmaterialien, welche die Oberfläche des Aluminiumbandes bzw. -blechs vor Korrosion schützen. Eine spezifische Passivierungsschicht stellt daher die Konversionsschicht dar. Die nach dem elektro-chemischen Körnen aufgebrachte Passivierung beeinflusst die Bereitstellung von Schmierstofftaschen für den Umformprozess des Bandes oder Blechs nicht, so dass auch passivierte Bänder und Bleche mit einer für Umformoperationen optimierten Oberfläche bereitgestellt werden können.
  • Alternativ zur Passivierung kann das Aluminiumblech oder -band zumindest bereichsweise mit einem Schutzöl versehen werden, um das Aluminiumband oder Aluminiumlegierungsblech vor Korrosion zu schützen.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist das Band oder Blech auf der Oberfläche zumindest bereichsweise eine Umformhilfe, insbesondere einen Trockenschmierstoff auf, welches als Schutzschicht und als Schmierstoff in nachfolgenden Umformprozessen dienen kann. Hierdurch wird ermöglicht, ein besonders lagerfähiges Produkt zur Verfügung zu stellen, das gleichzeitig auch aufgrund der Schutzschicht einfach handhabbar ist.
  • Gemäß einer zweiten Lehre der vorliegenden Erfindung wird die oben aufgezeigte Aufgabe für ein Verfahren zur Herstellung eines Aluminiumlegierungsbands oder - blechs dadurch gelöst, dass ein warm- und/oder kaltgewalztes Band oder Blech bestehend aus einer Aluminiumlegierung nach dem Walzen einem ein- oder beidseitigen elektro-chemischen Körnen unterzogen wird, wobei durch das elektro-chemische Körnen homogen verteilte Vertiefungen als Schmierstofftaschen in das Band oder Blech aus einer Aluminiumlegierung eingebracht werden. Die so hergestellten Aluminiumlegierungsbänder oder -bleche weisen spezifische Oberflächen auf. Die eingewalzte Textur des Bandes oder Blechs bleibt bis auf die zusätzlich eingebrachten Vertiefungen, welche durch das elektro-chemische Körnen eingebracht wurden, erhalten. Die Walztextur bildet, beispielsweise bei einer "Mill-Finish"-Oberfläche eine plateauartige Oberfläche, in welche homogen verteilte Vertiefungen als Schmierstofftaschen vorhanden sind. Damit unterscheidet sich das erfindungsgemäß hergestellte Aluminiumlegierungsband oder -blech deutlich von konventionell hergestellten Aluminiumlegierungsbändern und -blechen, deren Textur aufgrund des Texturwalzprägens nicht plateauartig ausgebildet ist.
  • Vorzugsweise wird das Band oder Blech einem Umformvorgang, beispielsweise einem Tiefziehen, unterzogen. Das Tiefziehen umfasst in der Praxis üblicherweise Tiefzieh- und Streckziehanteile. Dabei kann das Aluminiumlegierungsband oder -blech zuvor mit einer Umformhilfe, beispielsweise mit einem Schmierstoff oder Trockenschmierstoff belegt werden, sodass durch das in den Schmierstofftaschen vorhandene Schmierstoff ein noch besseres Umformverhalten aufgrund der optimierten Oberflächenstruktur und der besseren Schmierstoffbelegung erzielt wird.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Aluminiumlegierungsbandes oder -blechs beträgt die mittlere Rauheit Sa der Oberfläche des Bandes oder Blechs 0,5 µm bis 2,0 µm, bevorzugt 0,7 µm bis 1,5 µm, besonders bevorzugt 0,7 µm bis 1,3 µm oder vorzugsweise 0,8 µm bis 1,2 µm beträgt. Bleche oder Bänder für innenliegende Teile eines Kraftfahrzeugs weisen bevorzugt eine mittlere Rauheit Sa von 0,7 µm - 1,3 µm und Außenhautteile eines Kraftfahrzeugs eine mittlere Rauheit Sa von 0,8 µm bis 1,2 µm auf. Außen- und Innenteile eines Kraftfahrzeugs erhalten dann eine sehr gute Oberflächenanmutung.
  • Bevorzugt weist das warm- und/oder kaltgewalzte Band oder Blech ferner eine Mindestdicke von 0,8 mm auf. Aluminiumlegierungsbänder oder -bleche mit einer Dicke von mindestens 0,8 mm werden häufig einem Umformprozess, beispielsweise einem Tiefziehen, unterzogen, um beispielsweise ein ebenes Blech in eine spezifische, für die Anwendung benötigte, Form zu bringen. Bevorzugte Dicken im Automobilbereich sind daneben auch 1,0 bis 1,5 mm, beispielsweise für Anbauteile wie Türen, Hauben und Klappen, aber auch 2 mm bis 3 mm oder bis 4 mm für beispielsweise Strukturbauteile, wie beispielsweise Teile der Rahmenkonstruktion oder des Fahrwerks. Entsprechende Bleche werden Umformprozessen unterzogen und im Automobilbereich, beispielsweise in Fahrwerksanwendungen oder als Strukturteil, eingesetzt. Je größer die Dicke der Bleche desto höher sind die benötigten Umformkräfte. Damit steigt auch die Oberflächenreibung im Werkzeug beim Umformen. Mit zunehmender Dicke steigen die Anforderungen an die Umformeigenschaften der Bleche oder Bänder. Die Oberflächenausgestaltung trägt daher dazu bei, maximale Umformergebnisse zu erzielen. Hohe Umformanforderungen werden insbesondere für Anbauteile mit Blechdicken von 1,0 mm bis 1,5 mm gefordert, da hier die Möglichkeit der individuellen Formgebung der oft sichtbaren Bleche eine sehr große Rolle spielt.
  • Aber auch Bänder oder Bleche mit einer geringeren Dicke, beispielsweise Bänder für die Herstellung von Getränkedosen mit einer Dicke von weniger als 0,8 mm, beispielsweise 0,1 mm bis 0,5 mm, können von der erfindungsgemäß eingebrachten Oberflächenstruktur profitieren, da beispielsweise bei der Herstellung von Getränkedosen die Grenzen der Umformeigenschaften der Aluminiumlegierungsbänder und -bleche üblicherweise nahezu ausgeschöpft werden. Es wird davon ausgegangen, dass die erfindungsgemäß mit einer umformoptimierten Oberfläche hergestellten Aluminiumlegierungsbänder auch eine weitere Verbesserung der Umformung dieser dünnen Bleche ermöglicht.
  • Wie bereits zuvor ausgeführt, wird im Gegensatz zu dem bekannten Stand der Technik die Oberflächenstruktur des Aluminiumbandes durch ein elektro-chemisches Körnungsverfahren mit einem Elektrolyten durchgeführt. Über den Ladungsträgereintrag und die Stromdichte kann die Oberflächenstruktur und der Anteil der aufgerauten Oberfläche ohne zusätzlichen Walzschritt eingestellt werden. Das Verfahren ist nicht nur einfach handhabbar, sondern lässt sich gut auf große Durchsatzmengen skalieren.
  • Gemäß einer ersten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden in die Band- oder Blechoberfläche vorzugsweise Vertiefungen mit einer reduzierten Muldentiefe SVK von 1,0µm - 6,0 µm, vorzugsweise 1,5 µm - 4,0µm, besonders bevorzugt 2,2 µm bis 4,0 µm durch das elektro-chemische Körnen eingebracht. Es hat sich gezeigt, dass Bänder mit entsprechender Oberflächentopografie verbesserte Eigenschaften im Ziehversuch mit einem Kreuzwerkzeug erreichen. Die tribologischen Eigenschaften des Aluminiumblechs bzw. -bands können damit verbessert werden. Mit den beschränkten Muldentiefen Svk von 1,5 µm bis 4,0 µm bzw. 2,2 µm bis 4,0 µm kann ein verbessertes Umformverhalten erreicht werden, ohne die späteren Oberflächeneigenschaften, beispielsweise die Oberflächenanmutung nach einer Lackierung, zu beeinflussen.
  • Bevorzugt wird das Band oder Blech gemäß einer weiteren Ausgestaltung vor dem elektro-chemischen Körnen einem Reinigungsschritt unterzogen, bei welchem durch alkalisches oder saures Beizen und optional unter Verwendung von weiteren Entfettungsmedien die Oberfläche gereinigt und ein homogener Materialabtrag vorgenommen wird. Der Materialabtrag soll im Wesentlichen durch das Walzen eingebrachte Verunreinigungen der Oberfläche beseitigen, so dass für das elektro-chemische Körnen eine sehr gut geeignete Oberfläche zur Verfügung steht.
  • Vorzugsweise wird das elektro-chemische Körnen mit HNO3 in einer Konzentration von 2 - 20 g/l, vorzugsweise 2,5 bis 15 g/l und mit einem Ladungsträgereintrag von mindestens 200 C/dm2, vorzugsweise mindestens 500 C/dm2 durchgeführt. Die Stromdichten können von mindestens 1 A/dm2, bevorzugt bis 60 A/dm2 oder 100 A/dm2 variieren. Es handelt es sich hier um die Angabe der Peak-Wechselstromdichten oder der Peak-Stromdichten von gepulstem Gleichstrom. Mit den genannten Parametern ist es möglich unter Einhaltung wirtschaftlicher Prozesszeiten und Elektrolyttemperaturen von weniger als 75 °C, bevorzugt im Bereich zwischen Raumtemperatur und 50 °C bzw. 40 °C, eine ausreichende Oberflächenabdeckung der gekörnten Bereiche zu erzielen. Als Alternative zu Salpetersäure kann auch Salzsäure als Elektrolyt verwendet werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann dadurch weiter ausgestaltet werden, dass nach dem elektro-chemischen Körnen eine Passivierung der Bandoberfläche, vorzugsweise durch Auftragen einer Konversionsschicht durchgeführt und/oder eine Umformhilfe aufgetragen wird. Unter einer Umformhilfe werden beispielsweise Schmierstoffe und Trockenschmierstoffe, die optional schmelzfähig sein können, verstanden. Die Konversionsschicht und die Umformhilfe können als Schutzschicht ausgebildet sein und einzeln oder gleichzeitig die Korrosionsbeständigkeit und damit die Lagerfähigkeit des Bandes oder Blechs verbessern. Die Umformhilfe verbessert zusätzlich die Umformeigenschaften. Daneben kann alternativ zur Konversionsschicht auch zumindest bereichsweise ein Schutzöl zum Schutz vor Korrosion der Aluminiumlegierungsbandoberfläche bzw. der Blechoberfläche aufgebracht werden. Vorzugsweise wird das Aufbringen der Konversionsschicht mit dem Aufbringen einer bevorzugt schmelzfähigen Umformhilfe, insbesondere eines schmelzfähigen Trockenschmierstoffs, beispielsweise eines sogenannten "Hotmelts", kombiniert.
  • Werden die genannten Prozessschritte zumindest teilweise in einer gemeinsamen Fertigungslinie durchgeführt, kann eine besonders wirtschaftliche Herstellung einer entsprechenden Bandoberfläche bzw. eines entsprechenden Aluminiumlegierungsbandes oder -blechs zur Verfügung gestellt werden. Entsprechend hergestellte Bänder und Bleche sind gleichzeitig lagerfähig und können auf einfache Weise gehandhabt werden, da diese vor Korrosion und mechanischen Beschädigungen geschützt sind.
  • Vorzugsweise wird das Band oder Blech nach einem Weichglühen oder nach einem Lösungsglühen und Abschrecken elektro-chemisch gekörnt. Dies hat den Vorteil, dass die Wärmebehandlung die Oberflächeneigenschaften des Blechs nach dem elektro-chemischen Körnen nicht negativ beeinflussen kann und ein in Bezug auf die Umformanforderungen optimiertes Band bzw. Blech bereitgestellt werden kann. Optional kann die Oberflächentexturierung durch elektro-chemisches Körnen aber auch vor der Schlussglühung, also dem Weichglühen oder dem Lösungsglühen und Abschrecken durchgeführt werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden vorzugsweise die Verfahrensschritte in einer Fertigungslinie durchgeführt:
    • Abwickeln des Bandes von einer Haspel,
    • Reinigen und Beizen des Bandes,
    • elektro-chemisches Körnen des Bandes und
    • zumindest bereichsweiser Auftrag einer Umformhilfe und/oder einer Konversionsschicht oder alternativ eines Schutzöls.
  • Durch diese Fertigungsschritte können lagerfähige Aluminiumlegierungsbänder bzw. -bleche auf wirtschaftliche Weise zur Verfügung gestellt werden. Die auf die Umformprozesse vorbereitete Oberfläche der Aluminiumlegierungsbänder bzw. - bleche bleibt während des Lagerns in ihren Eigenschaften im Wesentlichen unverändert. Als Umformhilfen werden Schmierstoffe, insbesondere Trockenschmierstoffe, zum Beispiel Hotmelts, verwendet. Diese bilden bei Raumtemperatur (20 - 22 °C) einen nichtablaufenden, pastösen, fast grifffesten Dünnfilm auf der Band- bzw. Blechoberfläche auf der Basis von Mineralöl, Syntheseöl und/oder nachwachsenden Rohstoffen. Im Vergleich zu Schutzölen weisen Hotmelts verbesserte Schmiereigenschaften, insbesondere beim Tiefziehen, auf.
  • Schließlich wird gemäß einer dritten Lehre die aufgezeigte Aufgabe durch eine Verwendung eines erfindungsgemäßen Blechs zur Herstellung eines umgeformten Blechs für ein Kraftfahrzeug gelöst.
  • Umgeformte Bleche, insbesondere Teile eines Kraftfahrzeugs, erfordern zum Teil sehr hohe Umformgrade, welche das erfindungsgemäße Band bzw. Blech bereitstellen kann. Die Umformgrade werden durch die spezifische Oberflächenstruktur der Bleche bzw. Bänder erzielt, welche auch am fertigen Endprodukt dem umgeformten Blech noch zumindest teilweise erhalten ist. Dies hängt vom spezifischen Umformprozess ab. Aufgrund der besseren Umformeigenschaften können weitere Gewichtseinsparpotentiale für Kraftfahrzeuge durch die größere Einsatzvielfalt von Aluminiumlegierungsblechen erzielt werden. Insbesondere können die Formgebungsanforderungen an das Blech, also Formerfordernisse aufgrund des Designs, mit Aluminiumlegierungsblechen besser erfüllt werden.
  • Im Weiteren soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigt
    • Fig. 1
    schematisch die Bestimmung der Parameter Sk, Spk und Svk anhand einer Abbott-Kurve,
    Fig. 2
    eine mikroskopische Aufnahme eines nicht erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels,
    Fig. 3
    eine mikroskopisch vergrößerte Aufnahme eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Bandoberfläche,
    Fig. 4
    in einer schematischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer Fertigungslinie zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
    Fig. 5
    eine schematische Schnittansicht eines Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bandes oder Blechs,
    Fig. 6a), 6b)
    schematisch die Versuchsanordnung des Ziehversuchs mit einem Kreuzwerkzeug zur Bestimmung des Umformverhaltens in einer perspektivischen Schnittansicht,
    Fig. 7
    in einem Diagramm die maximale Blechhaltekraft in kN beim Ziehversuch mit einem Kreuzwerkzeug abhängig vom Rondendurchmesser des Blechs,
    Fig. 8
    die maximale Blechhaltekraft für verschiedene Rondendurchmesser mit normalem und sehr hohem Schmierstoffeinsatz und
    Fig. 9
    in einem Diagramm die maximale Blechhaltekraft in kN abhängig von der Auftragsmenge in g/m2 eines Schmierstoffs.
  • In Fig. 1 ist zunächst dargestellt, wie aus einer Abbott-Kurve die Parameterwerte für die Kernrautiefe Sk, die reduzierte Muldentiefe Svk sowie die reduzierte Spitzenhöhe Spk ermittelt werden können. Die Bestimmung erfolgt gemäß DIN-EN-ISO 25178 für eine normgerechte Messfläche. Üblicherweise werden optische Messverfahren, beispielsweise konfokale Mikroskopie angewendet, um ein Höhenprofil einer Messfläche zu ermitteln. Aus dem Höhenprofil der Messfläche kann der Flächenanteil des Profils ermittelt werden, der eine Fläche parallel zur Messfläche in der Höhe c schneidet bzw. oberhalb der Fläche verläuft. Stellt man die Höhe c der Schnittfläche in Abhängigkeit vom Flächenanteil der Schnittfläche zur Gesamtfläche dar, ergibt sich die Abbott-Kurve, welche den typischen S-förmigen Verlauf für gewalzte Oberflächen zeigt.
  • In die ermittelte Abbott-Kurve wird zur Bestimmung der Kernrautiefe Sk, der reduzierten Muldentiefe Svk bzw. der reduzierten Spitzenhöhe Spk eine Sekante D mit 40 % Länge so auf der Abbott-Kurve verschoben, dass der Betrag der Steigung der Sekante D minimal ist. Aus der Differenz der Abszissenwerte der Schnittpunkte der Sekante D mit der Abszisse bei 0% Flächenanteil sowie bei 100% Flächenanteil ergibt sich die Kernrautiefe Sk der Oberfläche. Die reduzierte Spitzenhöhe Spk und die reduzierte Muldentiefe Svk entspricht der Höhe eines Dreiecks, das flächengleich mit der Spitzenfläche A1 bzw. der Riefenfläche A2 der Abbott-Kurve ist. Das Dreieck der Spitzenfläche A1 hat als Grundfläche den Wert Smr1, welcher sich aus dem Schnittpunkt einer Parallelen zur X-Achse mit der Abbott-Kurve ergibt, wobei die Parallele zur X-Achse durch den Schnittpunkt der Sekante D mit der Abszisse bei 0%-Flächenanteil verläuft. Das Dreieck der Riefenfläche oder Muldenfläche A2 hat als Grundfläche den Wert 100%- Smr2, wobei Smr2 sich aus dem Schnittpunkt einer Parallelen zur X-Achse mit der Abbott-Kurve ergibt und die Parallele zur X-Achse durch den Schnittpunkt der Sekante D mit der Abszisse bei 100%-Flächenanteil verläuft.
  • Mit diesen Kennwerten kann das Messprofil charakterisiert werden. Es kann ermittelt werden, ob es sich um ein plateauartiges Höhenprofil mit Vertiefungen handelt oder beispielsweise die Spitzen in dem Höhenprofil der Messfläche überwiegen. Bei Ersterem steigt der Wert für Svk an, bei Letzterem der Wert für Spk.
  • Aus der optischen Vermessung der Oberflächen kann als weiterer Parameter der Oberfläche auch die Muldendichte der Textur nclm über die maximale Anzahl der geschlossenen Leervolumina nclm, d.h. der Vertiefungen bzw. Mulden in Abhängigkeit von der Messhöhe c in Prozent pro mm2 ermittelt werden. Dies ergibt die Anzahl der geschlossenen Leerflächen pro Flächeneinheit (1/mm2) bei gegebener Messhöhe c (%). Aus ncl(c) wird das Maximum nclm bestimmt. Je größer nclm desto feiner die Oberflächenstruktur.
  • Ferner kann durch die optische Vermessung auch das geschlossene Leervolumen Vvcl durch Integration der geschlossenen Leerflächen Avcl (c) über die Messhöhe c ermittelt werden. Das geschlossene Leervolumen ist ebenfalls ein charakteristisches Oberflächenmerkmal der erfindungsgemäßen Bänder und Bleche.
  • Die Messung der Rauigkeit der Oberfläche erfolgt wie bereits ausgeführt optisch, da so im Vergleich zu einer taktilen Messung wesentlich schneller abgetastet werden kann. Die optische Erfassung erfolgt beispielsweise über Interferometrie oder konfokale Mikroskopie, wie es bei den vorliegenden Messdaten erfolgt ist. Gemäß EN ISO 25178-2 sind auch die Messflächen in ihrer Größe festgelegt. Die Messdaten wurden über quadratische Messflächen mit einer Seitenlänge von jeweils 2 mm ermittelt.
  • Um die Unterschiede zwischen den konventionellen, beispielsweise mit EDTstrukturierten Walzen aufgerauten Bändern und den erfindungsgemäß strukturierten Bändern zu zeigen, ist in Fig. 2 zunächst eine 250-fach vergrößerte Ansicht einer konventionellen Bandoberfläche dargestellt. Fig. 3 zeigt dagegen ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bandoberfläche, die mit einem elektro-chemischen Körnungsverfahren hergestellt wurde, ebenfalls in 250-facher Vergrößerung. Deutlich zu erkennen ist, dass einerseits die Strukturen beim elektro-chemischen Körnen feiner sind und aus Vertiefungen in einer plateau-artigen Oberfläche bestehen. Anders als in dem in Fig. 2 dargestellten konventionellen Walzprägen werden bei dem erfindungsgemäßen elektro-chemischen Körnen keine Spitzen in das Material eingebracht, sondern die gewalzte Oberfläche, hier eine Mill-Finish Oberfläche, nur durch Einbringen von Vertiefungen verändert bzw. moduliert. Es wird derzeit davon ausgegangen, dass die Vertiefungen, welche beim elektro-chemischen Körnen entstehen, aufgrund der größeren geschlossenen Leervolumina mehr Schmierstoffe für den Umformprozess bereitstellen können und daher verbesserte Umformeigenschaften erzielt werden. Es wurde zudem erkannt, dass die höhere Muldentiefe Svk offensichtlich auch bei großer Oberflächenbeanspruchung während der Umformung Schmierstoffe bereitstellen kann und damit das Umformverhalten verbessert.
  • In Fig. 4 ist nun ein erstes Ausführungsbeispiel eines Verfahrens anhand eines Schaubildes einer Fertigungslinie zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Bandes B dargestellt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird über eine Haspel 1 das Band B, welches bevorzugt zumindest teilweise aus einer Aluminiumlegierung Typ AA7xxx, Typ AA6xxx oder, Typ AA5xxx oder Typ AA3xxx, insbesondere AA7020, AA7021, AA7108, AA6111, AA6060, AA6014, AA6016, AA6106, AA6005C, AA6451, AA5454, AA5754, AA5182, AA5251, AA3104, AA3103 oder AlMg6 besteht, abgewickelt. Die Dicke des Bandes beträgt vorzugsweise mindestens 0,8 mm, maximal jedoch 3 mm und bevorzugt zwischen 1,0 mm und 1,5 mm, beispielsweise bei Verwendung im Automobilbereich. Grundsätzlich kann die Dicke, beispielsweise bei Bändern für die Getränkedosenherstellung auch 0,1 mm bis 0,5 mm betragen. Auch bei diesen dünnen Bändern macht sich das verbesserte Umformverhalten bei der maximale Umformgrade erfordernden Getränkedosenherstellung bemerkbar.
  • Das mit der Haspel 1 abgewickelte Band hat gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel vorzugsweise den Zustand weichgeglüht "O", sofern es sich um eine Aluminiumlegierung vom Typ AA5xxx, AlMg6 oder A3xxx handelt oder den Zustand lösungsgeglüht und abgeschreckt "T4" im Falle einer Aluminiumlegierung vom Typ AA6xxx oder Typ AA7xxx. Damit liegt das Band schon in einem besonders gut umformbaren Zustand vor. Es ist aber auch denkbar, die Wärmebehandlung nach der Oberflächenbearbeitung bzw. dem Einbringen der Vertiefungen durchzuführen und dabei die Oberfläche walzharter Bänder zu bearbeiten. Bänder und Bleche für die Getränkedosenherstellung vom Typ AA5xxx oder AA3xxx liegen daneben auch im Zustand H19 oder lackiert im Zustand H48 vor, bevor diese umgeformt werden.
  • Gemäß dem Ausführungsbeispiel wird das abgewickelte Aluminiumlegierungsband B einem optionalen Trimmvorgang zum Beschneiden der Seitenränder 2 zugeführt. Anschließend durchläuft das Band, ebenso optional, eine Richtvorrichtung, um Verformungen aus dem Band herauszunehmen. In der Vorrichtung 4 wird das Band einer Reinigung und einem Beizschritt unterzogen. Als Beize kommen hier Mineralsäuren in Betracht aber auch Basen, beispielweise auf Basis von Natronlauge. Hierdurch kann das Ansprechen des Bandes auf die elektro-chemische Körnung verbessert werden. Auch der Schritt 4 des Beizens ist optional. Nach einem Spülen wird das Aluminiumband in Schritt 5 einem elektro-chemischen Körnungsverfahren unterzogen, bei welchem in die Oberfläche Vertiefungen eingebracht werden. Beim elektro-chemischen Körnen werden durch die Reaktion des Elektrolyten mit dem Aluminiumlegierungsband Vertiefungen in das Band eingebracht und Aluminium an den entsprechenden Stellen herausgelöst. Vorzugsweise wird das elektro-chemische Körnen derart eingestellt, dass eine Muldentiefe Svk von 1,0µm - 6,0 µm, vorzugsweise 1,5µm - 4,0 µm, besonders bevorzugt 2,2 µm bis 4,0 µm erzielt wird. Es hat sich gezeigt, dass bei diesen Kennwerten das Umformverhalten des Aluminiumlegierungsbandes in einem nachfolgenden Umformprozess sehr gut ist. Vorzugsweise wird das elektro-chemische Körnen mit HNO3 (Salpetersäure) in einer Konzentration von 2,5 - 20g/l, bevorzugt mit 2,5 bis 15 g/l mit Wechselstrom mit einer Frequenz von 50 Hz durchgeführt. Der Ladungsträgereintrag beträgt vorzugsweise mindestens 200 C/dm2, bevorzugt mindestens 500 C/dm2, um eine ausreichende Flächenbelegung mit elektro-chemisch eingebrachten Vertiefungen zu erreichen. Als Peak-Stromdichten werden hierzu mindestens 1 A/dm2, bevorzugt bis 100 A/dm2 und mehr verwendet. Die Wahl der Stromdichten und der Konzentration des Elektrolyten ist abhängig von der Produktionsgeschwindigkeit und kann entsprechend angepasst werden. Insbesondere kann auch über die Temperatur des Elektrolyten die Reaktivität und damit die Produktionsgeschwindigkeit beeinflusst werden. Vorzugsweise kann der Elektrolyt eine Temperatur von maximal 75°C aufweisen. Bei Salpetersäure als Elektrolyt liegt ein bevorzugter Arbeitsbereich zwischen Raumtemperatur und etwa 40 °C, maximal 50 °C. Als Elektrolyt ist neben Salpetersäure auch Salzsäure geeignet.
  • Bevorzugt erfolgt das elektro-chemische Körnen der Oberfläche des Bandes B im Schritt 6 beidseitig. Es ist aber auch denkbar, dass nur einseitig eine entsprechende Oberflächenstruktur eingebracht wird. Anschließend kann gemäß dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel in Arbeitsschritt 6 entweder ein Schutzöl aufgetragen werden oder die Aluminiumlegierungsbandoberfläche passiviert werden, beispielsweise durch Aufbringen einer Konversionsschicht. Auch diese Verarbeitungsschritte sind optional.
  • Bevorzugt erfolgt im Schritt 7 eine Trocknung bevor im Schritt 8 gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine optionale Schicht aufweisend ein Umformhilfe auf das Band, vorzugsweise beidseitig aufgetragen wird. Die Umformhilfe ist vorzugsweise ein Schmierstoff, insbesondere ein schmelzfähiger Trockenschmierstoff, beispielsweise ein Hotmelt. Ein schmelzfähiger Trockenschmierstoff kann als Schutzschicht und Schmierstoff die Handhabung der erfindungsgemäßen Aluminiumlegierungsbänder oder -bleche vereinfachen und gleichzeitig die
  • Umformeigenschaften weiter verbessern. Als Trockenschmierstoff aus nachwachsenden Rohstoffen kann beispielsweise auch Wollwachs verwendet werden.
  • Alternativ zum Aufwickeln des Bandes B mit der Haspel 11 kann auch ein Zuschnitt zu Blechen über die Bandschere 10 erfolgen. Im Schritt 9 ist eine optische Inspektion des Bandes auf Fehler vorgesehen, so dass Oberflächenfehler frühzeitig erkannt werden.
  • Wie bereits ausgeführt, zeigt das Ausführungsbeispiel aus Fig. 4 mehrere optionale Arbeitsschritte, welche inline in derselben Fertigungslinie unmittelbar hintereinander durchgeführt werden. Das Ausführungsbeispiel aus Fig. 4 ist daher eine besonders wirtschaftliche Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens. Es ist aber auch denkbar, lediglich das Abhaspeln eines Bandes gemäß Schritt 1 und das elektro-chemische Körnen gemäß Schritt 5 mit einem Aufhaspeln oder einem Zuschneiden in Blechzuschnitte zu kombinieren. Grundsätzlich ist auch ein elektro-chemisches Körnen von Blechzuschnitten ist denkbar.
  • In Fig. 5 ist nun in einer schematischen Schnittansicht ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bandes B dargestellt, welches beidseitig in die Oberfläche eingebrachte Vertiefungen 12 und zusätzlich eine aufgebrachte Schicht eines schmelzfähigen Trockenschmierstoffs 13 aufweist. Ein entsprechendes Band B weist maximale Umformeigenschaften auf und kann zudem problemlos gelagert werden, da die Oberfläche geschützt ist. Entsprechende Bänder B, auch mit einer einseitig gekörnten Oberfläche können auch als Außenhautteile eines Kraftfahrzeugs verwendet werden, da die Oberfläche vor dem Umformprozess maximal geschützt ist bzw. die Umformung deutlich unterstützt. Aus einem Band B hergestellte Bleche weisen aufgrund des Oberflächenschutzes eine sehr gute Handhabbarkeit im Umformprozess auf.
  • Um die Umformeigenschaften der elektro-chemisch gekörnten Oberflächen aufweisenden Bleche in den Umformprozess zu überprüfen, wurden Ziehversuche mit einem Kreuzwerkzeug durchgeführt. Fig. 6a zeigt die Konfiguration des Kreuzwerkzeugs in einer perspektivischen Schnittansicht. Das Kreuzwerkzeug umfasst einen Stempel 21, einen Niederhalter 22 sowie eine Matrize 23. Das zu testende Blech 24 wurde entweder mit einem konventionellen Verfahren, beispielsweise nur durch ein EDT-Walzen oder nur mit dem erfindungsgemäßen elektro-chemischen Körnen, aber auch zusätzlich zum EDT-Walzen aufgeraut.
  • Beim Ziehversuch im Kreuzwerkzeug wird das als Ronde ausgebildete Blech 24 durch die Stempelkraft FST tiefgezogen, wobei mit der Kraft FN der Niederhalter 22 und die Matrize 23 auf die Blechronde gedrückt wird. Der kreuzförmige Stempel 21 hat entlang der Achsen des Kreuzes jeweils eine Breite von 126 mm, wohingegen die Matrize eine Öffnungsbreite von 129,4 mm aufweist. Die Blechronde 24 wurde aus verschiedenen Aluminiumlegierungen hergestellt und wies unterschiedliche Durchmesser auf. Die Blechronden wurden zudem mit unterschiedlichen Oberflächentopographien ausgestattet, um das Umformverhalten zu untersuchen.
  • Die Oberflächentopographien der Vergleichsbeispiele wurden mit konventionellen Verfahren durch Walzprägen mit einer EDT-texturierten Walze oder durch Walzen mit einer Walze mit einer "Mill-Finish"-Oberfläche erzeugt. Sowohl die mit EDT-Walzen geprägten als auch die "Mill-Finish"-präparierten Oberflächen wurden mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zusätzlich elektro-chemisch aufgeraut, um den technischen Effekt der Aufrauhung zu zeigen.
  • Bei den Versuchen wurde der Stempel 21 mit einer Geschwindigkeit von 1,5 mm/s in Richtung Blech abgesenkt und das Blech 4 entsprechend der Form des Stempels tiefgezogen. Die Stempelkraft und der Stempelweg wurde bis zum Reißen der Probe gemessen und aufgezeichnet. Je größer der Durchmesser der Ronde, die ohne Reißen umgeformt werden konnte, desto besser sind die Umformeigenschaften des Blechs.
  • Schließlich wurden sowohl aus einer Aluminiumlegierung vom Typ AA5xxx als auch vom Typ AA6xxx Bleche mit den verschiedenen Oberflächentopografien hergestellt und in Bezug auf deren Oberflächenparameter unter Verwendung eines konfokalen Mikroskops vermessen. Die Bänder der Aluminiumlegierung vom Typ AA5xxx lagen im Zustand "O", die Bänder der Aluminiumlegierung vom Typ AA6xxx im Zustand "T4" vor. Als AA5xxx wurde eine Aluminiumlegierung vom Typ AA 5182 verwendet. Die Aluminiumlegierung der AA6xxx-Legierung entsprach einer Aluminiumlegierung vom Typ AA6005C. Die Versuche V1 bis V4 wurden mit einer identischen Aluminiumlegierung vom Typ AA6005C und die Versuche V5 bis V8 mit einer identischen Aluminiumlegierung vom Typ AA5182 gefertigt, um Einflüsse unterschiedlicher Zusammensetzungen innerhalb der Legierungstypen auszuschließen.
  • Sowohl die über eine EDT-texturierte Walze aufgerauten Bleche als auch die mit einer "Mill-Finish"-Oberfläche ausgestatteten Bleche wurden zusätzlich einem elektro-chemischen Körnen unterzogen und als Versuche V3 und V4 bezeichnet. Beim elektro-chemischen Körnen wurde bei einer HNO3 Konzentration von 2,5 g/l bis 15 g/l ein Ladungsträgereintrag von 500 C/dm2 vorgenommen, so dass homogen verteilte Vertiefungen aufweisende Bleche für die Versuche V3 und V4 hergestellt wurden. Die Muldentiefe Svk der Oberfläche der elektro-chemisch gekörnten Bleche betrug zwischen 1,0 µm bis 6,0 µm. Alle Oberflächen wurden mit einem Schmierstoff vom Typ AVILUB Metapress beschichtet. Die Schichtdicke betrug 1 g/m2. Die folgende Tabelle zeigt die vier verschiedenen Oberflächenvarianten und die zugehörigen Blechdicken:
    Figure imgb0004
  • Die Proben wurden dann im Kreuzwerkzeug in Bezug auf ihr Umformverhalten getestet. Alle Versuche wurden im Zustand T4, also im Zustand lösungsgeglüht und abgeschreckt durchgeführt. Beim Ziehversuch mit einem Kreuzwerkzeug wird die Blechhaltekraft bestimmt, bei welcher das Blech beim Ziehvorgang reißt. Es zeigte sich, dass mit den Blechronden mit einer "Mill-Finish"-Oberfläche gemäß V1 Haltekräfte von 45 kN bei einem Rondendurchmesser von 185 mm erzielt werden konnten. Die walzgeprägten Blechronden erreichten 55 kN Haltekräfte bei gleichem Rondendurchmesser. Es zeigte sich, dass eine zusätzliche Aufrauhung der EDTwalzgeprägten Oberfläche gemäß Versuch V4 zu identischen Ergebnissen führte. Die Kombination aus "Mill-Finish"-Oberfläche und anschließendem elektro-chemischen Körnen gemäß V3 zeigte erst bei Blechhaltekräften von mehr als 65 kN Reißer. Dies ist eine deutliche Verbesserung des Umformverhaltens gegenüber den EDT-Varianten V2 und V4.
  • Die vier Versuchsvarianten V1 bis V4 wurden zudem weiteren Ziehversuchen mit einem Kreuzwerkzeug unterzogen, bei welchen zusätzlich beidseitig eine Ziehfolie verwendet wurde. Als Ziehfolie wurde eine konventionelle Tiefziehfolie aus PTFE mit einer Dicke von 45 µm verwendet. In einer dritten Variante wurden die Bleche vor dem Ziehversuch mit sehr viel Schmierstoff (8 g/m2) beschichtet und mit einer Ziehfolie die Ziehversuche im Kreuzwerkzeug durchgeführt. Hierdurch sollte der Effekt der unterschiedlichen Oberflächen unterdrückt werden.
  • In Fig. 8 sind die Versuchsergebnisse dargestellt. Es zeigte sich, dass bei Verwendung einer Ziehfolie bei den zusätzlich durch elektro-chemisches Körnen aufgerauten Oberflächen der Bleche V3 und V4 die Blechhaltekräfte gegenüber den nicht aufgerauten Oberflächen der Bleche V1 und V3 deutlich gesteigert werden konnten. Hier zeigte sich, dass die Variante V4 mit 520 kN bei 185 mm Rondendurchmesser die höchsten Werte erreichte, gefolgt von der Variante V3 mit 490 kN. Deutlich geringere Werte wurden mit 410 kN für die Variante V2 und 385 kN für die Variante V1 erzielt. Ohne Ziehfolie sind die Blechhaltekräfte nahezu identisch bei allen vier Versuchsvarianten.
  • Bei den Versuchen mit 195 mm Rondendurchmesser mit beidseitiger Ziehfolie unter Verwendung einer hohen Schmierstoffbeschichtung von 8 g/m2 zeigte sich erwartungsgemäß, dass die mit größerer Wanddicke versehenen Bleche gemäß V1 und V3 höhere Werte erzielen, als die mit niedrigerer Wanddicke ausgestatten walzgeprägten Bleche der Versuche V2 und V4. Erwartungsgemäß hängen bei Vernachlässigung der Effekte der unterschiedlichen Oberflächentopographien der Versuche V1 bis V4 aufgrund des Einsatzes eines hohen Anteils an Schmierstoff (8 g/m2) die Umformeigenschaften der Bleche im Ziehversuch mit einem Kreuzwerkzeug nur von der Wanddicke der Bleche ab.
  • In Fig. 9 wurde nun untersucht, wie die Zugabe von Schmierstoff das Umformvermögen der verschiedenen Oberflächentopographien verbessert. Es zeigte sich, dass die elektro-chemisch gekörnten Varianten einen deutlich stärkeren Effekt bei Zugabe von Schmierstoffen zeigen, so dass davon auszugehen ist, dass eine größere Menge an Schmierstoffen appliziert werden kann und ein größerer Schmierstoffeffekt erzielbar ist. Die Blechhaltekraft konnte im Kreuzwerkzeugversuch bei der elektro-chemisch gekörnten "Mill-Finish"-Oberfläche gemäß V3 auf ca. 85 kN erhöht werden. Die elektro-chemisch gekörnte EDT-texturierte Oberfläche gemäß V4 ermöglichte 80 kN und die konventionelle EDT-texturierte Oberfläche gemäß V2 70 kN. Die konventionelle "Mill-Finish"-Oberfläche gemäß V1 erreichte dagegen in diesem Versuch nur etwa 55kN maximal.
  • Schließlich wurden sowohl aus einer Aluminiumlegierung vom Typ AA5xxx als auch vom Typ AA6xxx Bleche mit den verschiedenen Oberflächentopografien hergestellt und in Bezug auf deren Oberflächenparameter unter Verwendung eines konfokalen Mikroskops vermessen. Die Bänder der Aluminiumlegierung vom Typ AA5xxx lagen im Zustand "O" und die Bänder der Aluminiumlegierung vom Typ AA6xxx im Zustand "T4" vor. Als AA5xxx wurde eine Aluminiumlegierung vom Typ AA 5182 verwendet. Die Aluminiumlegierung der AA6xxx Legierung entsprach einer Aluminiumlegierung vom Typ AA6005C.
  • Die Versuche V2, V6 wurden konventionell durch Verwendung EDT-Walzen texturiert. Die Versuche V1 und V5 wiesen konventionelle "Mill-Finish"-Oberflächen auf. Wie der Tabelle 2 zu entnehmen ist, wurden die EDT-texturierten Oberflächen einem elektro-chemischen Körnen unterzogen und als Versuche V4 und V8 ausgewertet. Gleiches wurde für die Bleche mit "Mill-Finish"-Oberflächen beider Aluminiumlegierungen durchgeführt. Die elektro-chemisch gekörnten Bleche wurden als Versuche V3 und V7 ausgewertet. Beim elektro-chemischen Körnen kam eine HNO3-Konzentration von 4 g/l bei einem Ladungsträgereintrag von 500 C/ dm2 in den Versuchen V3 und V4 sowie eine HNO3-Konzentration von 5 g/l bei einem Ladungsträgereintrag von 900 C/dm2 bei V7 und V8 zum Einsatz. Die Elektrolyttemperatur betrug bei allen Varianten zwischen 30 °C und 40 °C.
  • Bei der optischen Vermessung der Oberflächen der Versuchsbleche fällt erwartungsgemäß auf, dass die konventionell mittels EDT-texturierter Walzen hergestellten Bleche V2, V6 deutlich größere Werte bezüglich des arithmetischen Mittenrauwertes Sa und der reduzierten Spitzenhöhe Spk aufweisen als die "Mill-Finish"-Oberflächen aufweisenden Bänder der Versuche V1 und V5. Die elektro- chemisch gekörnten Ausführungsbeispiele V3, V4, V7 und V8 zeigten dagegen eine mittlere Rauheit Sa etwa auf dem Niveau der EDT-Oberflächentextur der Versuche V2 und V6. Die gemessenen Werte sind in Tabelle 2 angegeben.
  • Im Unterschied zur konventionellen Textur steigt beim elektro-chemischen Körnen der Wert für die reduzierte Muldentiefe Svk jedoch um mehr als den Faktor 4, hier mindestens Faktor 5 an. Hieran können deutlich die Unterschiede in den Texturen abgelesen werden.
  • Das geschlossene Leervolumen Vvcl, welches das Volumen für die Bereitstellung von Schmierstoff in Schmierstofftaschen darstellt, ist bei den konventionell mit EDT-Walzen texturierten Bändern V2, V6 mit 362 bzw. 477 mm3/m2 größer im Vergleich zu 151 mm3/m2 bzw. 87mm3/m2 der "Mill-Finish"-Varianten V1 und V5.
  • Die elektro-chemisch gekörnten, erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele V3, V4 sowie V7 und V8 zeigen dagegen ein geschlossenes Leervolumen Vvcl von mindestens 500 mm3/m2. Das für die Aufnahme von Schmierstoff wichtige geschlossene Leervolumen kann bei den erfindungsgemäßen Bändern, welche einen elektro-chemischen Körnungsschritt durchlaufen haben, um deutlich mehr als 10% gesteigert werden.
  • Die Muldendichte der Struktur ist mit Werten der erfindungsgemäßen Varianten V3, V4, V7 und V8 von mehr als 80 pro mm2, bevorzugt zwischen 100 pro mm2 und 150 pro mm2, um deutlich mehr als 25 % größer als bei konventionell EDT-texturierten Bandoberflächen der Vergleichsversuche V2 und V6.
  • Die unterschiedliche Topographie der erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele, welche anhand der unterschiedlichen Werte der reduzierten Muldentiefe Svk, des geschlossenen Leervolumens Vvcl und der Muldendichte der Oberfläche gekennzeichnet ist, wird für die Verbesserung des Umformverhaltens verantwortlich gemacht.
  • Im Ergebnis kann damit auch ein umgeformtes Blech, beispielsweise ein Türinnenblech oder ein Außenhautteil eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt werden, welches hohe Umformgrade durchläuft, bis es zur endgültigen Form hergestellt ist. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und mit dem erfindungsgemäßen Band bzw. Blech kann damit ein noch breiterer Anwendungsbereich für Aluminiumlegierungen im Bereich Kraftfahrzeug geöffnet werden, da die größeren Umformgrade weitere Anwendungsmöglichkeiten ermöglichen. Tabelle 2
    Nr. Legierung Sa µm Spk µm Sk µm Svk µm Ssk nclm 1/mm2 Vvcl mm3/m2
    V1 Vgl. 6005C 0,38 1,21 0,98 0,57 2,72 75 151
    V2 Vgl. 6005C 0,83 1,56 2,79 0,40 0,79 66 362
    V3 Erf. 6005C 0,93 0,47 1,33 3,34 -1,32 123 555
    V4 Erf. 6005C 1,13 1,50 3,21 2,08 -0,18 94 566
    V5 Vgl. 5182 0,37 0,51 1,21 0,37 0,32 56 87
    V6 Vgl. 5182 1,13 2,66 2,54 0,34 1,35 67 477
    V7 Erf. 5182 0,93 0,55 1,84 3,13 -2,15 135 605
    V8 Erf. 5182 1,19 2,42 2,87 2,03 0,56 83 542
    V13 (Lithoblech nach EC-Körnung) Vgl. AA1xxx 0,3-0,6 0,2-0,55 0,9-1,5 0,44-1,1 -0,85-0,32 200 -240 <360
  • Da eine elektro-chemische Körnung auch bei der Herstellung von Druckplattenträgern verwendet wird, wurden mehrere EC-gekörnte Lithobleche der Legierung A1xxx vermessen und die Messergebnisse als Versuch V13 zusammengefasst. Lithobleche werden zwar elektrochemisch aufgeraut, aber die Aufrauung dient einem anderen Zweck. Lithobänder und -bleche werden auch keiner Umformung zugeführt, sondern nach dem elektro-chemischen Aufrauen mit einer lichtempfindlichen Schicht beschichtet. Die Aufrauung soll ein möglichst gleichmäßiges Druckergebnis ermöglichen. Lithobleche und -bänder sind damit im Sinne der vorliegenden Erfindung nicht für die Umformung vorbereitet.
  • Die erfindungsgemäß auf eine Umformung hin optimierten Oberflächen zeigen daher auch in der Topografie deutliche Unterschiede zu Lithoblechen, wie die zusammengefassten Messergebnisse verschiedener vermessener Lithobleche, dargestellt im Vergleichsbeispiel V13, zeigen. Lithobleche weisen in der Regel nicht nur deutlich geringere mittlere Rauheitswerte Sa auf, sondern besitzen auch eine deutlich geringere reduzierte Muldentiefe Svk. Die mittlere Muldendichte nclm liegt dagegen leicht über den elektro-chemisch gekörnten, umformoptimierten Oberflächen der erfindungsgemäßen Bleche V4, V3, V7 und V8.
  • Zudem wurden elektro-chemisch gekörnte Oberflächen eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels bei unterschiedlich starken Umformungen im Kreuzwerkzeug im Vergleich zu Oberflächen konventioneller mit EDT-Walzen texturierter Bleche einer Legierung vom Typ AA6xxx untersucht. Es zeigte sich, dass sich die Oberflächen im Bereich wenig umgeformter Bereiche deutlich unterscheiden, wie dies auch die Fig. 2 und Fig. 3 zeigen.
  • Allerdings zeigten nach dem Umformvorgang, beispielsweise im Niederhalterbereich und im Matrizenradius des Kreuzzugwerkzeugs, also in stark umgeformten Bereichen, die Oberflächen nahezu identische Ausprägungen. Trotz Bereitstellung eines verbesserten Umformverhaltens wird daher erwartet, dass die unterschiedliche Ausgangstopographie keine Auswirkungen auf die Oberflächenanmutung haben wird. Erfindungsgemäße Aluminiumlegierungsbänder und -bleche sind daher beispielsweise für die Bereitstellung von Außenhautteilen einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs sehr gut geeignet.

Claims (16)

  1. Band oder Blech aus einer Aluminiumlegierung mit einer zumindest bereichsweise vorgesehenen, ein- oder beidseitigen, für einen Umformprozess vorbereiteten Oberflächenstruktur,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Band- oder Blech ein- oder beidseitig eine Oberfläche mit unter Verwendung eines elektro-chemischen Körnungsverfahrens hergestellten Vertiefungen als Schmierstofftaschen aufweist, wobei die mindestens eine Band- oder Blechoberfläche eine reduzierte Muldentiefe Svk von 1,0 µm bis 6,0 µm aufweist.
  2. Band oder Blech nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Band oder Blech zumindest teilweise aus einer Aluminiumlegierung vom Typ AA7xxx, AA6xxx, AA5xxx oder AA3xxx, insbesondere AA7020, AA7021, AA7108, AA6111, AA6060, AA6014, AA6016, AA6005C, AA6451, AA5454, AA5754, AA5182, AA5251, AlMg6, AA3104 und AA3103 besteht.
  3. Band oder Blech nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    mindestens eine Band- oder Blechoberfläche eine reduzierte Muldentiefe Svk von vorzugsweise 1,5 µm bis 4,0 µm, besonders bevorzugt 2,2 µm bis 4,0 µm aufweist.
  4. Band oder Blech nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Blech oder Band den Zustand weichgeglüht ("O"), lösungsgeglüht und abgeschreckt ("T4") oder den Zustand H19 oder H48 aufweist.
  5. Band oder Blech nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Band oder Blech eine nach dem elektro-chemischen Körnen aufgebrachte Passivierungsschicht aufweist.
  6. Band oder Blech nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    auf der Oberfläche des Bandes oder des Blechs zumindest bereichsweise ein Schmierstoff oder ein Trockenschmierstoff vorgesehen ist.
  7. Band oder Blech nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die mittlere Rauheit der Oberfläche Sa 0,7 µm bis 1,5 µm, vorzugsweise 0,7 µm bis 1,3 µm oder vorzugsweise 0,8 µm bis 1,2 µm beträgt.
  8. Verfahren zur Herstellung eines Bands oder Blechs mit einer für einen Umformprozess vorbereiteten ein- oder beidseitigen Oberflächenstruktur, insbesondere eines Bandes oder Blechs nach Anspruch 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    ein warm- und/oder kaltgewalztes Band oder Blech nach dem Walzen einem elektro-chemischen Körnen (5) unterzogen wird, wobei durch das elektro-chemische Körnen zumindest bereichsweise homogen verteilte Vertiefungen als Schmierstofftaschen in das Band oder Blech eingebracht werden, wobei in die Band- oder Blechoberfläche Vertiefungen mit einer reduzierten Muldentiefe Svk von 1,0 µm bis 6,0 µm durch das elektro-chemische Körnen eingebracht werden.
  9. Verfahren zur Herstellung eines Bands nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    in die Band- oder Blechoberfläche Vertiefungen mit einer reduzierten Muldentiefe Svk von 1,5 µm bis 4,0 µm oder vorzugsweise 2,2 µm bis 4,0 µm durch das elektro-chemische Körnen eingebracht werden.
  10. Verfahren zur Herstellung eines Bands nach Anspruch 8 oder 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Band vor dem elektro-chemischen Körnen einem Reinigungsschritt (4) unterzogen wird, bei welchem durch alkalisches oder saures Beizen die Oberfläche gereinigt und ein homogener Materialabtrag vorgenommen wird.
  11. Verfahren zur Herstellung eines Bands nach einem der Ansprüche 8 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das elektro-chemische Körnen (5) unter Verwendung von HNO3 in einer Konzentration von 2,5 bis 20 g/l mit einem Ladungsträgereintrag von mindestens 200 C/dm2, bevorzugt mindestens 500 C/dm2 durchgeführt wird.
  12. Verfahren zur Herstellung eines Bands nach einem der Ansprüche 8 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    nach dem elektro-chemischen Körnen eine Passivierung der Oberfläche, vorzugsweise durch Auftragen einer Konversionsschicht (6) durchgeführt wird und/oder eine Schutzschicht aufweisend eine schmelzfähige Umformhilfe auf die Bandoberfläche aufgebracht wird.
  13. Verfahren zur Herstellung eines Bands nach einem der Ansprüche 8 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    ein Band (B) nach einem Weichglühen (Zustand "O"), nach einem Lösungsglühen und Abschrecken (Zustand "T4") oder walzhart im Zustand H19 elektro-chemisch gekörnt wird.
  14. Verfahren zur Herstellung eines Bands nach einem der Ansprüche 8 bis 13,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Verfahrensschritte in einer Fertigungslinie inline durchgeführt werden:
    - Abwickeln des Bandes von einer Haspel (1),
    - Reinigen und Beizen des Bandes(4),
    - elektro-chemisches Körnen des Bandes (5) und
    - zumindest bereichsweiser Auftrag einer Umformhilfe und/oder einer Konversionsschicht (6) oder alternativ eines Schutzöls.
  15. Verfahren zur Herstellung eines Bands nach einem der Ansprüche 8 bis 14,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    anschließend nach dem Aufbringen der Konversionsschicht eine Schutzschicht aufweisend eine schmelzfähige Umformhilfe (8) aufgetragen wird.
  16. Verwendung eines Blechs nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Herstellung eines umgeformten Blechs für ein Kraftfahrzeug.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3408431B1 (de) * 2016-01-27 2020-09-16 Hydro Aluminium Rolled Products GmbH Aluminiumlegierungsband für klebstoffverbindung
DE102018218393A1 (de) * 2018-10-26 2020-04-30 Aesculap Ag Verfahren zum Oberflächenbehandeln eines Metall- oder Legierungsprodukts sowie ein Metall- oder Legierungsprodukt
WO2021029620A1 (ko) 2019-08-09 2021-02-18 에스케이씨 주식회사 접합용 필름 및 이를 포함하는 광투과 적층체
KR102237614B1 (ko) * 2019-08-09 2021-04-07 에스케이씨 주식회사 접합용 필름 및 이를 포함하는 광투과 적층체

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63141722A (ja) * 1986-12-04 1988-06-14 Mitsubishi Alum Co Ltd 深絞り用アルミニウム複合板の製造方法
JPS63188428A (ja) * 1987-01-30 1988-08-04 Furukawa Alum Co Ltd 深絞り成形用アルミニウム合金板およびその製造方法
JPH0258295A (ja) * 1988-08-23 1990-02-27 Sky Alum Co Ltd プリント回路基板用基材の製造方法
US5356495A (en) * 1992-06-23 1994-10-18 Kaiser Aluminum & Chemical Corporation Method of manufacturing can body sheet using two sequences of continuous, in-line operations
JP2809296B2 (ja) * 1993-03-31 1998-10-08 株式会社神戸製鋼所 フッ素樹脂被覆用Ａｌ合金板の製造方法
NL1003090C2 (nl) * 1996-05-13 1997-11-18 Hoogovens Aluminium Bausysteme Verzinkt aluminiumplaat.
JPH09304938A (ja) * 1996-05-15 1997-11-28 Konica Corp 平版印刷版用アルミニウム支持体及び感光性平版印刷版
JP4056682B2 (ja) * 2000-07-11 2008-03-05 富士フイルム株式会社 平版印刷版用支持体
JP3989176B2 (ja) * 2001-01-17 2007-10-10 古河スカイ株式会社 被覆層の密着性および加工性に優れた成形加工用熱可塑性樹脂被覆アルミニウム合金板の製造方法
ATE334754T1 (de) 2001-03-12 2006-08-15 Novelis Inc Verfahren und vorrichtung zum texturieren von metallblechen oder metallbändern
GB2379669B (en) * 2001-09-12 2005-02-16 Alcan Int Ltd Al alloy for lithographic sheet
DE10345934B4 (de) * 2002-10-18 2005-03-10 Corus Aluminium Nv Metallrohling zum Formen und Verfahren zu seiner Herstellung
JP2004323913A (ja) * 2003-04-24 2004-11-18 Nippon Parkerizing Co Ltd 金属の潤滑表面処理方法、および該潤滑表面処理方法により得られた潤滑表面を有する潤滑性金属部材
JP2008111142A (ja) * 2006-10-27 2008-05-15 Fujifilm Corp 平版印刷版用アルミニウム合金板および平版印刷版用支持体
EP2444254B1 (de) * 2010-10-22 2013-07-10 Hydro Aluminium Rolled Products GmbH Lithoband für die elektrochemische Aufrauung sowie Verfahren zu dessen Herstellung
US9321090B2 (en) * 2012-05-07 2016-04-26 Ford Global Technologies, Llc Forming tools having textured surfaces
JP5914439B2 (ja) * 2013-09-09 2016-05-11 富士フイルム株式会社 二次電池集電体用アルミニウム基材、二次電池集電体用アルミニウム基材の製造方法、二次電池集電体、正極、負極および二次電池
EP3408431B1 (de) * 2016-01-27 2020-09-16 Hydro Aluminium Rolled Products GmbH Aluminiumlegierungsband für klebstoffverbindung

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None *

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Publication number Publication date
WO2017129605A1 (de) 2017-08-03
KR20180095095A (ko) 2018-08-24
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EP3414365A1 (de) 2018-12-19
US11131037B2 (en) 2021-09-28
CN108603304A (zh) 2018-09-28
US20180340268A1 (en) 2018-11-29
KR101986330B1 (ko) 2019-06-05

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