EP4532786A1 - Metallflachprodukt und bauteil daraus - Google Patents

Metallflachprodukt und bauteil daraus

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Publication number
EP4532786A1
EP4532786A1 EP23728039.1A EP23728039A EP4532786A1 EP 4532786 A1 EP4532786 A1 EP 4532786A1 EP 23728039 A EP23728039 A EP 23728039A EP 4532786 A1 EP4532786 A1 EP 4532786A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
flat metal
metal product
texture
product according
maximum
Prior art date
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Pending
Application number
EP23728039.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Folkert Schulze-Kraasch
Andreas Birkenstock
Marius KAISER
Oliver Vogt
Stefan Woestmann
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.)
ThyssenKrupp Steel Europe AG
Original Assignee
ThyssenKrupp Steel Europe AG
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Filing date
Publication date
Application filed by ThyssenKrupp Steel Europe AG filed Critical ThyssenKrupp Steel Europe AG
Publication of EP4532786A1 publication Critical patent/EP4532786A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/22—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length
    • B21B1/227—Surface roughening or texturing
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    • 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
    • C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/04—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the coating material
    • C23C2/06—Zinc or cadmium or alloys based thereon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/26—After-treatment
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    • C23C30/00—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process
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    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
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    • G01B11/30—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces
    • G01B11/303—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces using photoelectric detection means

Definitions

  • a first teaching of the invention relates to a trained flat metal product with a texture on the top and/or the bottom of the flat metal product an average distance to the edge of the valley r v , where the product of d mv and r v is at least 18 pm 2 .
  • the (maximum) inner radius of the largest mountain area is
  • the laser shots can overlap or have such a large distance that an almost initial state remains between the laser shot areas.
  • the areas not hit by laser bombardment thus form the elevation or elevations on the skin pass roller surface.
  • a complete transfer of the surface structure of the tempering roller to the surface of the flat metal product to be dressed is practically not possible, but essentially only the significant parts, such as the elevations of the surface profile of the tempering roller, will penetrate into the surface of the flat metal product to be dressed and thus the Give the surface of the flat metal product a new appearance or characteristic after tempering, which differs from the state before tempering.
  • the texture on the surface of the flat metal product meets the following criteria:
  • the average height difference from mountain to valley d mv is at least 1.0 pm, in particular at least 1.5 pm, and a maximum of 8.0 pm, in particular a maximum of 7.0 pm, preferably a maximum of 5.5 pm;
  • the characteristic values are essentially to be understood as average values over the considered bottom and/or top side of the trained (coated) flat metal product.
  • the flat metal product according to the invention is a trained and/or aligned flat metal product.
  • the steel sheet is coated with a zinc or aluminum-based coating, which is applied by PVD coating.
  • the thickness of the coating per side can be between 1.5 and 20 pm, in particular between 2 and 15 pm, preferably between 3 and 12 pm.
  • the (dressed) flat metal product can also be an aluminum sheet.
  • the invention relates to a component produced by cold forming from a flat metal product according to the invention made of steel Z alloy or aluminum Z alloy.
  • the component can be a structural part that can be used in automobile construction.
  • the structural part is therefore part of the body such as pillars (B-pillar), side members and cross members (including bumpers).
  • the MFT also known as the Renault test, is a common procedure for examining the abrasion behavior of surfaces. Based on the test specification “Renault D31 1738/C”, a strip of the material to be tested is pulled several times between a flat and a round friction jaw with a diameter of 20 mm.
  • the tool sets are made of material 1.3342 with a hardness > 60HRC and a grinding roughness Ra of 0.1 pm.
  • the round friction jaw leads to a higher surface pressure on the samples due to the line contact.
  • five test strips of samples 1 to 10 measuring 700 x 50 mm 2 were cut, cleaned, degreased and oiled with a PL 3802 S lubricant with 1.5 g/m 2 .
  • the texture pattern does not necessarily have to be a triangle or hexagon or equivalent contours such as a hexagon socket or trefoil, but can also be polygons with several corners, provided that the geometric specifications of the surface texture according to the invention are adhered to.
  • a surface of a trained flat metal product has been measured using confocal microscopy, the design essentially being a hexagonal shape. Deepening A corresponds, but due to the influence of the laser when structuring the tempering roller, this cannot be created as a straight line, but rather from overlapping laser shots and thus results in a texture that is reminiscent of a hexagon socket or Torx texture, see also Figure 1 , bottom illustration.
  • a texture depth of 3.89 pm, an arithmetic mean roughness Ra of 0.95 pm, a peak number RPc of 67 1/cm and an arithmetic mean waviness Wsa of 0.08 pm were determined.
  • the material content M r was 40%.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Metallflachprodukt sowie ein daraus hergestelltes Bauteil.

Description

Metallflachprodukt und Bauteil daraus
Die Erfindung betrifft ein Metallflachprodukt sowie ein daraus hergestelltes Bauteil.
Blechwerkstoffe beispielsweise aus einem Stahlwerkstoff für den Einsatz im Automobilbereich werden in der Regel mit einer zinkhaltigen Beschichtung, wie beispielsweise einem Zinküberzug mit insbesondere geringen Aluminiumanteilen aus der Schmelze (Z), einem zinkbasierten Überzug mit Anteilen an Aluminium und Magnesium aus der Schmelze (ZM), einem nach dem Schmelztauchbeschichten wärmebehandelten Zink- oder zinkbasierten Überzug (ZF) und einem elektrolytisch aufgebrachten Zinküberzug (ZE) versehen. Das Zink hat die Funktion, um als sogenannte Opferanode den Stahlwerkstoff vor Korrosion zu schützen. Die Beschichtungen, die bei der Herstellung auf das Metallflachprodukt aufgebracht werden, müssen während Umformung zum Bauteil der Belastung standhalten. Der Abrieb kann Kratzer, Pickel und Dellen verursachen, bis hin zum Bauteilversagen. Ein wesentlicher Einfluss auf das Abriebverhalten insbesondere einer Zink- oder zinkhaltigen Beschichtung hat die Rauheit der Blechoberfläche. In der Regel werden bei der Umformung Umformhilfen, wie beispielsweise Umformöle, eingesetzt, die einen direkten metallischen Kontakt zwischen Werkzeugoberfläche und Blechoberfläche verhindern sollen. Die Oberflächen gleiten aufeinander, wobei Erhebungen in der Oberfläche eines Kontaktpartners durch die Oberfläche des andern Kontaktpartners aneinander reiben und auf diese Weise riefenartige Vertiefungen erzeugen. Je länger der Weg ist, die die punktförmigen Belastungen ohne Unterbrechung auf der Oberfläche zurücklegen führen, umso stärkere Riefen können entstehen.
Die Rauheit der Blechoberfläche kann u.a. über die Wahl des Beschichtungssystems und durch das Aufbringen geeigneter Texturen verändert werden.
Die Texturen werden auf die Oberfläche der Metallflachprodukte meist mittels Dressierens aufgebracht. Beim Dressieren werden zwei Dressierwalzen in einem Dressiergerüst verwendet, zwischen welche das Metallflachprodukt geführt wird, so dass dabei die obere Dressierwalze auf die Oberseite und untere Dressierwalze auf die Unterseite des Metallflachprodukts einwirken und den Oberflächen auf Ober- und Unterseite des Metallflachprodukts je nach Struktur der Dressierwalzen eine entsprechende Textur aufprägen. Konvexe Strukturen auf der Oberfläche der Dressierwalzen prägen sich konkav auf der Oberfläche des Metallflachprodukts ab, sprich eine Erhebung auf der Oberfläche der Dressierwalze erzeugt eine Vertiefung auf der Oberfläche des Metallflachprodukts, insbesondere je nach Ausgestaltung der Struktur und in Abhängigkeit des Dressiergrads.
Dressierwalzen können mit stochastischen Strukturierungsverfahren hergestellt werden, meistens mit dem sogenannten EDT-Verfahren, s. beispielhaft EP 2 006 037 Bl .
Walzenoberflächen können zielgerichtet mittels Mikro-Lithografie mit einer Struktur versehen werden. So offenbart die US 5 532 051 kreisförmige und guadratische Strukturen, die in wiederkehrender Folge in einem guadratischen Raster mittels Lithografie auf einer Walze erzeugt werden und im Walzvorgang auf die Oberfläche des Flachprodukts zur Verbesserung der Umformeigenschaften übertragen werden können.
In der Druckschrift DE 689 10 866 T2 werden beckenartige Vertiefungen in rechteckiger oder hexagonaler Anordnung auch als umformtechnisch vorteilhaft beschrieben, aber nicht optimal im Lackerscheinungsbild.
Mittels Laser-Strahl-Beschuss lassen sich gezielt Strukturen in deterministischer Anordnung, s. beispielhaft EP 2 892 663 Bl, auf einer Dressierwalzenoberfläche einstellen, welche beim Dressieren auf das Flachprodukt übertragen werden und derartige dressierte Flachprodukte zu einer Verbesserung von Umformung und Lackerscheinung beitragen können.
Mittels pseudostochastischer Oberflächen sollen Moire-Effekte vermieden werden, s. US 2019/0337032 Al mit unregelmäßig angeordneten kreisförmigen Erhebungen mit einem Durchmesser von 50 - 150 pm, die sich weniger als 10 % überlappen und deren Anzahl pro mm2 um weniger als 20 % streuen.
Metallflachprodukte können auch direkt mittels Laserbeschuss texturiert werden, wie in der WO 2017/125497 Al beschrieben.
Die WO 2021/053088 Al offenbart Oberflächen, bei der die Vertiefungen mittels Zufallsgenerators in ihrer Position variiert werden. Dargestellt sind mathematische Modelle, die entweder durch laserstrukturierte Dressierwalzen oder aber auch durch Direkt-Lasertexturierung der Blechoberfläche erzeugen lassen sollen. Die WO 2021/013938 Al offenbart eine Textur, die mittels Direktlaser-Texturierung erzeugt werden kann, welche derart ausgestaltet ist, um Abrieb an beschichteten und umzuformenden Stahlblechen und somit Anhaftungen an den die Stahlbleche kontaktierenden Werkzeugflächen zu reduzieren bzw. gar zu vermeiden. Voraussetzung hierfür ist, dass auf der Flachblechoberfläche die Materialflächen zwischen den Vertiefungen einen möglichst geringen Radius besitzen.
Phänomene von Oberflächenversagen mit Abrieb und Anhaftungen treten nicht nur bei insbesondere zinkbeschichteten Stahlwerkstoffen, sondern auch bei aluminiumbeschichteten Stahlwerkstoffen, speziell bei der sogenannten indirekten Warmumformung, und auch bei (unbeschichteten) Aluminiumwerkstoffen auf, da je nach Legierung die mechanischen Eigenschaften von Aluminium im Vergleich zu Zink sich nur geringfügig unterscheiden, u.a. in der Festigkeit.
Mit Blick auf den Stand der Technik ist es daher wünschenswert, ein dressiertes Metallflachprodukt mit einer Oberflächentextur bereitzustellen, welches beim Formen im Wesentlichen keinen oder nur geringen Abrieb und weniger Anhaftungen erzeugt.
Eine erste Lehre der Erfindung betrifft ein dressiertes Metallflachprodukt mit einer auf der Oberseite und/oder der Unterseite des Metallflachprodukts aufweisenden Textur Metallflachprodukt mit einer auf der Oberseite und/oder der Unterseite des Metallflachprodukts aufweisenden Textur mit einer mittleren Höhendifferenz Berg-zu-Tal dm-v und einem mittleren Abstand zum Talrand rv, wobei das Produkt von dm-v und rv mindestens 18 pm2 beträgt.
Die Textur besteht vorzugsweise in Form von Vertiefungen und mit zwischen den Vertiefungen angeordneten Stegen, wobei die Textur auf einem wiederkehrenden Muster basiert, welches in einem Gitter angeordnet ist. Die Textur umfasst neben der mittleren Höhendifferenz Berg-zu- Tal dm-v und dem mittleren Abstand zum Talrand rv beispielsweise weitere Kennwerte ausgewählt aus der Gruppe arithmetische Mittenrauheit Ra, Spitzenzahl RPc, Materialanteil Mr, mittlerer Abstand zum Bergrand rv sowie die Maximalwerte des Innenradius des Berges rm,max und des Innenradius des Tales rv>max und optional die arithmetische Mittenwelligkeit Wsa.
Im Rahmen der Erfindung wurde festgestellt, dass die Neigung zur Bildung von Abrieb von dem Einebnungsverhalten der Oberfläche abhängt. Oberflächen mit einem hohen Widerstand gegen Einebnung weisen geringeren Abrieb auf. Die Kennwerte zur Rauheit wie die arithmetischen Mittenrauheit Ra und Spitzenzahl RPc sind gemäß DIN EN 10049:2014.03 bei deterministischen Oberflächen außerhalb der prinzipiellen Texturrichtungen durchzuführen. Bei einem hexagonalen Gitter mit prinzipiellen Richtungen von 30° oder 60° wird eine Messrichtung von 45° ± 5° zur Walzrichtung empfohlen. Da ein hexagonales Gitter sich invariant gegenüber Drehungen um 60° verhält, und Messrichtungen um 90° gedreht sein könnten, ist auch eine Messorientierung von 15° + m ■ 30° zulässig für ganzzahlige Zahlen m (m e Z).
Die gleichen Überlegungen zur Messrichtung gelten für den Welligkeitskennwert Wsa gemäß SEP 1941. Die Profil kenn werte Ra, RPc und Wsa lassen sich mit taktilen oder berührungslos messenden Systemen bestimmen. Die Höhenwerte z(x) in einer Messlänge L sind zu zentrieren:
Die arithmetische Mittenrauheit Ra ist
Der Materialanteil Mr ist in Abhängigkeit der Schnittebene c
Als Berge werden die Höhenwerte z(x) oberhalb der Schnittlinie c = 0, und als Täler die Werte unterhalb dieser Linie betrachtet. Der Anteil der Berge in der Oberflächentopografie beträgt Mr (0), kurz Mr, der Anteil der Täler ist (1 — Mr(0)), kurz (1 — Mr). Die mittlere Höhe der Berge hm ist: h rL( z(x' für z(x' > 0 , , / rLfl für z x') IL,m = Jo t O sonst dx / u O sonst und die mittlere Tiefe der Täler tv ist: rL( z(x') für z(x') < 0 , , / rLfl für z(x') <
Jot O sonst dx l >« [ O sonst
Aufgrund der Zentrierung der Höhenwerte gilt: hmMr = tv(l — Mr) und
Die mittlere Höhendifferenz Berg-zu-Tal dm-v lässt sich wie folgt aus den Kenngrößen Ra und Mr berechnen:
Diese Kenngrößen und deren Beziehungen zueinander gelten in gleicher Form auch für flächenhaft gemessene Höhenwerte z(x,y). Eine flächenhafte Vermessung der Oberflächentopografie kann beispielsweise mittels eines konfokalen Mikroskops erfolgen, insbesondere mit einer lateralen Auflösung von etwa 1,56 pm. Die bevorzugte Messfläche beträgt mindestens 1 mm2. Bei Blechkrümmung und größeren Messflächen sind gegebenenfalls Formanteile durch Standard- Filtermethoden zu beseitigen, wie beispielsweise mit einem Gaußfilter mit einer Grenzwellenlänge von Xc = 1,0 mm. Die Topografie-Messdaten sind zu zentrieren, sprich von den Höhenwerten ist ihr Mittelwert zu subtrahieren. Ein Höhenwert z(x,y) wird bezeichnet als ein Punkt auf einem Berg, wenn z(x,y) > 0. Ein Punkt befindet sich in einem Tal, wenn z(x,y) < 0 ist. Der geringste Abstand eines Punktes (x,y) auf einem Berg zu einem Punkt in einem Tal ist: für z(x,y) > 0.
Der geringste Abstand eines Punktes (x,y) in einem Tal zu einem Punkt auf einem Berg ist:
Der (maximale) Innenradius der größten Bergfläche ist
= max(rm (x.y)), und der (maximale) Innenradius der größten Talfläche ist rv_max = max(rr (x,y)).
Der Mittelwert rm über die Messfläche F ist ein Maß für die Feingestalt der Berge r M„, = J fJfFI n dx dy ff dx dy 0 sonst 7 / JJF(. 0 sonst 7 und der Mittelwert rv ein Maß für die Feingestalt der Täler r V„ = ff JJF fI (x'y> fur z<x'y) < °dx'dy'lN { 0 sonst 7 / JJFI 1 furT 0 sX' on V’’ < °dx'dy' st 7
Die Summe von rm + rv verhält sich anti-proportional zur Spitzenzahl RPc. Das Produkt hat sich als ein wesentliches Maß ergeben, um die Widerstandsfähigkeit gegen Abrieb AreSiSt der Oberflächen zu charakterisieren. Je höher AreSist ist, umso günstiger verhält sich die Oberflächen bei der Umformung.
Die Textur weist somit eine Widerstandsfähigkeit gegen Abrieb AreSiSt von mindestens 18 pm2 auf, insbesondere mindestens 20 pm2, vorzugsweise mindestens 22 pm2. AreSiSt kann auf maximal 200 pm2, insbesondere maximal 150 pm2, vorzugsweise maximal 120 pm2, bevorzugt maximal 100 pm2 beschränkt sein.
Unter "Metallflachprodukt" werden dabei hergestellte Bleche oder vergleichbar beschaffene Bänder und andere Walzerzeugnisse aus einem Metallwerkstoff verstanden, welches ein Metall oder eine Metalllegierung sein kann. Als Metall oder Metalllegierung kommen vorzugsweise Stahl oder Stahllegierung oder alternativ Aluminium oder Aluminiumlegierung in Frage.
In die Oberfläche des Metallflachproduktes sind durch einen Dressiervorgang wiederkehrende Vertiefungen eingeprägt, durch Stege voneinander getrennt. Die Vertiefungen bilden Flüssigkeitstaschen zur Aufnahme von einem die Umformung begünstigenden Umformhilfe, beispiels- weise zur Aufnahme eines Umformöls. Damit die Stege besser mit einer hinreichenden Menge der Umformhilfe benetzen lassen, sind insbesondere zu schmale Stegbreiten oder gar Rauheitsspitzen auf der Metallflachproduktoberfläche zu vermeiden. Die Stege zwischen den Vertiefungen sind in Verbindung mit der Geometrie der Vertiefungen derart ausgebildet, dass sie robust gegen Einebnung sind. Bevorzugt können die Stege als ein zusammenhängender Bereich (Plateau) vorliegen, somit als ein zusammenhängender Stegbereich verbunden sein. Insofern spielt beispielsweise nicht nur der Flächenanteil der Stege, sondern auch ihre Geometrie wie Breite und Länge eine Rolle für das Reibungsverhalten. Dieses ist insbesondere darauf zurückzuführen, dass sich die Beanspruchung aus zwei sich überlagernde Bestandteile zusammensetzt. Die normal wirkende Druckbeanspruchung bewirkt eine Deformation der Oberfläche. Insbesondere beträgt die tatsächliche Berührfläche zweier rauer Oberflächen lediglich wenige Prozent der Gesamtfläche. Lokal kann auf der Oberfläche damit erheblich ein höherer Druck entstehen, als unter Berücksichtigung der Gesamtfläche zunächst angenommen werden kann. Der lokale Druck kann dann zu einer plastischen Oberflächenveränderung führen. Je großflächiger die lokalen Kontaktflächen zwischen der rauen Metallflachproduktoberfläche und der Werkzeugoberflächen sind, umso geringer sind die auf Mikroebene wirkenden lokalen Drücke, die zur plastischen Verformung der Oberfläche führen können. Diese statische Beanspruchung ist beim Umformen eine Relativbewegung in der Blechebene überlagert (dynamische Beanspruchung), sodass Ziehspuren entstehen können. Je länger die dabei zurückliegenden Wege sind, um stärker können diese Spuren werden bis hin zu unerwünschten Riefen auf der Oberfläche. Insofern sollten beispielsweise die Materialflächen, respektive Berg-Flächenanteile, auch nicht zu breit sein.
Die der Erfindung zugrundeliegenden Texturen basieren auf wiederkehrende Formelemente, die in einem Gitter angeordnet sind. Das zugrundeliegende Gitter Abstände, die im Bereich von 50 pm, insbesondere von 70 pm, vorzugsweise von 100 pm bis 500 pm, insbesondere bis 450 pm, vorzugsweise bis 380 pm liegen.
Die Formelemente bestehen aus einzelnen Vertiefungen, die in der Draufsicht insbesondere polygonal gestaltet sind, beispielsweise in dreieckiger, viereckiger oder sechseckiger Form, insbesondere in Form eines gleichseitigen Dreiecks oder Hexagons.
Das Muster, umfassend mehrere benachbarte einzelne Vertiefungen, ist somit wiederkehrend auf der Metallflachproduktoberfläche zu erkennen, insbesondere in Dressierrichtung, als auch quer dazu. Die Symmetrieachsen können sich in Dressierrichtung bzw. quer dazu befinden, aber auch in einem definierten Winkel gedreht sein.
Es kommen Dressierwalzen(paare) zum Einsatz, welche entsprechend strukturiert und in der Lage sind, ein- oder beidseitig dressiertes Metallflachprodukt mit den vorgenannten Kennwerten bereitzustellen. Zur Bearbeitung respektive Strukturierung der Oberflächen der Dressierwalzen eignen somit Laser, insbesondere Kurzpulslaser. Entsprechende Laserstrukturierungsverfahren und auch Vorrichtungen zur Durchführung des Laserstrukturierungsverfahrens sind Stand der Technik, vgl. neben EP 2 892 663 Bl auch die EP 3 172 006 Bl und die EP 3 877 112 Al . Auf diese Weise ist die Erzeugung von Strukturen auf der Oberfläche der Dressierwalze möglich, welche durch Laserbeschuss eine Ablation, d. h. im Bereich des auftreffenden Beschüsses einen Materialabtrag, auf der Oberfläche bewirken. Durch gezielte Einstellung können sich die Laserschüsse überlappen oder einen derart großen Abstand aufweisen, dass zwischen den Laserschussbereichen ein nahezu Ausgangszustand verbleibt. Die nicht vom Laserbeschuss getroffenen Bereiche bilden somit die Erhebung bzw. Erhebungen auf der Dressierwalzenoberfläche. Ein vollständiger Übertrag der Oberflächenstruktur der Dressierwalze auf die Oberfläche des zu dressierenden Metallflachprodukts ist praktisch nicht möglich, sondern es werden im Wesentlichen nur die signifikanten Teile, wie zum Beispiel die Erhebungen des Oberflächenprofils der Dressierwalze, in die Oberfläche des zu dressierenden Metallflachprodukts eindringen und damit der Oberfläche des Metallflachprodukts nach dem Dressieren ein neues Erscheinungsbild respektive Charakteristikum verleihen, welche sich vom Zustand vor dem Dressieren unterscheidet. Die Dressieroberfläche mit ihren Erhebungen (positive Form) bildet durch Krafteinwirkung auf die Oberfläche des optional beschichteten Metallflachprodukts eine Oberflächentextur aus, welche sich somit nur zum Teil in der Oberfläche des Stahlblechs bzw. Oberfläche des optional beschichteten Metallflachprodukts mit korrespondierenden Vertiefungen (negative Form) abprägt.
Die Textur auf der Oberfläche des Metallflachprodukts, ob unbeschichtet oder beschichtet, erfüllt beispielsweise folgende Kriterien:
- die arithmetische Mittenrauheit Ra beträgt mindestens 0,50 pm, insbesondere mindestens 0,60 pm, vorzugsweise mindestens 0,70 pm, und maximal 5,0 pm, insbesondere maximal 4,0 pm, vorzugsweise maximal 3,0 pm; - die Spitzenzahl RPc ist mindestens 30 1/cm, insbesondere mindestens 40 1/cm, vorzugsweise mindestens 50 1/cm, und maximal 200 1/cm, insbesondere maximal 150 1/cm, vorzugsweise maximal 110 1/cm, bevorzugt maximal 90 1/cm;
- der Materialanteil Mr beträgt mindestens 30 %, insbesondere mindestens 35 %, vorzugsweise mindestens 40 %, und maximal 65 %, insbesondere maximal 60 %, vorzugsweise maximal 57 %;
- die mittlere Höhendifferenz Berg-zu-Tal dm.v beträgt mindestens 1,0 pm, insbesondere mindestens 1,5 pm, und maximal 8,0 pm, insbesondere maximal 7,0 pm, vorzugsweise maximal 5,5 pm;
- der maximale Innenradius der Berge rm>max ist mindestens 14 pm, insbesondere mindestens 16 pm, vorzugsweise mindestens 18 pm, und maximal 50 pm, insbesondere maximal 40 pm, vorzugsweise maximal 30 pm;
- der maximale Innenradius der Täler rv>max ist mindestens 20 pm, insbesondere mindestens 25 pm, vorzugsweise mindestens 30 pm, und maximal 100 pm, insbesondere maximal 80 pm, vorzugsweise maximal 70 pm;
- der mittlere Abstand zum Bergrand rm ist mindestens 4 pm, insbesondere mindestens 5 pm, vorzugsweise mindestens 6 pm, und maximal 40 pm, insbesondere maximal 30 pm, vorzugsweise maximal 20 pm;
- der mittlere Abstand zum Talrand rv ist mindestens 4 pm, insbesondere mindestens 5 pm, vorzugsweise mindestens 6 pm, und maximal 40 pm, insbesondere maximal 30 pm, vorzugsweise maximal 25 pm.
Ist das erfindungsgemäße Metallflachprodukt beispielsweise für eine Außenhautanwendung im Fahrzeugbau vorgesehen, kann ein weiterer Kennwert berücksichtigt werden, die arithmetische Mittenwelligkeit Wsa ist > 0 pm und insbesondere maximal 0,30 pm, vorzugsweise maximal 0,25 pm, bevorzugt maximal 0,20 pm, weiter bevorzugt maximal 0,15 pm, weiter bevorzugt maximal 0,13 pm.
Die Welligkeit nimmt insbesondere auch bei höherer Rauheit kleine Werte an. Das Verhältnis der arithmetischen Mittenwelligkeit Wsa zur arithmetischen Mittenrauheit Ra ist vorzugsweise kleiner als 0,3, bevorzugt kleiner als 0,25, besonders bevorzugt kleiner als 0,2.
Die Kennwerte sind jeweils im Wesentlichen als Mittelwerte über die betrachtete Unter- und/oder Oberseite des dressierten (beschichteten) Metallflachprodukts zu verstehen. Das erfindungsgemäße Metallflachprodukt ist ein dressiertes und/oder gerichtetes Metallflachprodukt.
Das erfindungsgemäße Metallflachprodukt kann ein Stahlblech sein, entweder unbeschichtet oder vorzugsweise beschichtet. Ist das Stahlblech beschichtet, so umfasst die Beschichtung des beschichteten Stahlblechs einen metallischen Überzug.
Gemäß einer Ausgestaltung ist das Stahlblech mit einem zinkbasierten Überzug beschichtet, welcher durch Schmelztauchbeschichten aufgebracht ist. Dabei können im Überzug neben Zink und unvermeidbaren Verunreinigungen zusätzliche Elemente wie Aluminium mit einem Gehalt von zu 8 Gew.-%, insbesondere bis zu 5 Gew.-% und/oder Magnesium mit einem Gehalt von bis zu 8 Gew.-%, insbesondere bis zu 5 Gew.-% in dem Überzug enthalten sein. Stahlbleche mit zinkbasiertem Überzug weisen einen sehr guten kathodischen Korrosionsschutz auf, welche seit Jahren im Automobilbau eingesetzt werden. Ist ein verbesserter Korrosionsschutz vorgesehen, weist der Überzug zusätzlich Magnesium mit einem Gehalt von mindestens 0,3 Gew.-%, insbesondere von mindestens 0,6 Gew.-%, vorzugsweise von mindestens 0,9 Gew.-% auf. Aluminium kann alternativ oder zusätzlich zu Magnesium mit einem Gehalt von mindestens 0,1 Gew.-%, insbesondere von mindestens 0,3 Gew.-% vorhanden sein, um beispielsweise eine Anbindung des Überzugs an das Stahlblech zu verbessern und insbesondere eine Diffusion von Eisen aus dem Stahlblech in den Überzug bei einer Wärmebehandlung des beschichteten Stahlblechs im Wesentlichen zu vermeiden, damit beispielsweise eine gute Klebeignung gewährleistet werden kann. Dabei kann eine Dicke des Überzugs je Seite zwischen 1,5 und 30 pm, insbesondere zwischen 2 und 20 pm, vorzugsweise zwischen 3 und 15 pm betragen. Unterhalb der Mindestgrenze kann kein ausreichender kathodischer Korrosionsschutz gewährleistet werden und oberhalb der Höchstgrenze können Fügeprobleme beim Verbinden des erfindungsgemäßen Stahlblechs respektive eines daraus gefertigten Bauteils mit einem anderen Bauteil auftreten, insbesondere kann bei Überschreiten der Dicke des Überzugs angegebene Höchstgrenze kein stabiler Prozess beim thermischen Fügen bzw. Schweißen sichergestellt werden.
Sind Anteile von Magnesium und Aluminium in dem Überzug neben Zink und unvermeidbaren Verunreinigungen enthalten, ist der Überzug oder die Beschichtung in der Fachwelt als Zink- Magnesium, ZM oder Zn-AI-Mg bekannt.
Bei einer bevorzugten Variante beträgt der Aluminiumgehalt der Schmelze 1,1 bis 8 Gew.-%, insbesondere 1,2 bis 5 Gew.-%. Bei einer bevorzugten Variante beträgt der Magnesiumgehalt der Schmelze 1,1 bis 8 Gew.-%, insbesondere 1,2 bis 5 Gew.-%.
Der Überzug kann auch nur Zink mit geringen Aluminiumbestandteilen neben unvermeidbaren Verunreinigungen enthalten, auch mit der Bezeichnung „Z“ in Fachkreisen bekannt.
Als unvermeidbare Verunreinigungen können beispielsweise Elemente aus der Gruppe Silizium, Antimon, Blei, Titan, Kalzium, Mangan, Zinn, Lanthan, Cer und Chrom einzeln oder in Kombination mit in Summe bis zu 0,5 Gew.-%, insbesondere bis zu 0,3 Gew.-% im Überzug vorhanden sein.
Das Dressieren beim Vorsehen eines Stahlblechs mit einem mittels Schmelztauchen beschichteten metallischen Überzugs erfolgt in der Regel nach dem Beschichten, sprich, das Aufprägen jeweils einer Oberflächentextur auf der Ober- und/oder Unterseite des Stahlblechs erfolgt am beschichteten Stahlblech.
Gemäß einer alternativen Ausgestaltung ist das Stahlblech mit einem zinkbasierten Überzug beschichtet, welcher durch elektrolytisches Beschichten aufgebracht ist. Dabei kann eine Dicke des Überzugs je Seite zwischen 1,5 und 20 pm, insbesondere zwischen 2 und 15 pm, vorzugsweise zwischen 3 und 12 pm betragen.
Gemäß einer weiteren alternativen Ausgestaltung ist das Stahlblech mit einem zink- oder aluminiumbasierten Überzug beschichtet, welcher PVD-Beschichten aufgebracht ist. Dabei kann eine Dicke des Überzugs je Seite zwischen 1,5 und 20 pm, insbesondere zwischen 2 und 15 pm, vorzugsweise zwischen 3 und 12 pm betragen.
Das Dressieren beim Vorsehen eines Stahlblechs mit einem mittels elektrolytischer Beschichtung oder PVD-Beschichtung beschichteten metallischen Überzugs erfolgt in der Regel vor dem Beschichten, sprich, das Aufprägen jeweils einer Oberflächenstruktur auf der Ober- und Unterseite des Stahlblechs erfolgt am unbeschichteten Stahlblech.
Gemäß einer weiteren alternativen Ausgestaltung ist das Stahlblech mit einem aluminiumbasierten Überzug beschichtet. Dabei können im Überzug neben Aluminium und unvermeidbaren Verunreinigungen bis zu 15 Gew.-% Si, optional bis zu 4 Gew.-% Fe, optional bis zu 1,0 Gew.- % Alkali- oder Erdalkalimetalle, enthalten sein.
Bei einer bevorzugten Variante beträgt der Siliziumgehalt entweder 0,2 bis 4,5 Gew.-% oder 7 bis 13 Gew.-%, insbesondere 8 bis 11 Gew.-%.
Bei einer bevorzugten Variante umfasst der optionale Gehalt an Eisen 0,2 bis 4,5 Gew.-%, insbesondere 1 bis 4 Gew.-%, vorzugsweise 1,5 bis 3,5 Gew.-%.
Bei einer bevorzugten Variante umfasst der optionale Gehalt an Alkali- oder Erdalkalimetallen 0,01 bis 1,0 Gew.-% Magnesium, insbesondere 0,1 bis 0,7 Gew.-% Magnesium, bevorzugt 0,1 bis 0,5 Gew.-% Magnesium. Weiterhin kann der optionale Gehalt an Alkali- oder Erdalkalimetallen insbesondere mindestens 0,0015 Gew.-% Kalzium umfassen.
Gemäß einer weiteren alternativen Ausgestaltung ist das Stahlblech mit einem aluminiumbasierten Überzug beschichtet. Dabei können im Überzug neben Aluminium und unvermeidbaren Verunreinigungen 2 bis 24 Gew.-% Zink, 1 bis 7 Gew.-% Silizium, optional 1 bis 8 Gew.-% Magnesium im Falle, dass der Gehalt von Silizium zwischen 1 und 4 Gew.-% liegen sollte, optional bis zu 0,3 Gew.-% in Summe Blei, Nickel, Zirkon oder Hafnium, enthalten sein.
Als unvermeidbare Verunreinigungen können beispielsweise Elemente aus der Gruppe Antimon, Blei, Titan, Mangan, Zinn, Lanthan, Cer und Chrom einzeln oder in Kombination mit in Summe bis zu 0,5 Gew.-%, insbesondere bis zu 0,3 Gew.-% im Überzug vorhanden sein.
Das Stahlblech besteht aus einem Stahlwerkstoff, welcher neben Eisen und unvermeidbaren Verunreinigungen Legierungselemente wie Kohlenstoff, Silizium, Mangan und Aluminium aufweist, wobei aber auch weitere Bestandteile einzeln oder in Kombination wie zum Beispiel Titan, Chrom, Bor und/oder enthalten sein können, je nach Verwendung und Festigkeitsklasse ausgewählt werden kann. In Fachkreisen ist bekannt, welche Stahlwerkstoffe je nach Verwendung insbesondere im Fahrzeugbau für die Herstellung für kaltumgeformte und indirekt warmumgeformte Bauteile geeignet sind.
Alternativ kann das (dressierte) Metallflachprodukt auch ein Aluminiumblech sein. Gemäß einer zweiten Lehre betrifft die Erfindung ein Bauteil hergestellt mittels Kaltumformung aus einem erfindungsgemäßen Metallflachprodukt aus StahlZ-legierung oder AluminiumZ-legie- rung.
Das Bauteil kann ein Außenhautteil sein, welches im Automobilbau eingesetzt werden kann. Somit ist das Außenhautteil für bewegten Teile wie Türen und Klappen, aber auch für Fahrzeugdächer, Kotflügel etc. gedacht. Alternativ kann das Bauteil auch ein Strukturteil für den Automobilbau sein. Auch die Verwendung im Fahrwerkbereich ist denkbar.
Gemäß einer dritten Lehre betrifft die Erfindung ein Bauteil hergestellt mittels indirekter Warmumformung aus einem erfindungsgemäßen Metallflachprodukt aus StahlZ-legierung.
Das Bauteil kann ein Strukturteil sein, welches im Automobilbau eingesetzt werden kann. Somit ist das Strukturteil als Teil der Karosserie wie beispielsweise Säulen (B-Säule), Längsträger und Querträger (u.a. Stoßfänger).
Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Bauteils ist das Bauteil lackiert.
Erfindungsgemäße dressierte Metallflachprodukte bieten Vorteile für die Umformung im Vergleich zum Stand der Technik. Der Nachweis konnte mit Hilfe des sogenannten Multi-Frotte- ment-Tests (MFT) erbracht werden. Unterschiedliche Stahlbleche (Interstitial Free-Stahl IF, Bake-Hardening-Stahl BH und Dual-Phasen-Stahl DP) mit einer Dicke von 0,6 mm bis 0,7 mm mit unterschiedlichen schmelztauchbeschichteten Überzügen (Z und ZM) mit einer Dicke von 7 pm je Seite wurden mit unterschiedlichen Dressierwalzen (unterschiedliche Strukturen) beidseitig dressiert, wobei der Dressiergrad zwischen 1 % und 1,5 % betrug. Die mit den unterschiedlichen Dressierwalzen erzeugten Oberflächentexturen auf dem -beschichteten Stahlblech weisen im Mittel die in Tabelle 1 genannten Kennwerte auf.
Die Oberflächen der Proben 1 bis 6 entsprechen dem Stand der Technik. Die Probe 1 (IF mit Z), Probe2 (BH mit Z) besitzen eine stochastische Textur gemäß der Lehre aus EP 2 006 037 Bl, wobei die Oberflächen der Dressierwalzen mittels EDT-Texturierverfahren und anschließendem Superfinish (SF) bearbeitet wurden. Bei Probe 3 (BH mit ZM) wurde eine EDT-Dressierwalze ohne SF verwendet. Die Proben 4 (IF mit Z), 5 (DP mit Z) und 6 (BH mit ZM) haben eine deterministische Textur in Form eines Schachbrettmusters, wobei die Oberflächen der Dressierwalzen mittels Puls-LASER- Texturierung entsprechend der Lehre aus EP 2 892 663 Bl erzeugt wurden. Tabelle
Die Proben 7 (IF mit Z), 8 (DP mit Z), 9 (BH mit Z) haben ein wiederkehrendes Muster mit der Textur „Dreieck“ gemäß der Lehre dieser Erfindung. Die Proben 10 (IF mit Z), 11 (DP mit Z) und 12 (BH mit Z) haben ein wiederkehrendes Muster mit der Textur „Trapez“ gemäß der Lehre dieser Erfindung. Die Proben 13 (IF mit Z), 14 (DP mit Z), 15 (BH mit Z) und 16 (DP mit ZM) haben ein wiederkehrendes Muster mit der Textur „Sechseck“ gemäß der Lehre dieser Erfindung.
Der MFT, oder auch Renault-Test genannt, ist ein übliches Verfahren, um das Abriebverhalten von Oberflächen zu untersuchen. In Anlehnung an die Prüfvorschrift „Renault D31 1738/C“ wird ein Streifen des zu testenden Materials mehrfach zwischen eine flache und eine runde Reibbacke, mit einem Durchmesser von 20 mm, durchgezogen. Die Werkzeugsätze sind aus dem Werkstoff 1.3342 mit einer Härte > 60HRC mit einer Schleifrauheit Ra von 0,1 pm hergestellt. Die runde Reibbacke führt aufgrund des Linienkontaktes zu einer höheren Flächenpressung auf den Proben. Für die Versuchsdurchführung wurden je fünf Probestreifen der Proben 1 bis 10 der Abmessung von 700 x 50 mm2 geschnitten, gereinigt, entfettet und mit einem Schmierstoff PL 3802 S mit 1,5 g/m2 eingeölt. Die Streifen wurden nacheinander in die Spannvorrichtung eingespannt und durch die beiden Reibbacken über eine Messstrecke von 50 mm gezogen. Die Prüfgeschwindigkeit betrug 5 mm/s, die Anpress- oder Normalkraft FN wurde während des gesamten Versuchs konstant bei 5 kN gehalten. Die erforderlichen Zugkräfte FD und der Weg wurden während des Versuchs mit einer Aufnahmerate von 10 Hz aufgezeichnet. Der Vorgang wurde für jeden Streifen an der gleichen Stelle fünfmal wiederholt gezogen, ohne dabei das Werkzeug oder den Streifen zu reinigen. Nachdem die fünf Streifen fünfmal durch das Werkzeug gezogen wurden, wurde das Werkzeug hinsichtlich seines Zustandes auf Abrieb und Verschleiß begutachtet.
Der Reibungskoeffizient
_ F L(N) 2FN ist an jedem Streifen im n-ten Durchzug als Mittelwert ermittelt worden. Der Reibungskoeffizient Pi variierte im ersten Durchzug geringfügig zwischen 0,11 und 0,14 unabhängig des Zink-Überzugs aus der Schmelze (Z oder ZM). Bei gleicher Textur (EDT, Doppel-I etc.) haben die Varianten mit höherer Rauheit, vgl. Ra-Wert in Tabelle 1, einen höheren Reibungskoeffizienten, s. Tabelle 2.
Im fünften Durchzug unterscheiden sich die Reibungskoeffizienten p5 deutlicher mit Werten zwischen 0,08 und 0,21. Je höher die arithmetische Mittenrauheit Ra, umso geringer sind die p- Werte bezüglich der jeweiligen Textur, vgl. Tabelle 2. Bei den Proben mit Z-Beschichtung nach dem Stand der Technik (Doppel I oder EDT) nimmt die Reibung spätestens nach dem zweiten Durchzug kontinuierlich zu. Allein die ZM-Beschich- tung führt bei diesen Texturen zu stetig abnehmenden p-Werten. Tabelle 2
Die erfindungsgemäßen Oberflächen können den Anstieg der Reibung mindern. Insbesondere mit der Textur „Dreieck“ nimmt die Reibung trotz des Zink-Überzugs (Z) aus der Schmelze in jedem Durchzug stetig ab. Der durchgeführte Test zeigt, dass neben der Beschichtung auch die Textur der Blechoberfläche einen wesentlichen Einfluss auf die Reibung bei beschichteten Metallflachprodukten haben kann.
Aus diesem Grund wurden Ausschnitte der Oberflächen an den untersuchten Streifen im MFT vor dem ersten und jeweils nach dem dritten und nach dem fünften Durchzug mittels Konfokalmikroskopie aufgenommen, um die Oberflächenveränderung zu analysieren.
In Figur 1 sind die Oberflächen mit Zink-Überzug (Z) aus der Schmelze nach dem dritten und nach dem fünften Durchzug mit der nicht gezogenen Oberfläche gegenübergestellt. Es ist eindeutig zu erkennen, dass beim „Doppel-I“ die ursprüngliche Textur direkt nach dem dritten Durchzug nicht mehr erkennbar ist. Beim „EDT“ sind gewisse gröbere Vertiefungen noch vorhanden, die als Schmiertaschen und zur Aufnahme von Abriebpartikel dienen können. Nach weiterer Belastung bildeten sich in der Oberfläche tiefere Rillen bzw. Riefen aus.
Oberflächen mit zinkbasiertem Überzug aus der Schmelze mit Aluminium- und Magnesiumzusatz (ZM) verhielten sich hingegen sehr robust im MFT. Bei allen Texturen, selbst bei EDT und „ Doppel-I “ , sind die Strukturen nach dem fünften Durchzug nicht vollständig verschwunden und es bildeten sich keine Riefen.
Die erfindungsgemäßen Ausführungen zeigen eine deutlich höhere Robustheit und damit Vorteile für ansonsten stark zu Abrieb neigenden Oberflächen(beschichtungen). Dieses Verhalten konnte an aluminiumbeschichtetem Stahlblech als auch an Aluminiumblechen als Metallflachprodukt nachgewiesen werden, wobei die erfindungsgemäßen Oberflächentexturen ebenfalls besser abgeschnitten haben als die Textur „EDT“ und „Doppel-I“.
Die Einebnung der im Wesentlichen rauen Oberfläche durch den Kontakt mit der glatten Werkzeugoberfläche wird verzögert, so dass ein größeres Reservoir für die Menge an den Schmierstoffvorhanden ist, was zu einer geringeren Reibung führt und zu weniger Kaltaufschweißungen auf den mit dem Blech während einer Umformung in Verbindung stehenden Werkzeugoberflächen.
Es hat sich gezeigt, dass Texturen mit größerer Tiefe und deren Vertiefungen einen größeren Querschnitt besitzen, beim Kontakt mit dem Werkzeug dauerhafter erhalten bleiben. Hieraus lässt sich schlussfolgern, dass das Produkt ^resist Tv ' -m—v möglichst groß sein sollte, damit eine Oberfläche widerstandsfähig ist gegenüber einer vollständigen Einebnung und damit vorteilhaft gegenüber Adhäsion bzw. Abrieb.
Das Textur-Muster muss nicht zwangsläufig ein Dreieck oder Sechseck oder entsprechend gleichwertige Konturen wie Innensechsrund oder Dreipass ausgeführt sein, sondern kann auch Vielecke mehreren Ecken ausgebildet sein, vorausgesetzt, die erfindungsgemäßen geometrischen Vorgaben der Oberflächentextur werden eingehalten.
In der Figur 2 ist dargestellt, wie sich der Reibungskoeffizient p5 im fünften Durchzug des MFT in Abhängigkeit zur Kenngröße AreSiSt, dem Produkt aus Berg-zu-Tal-Höhendifferenz dm-v und mittlerem Abstand zum Talrand rv, vgl. Kennwerte in den Tabellen 1 und 2, für Z und ZM verhält. Für die einzelnen Punkte im dargestellten Koordinatensystem wurden ein Polygonzug für Z und eine Ausgleichsgerade für ZM bestimmt.
In den Figuren 3 und 4 sind an zwei beispielhaften Textur-Mustern, nämlich für das „Dreieck“ A, vgl. Figur 3, und für das „Sechseck“ A, vgl. Figur 4, die geometrischen Zusammenhänge zur Bestimmung Kennwerte rm bzw. rv und rmjmax bzw. rv,max . Der Kennwert rm,max ist der Innenradius des größten Berges, sozusagen der maximale Innenradius der Berge und entspricht dem größten Abstand zwischen zwei Vertiefungen (A), wie in den Figuren 3 und 4 gezeigt ist. Der Kennwert rv>max ist der Innenradius des größten Tales, sozusagen der maximale Innenradius der Täler. Die Kennwerte rm bzw. rv entsprechen den Mittelwerten aller Abstände zum Bergrand bzw. zum Talrand, insbesondere auf der untersuchten Messfläche. Die Textur basiert jeweils auf einem wiederkehrenden Muster, somit einem deterministischen Muster, das in einem Gitter R angeordnet sind. Das zugrundeliegende Gitter R besteht aus Sechseckformen, Figur 3 und Figur 4, mit einer Schenkellänge S im Bereich von 50 pm bis 500 pm. M ist der Schwerpunkt/Mittel- punkt einer Vertiefung A. Zwischen den Vertiefungen A sind Stege angeordnet bzw. die Stege trennen die einzelnen Vertiefungen A voneinander. Die Breite der Stege, in Längserstreckung betrachtet, kann variieren zwischen > 0 pm und rm>max . Der dargestellte Pfeil symbolisiert die Dressierrichtung.
In der Figur 5 ist beispielhaft eine Oberfläche eines dressierten Metallflachprodukts mittels Konfokalmikroskopie vermessen worden, wobei die Ausführung im Wesentlichen einer Sechseck- Vertiefung A entspricht, diese aber durch den Einfluss des Lasers beim Strukturieren der Dressierwalze nicht als gerade Linie erzeugt werden kann, sondern aus überlappenden Laserschüssen und sich somit eine Textur ergibt, welche an einen Innensechsrund oder auch Torx-Textur erinnert, vgl. auch Figur 1, untere Darstellung. An diesem Beispiel wurde eine Texturtiefe von 3,89 pm, eine arithmetische Mittenrauheit Ra von 0,95 pm, eine Spitzenzahl RPc von 67 1/cm und eine arithmetische Mittenwelligkeit Wsa von 0,08 pm bestimmt. Der Materialanteil Mr betrug 40 %. Hieraus ergab sich eine Berg-zu-Tal Höhendifferenz von dm.vvon 1,98 pm. Der maximale Innenradius des Berges rm.max war 21,9 pm und der maximale Innenradius des Tales rv,max war 51,2 pm. Der mittlere Abstand zum Bergrand rm mit 7,5 pm und der mittlere Abstand zum Talrand rv mit 15,7 pm war jeweils um ca. ein Drittel kleiner als die maximalen Innenradien. Die Dreieck-Textur würde eher einer Dreipass- respektive Tresfoil-Textur entsprechen, vgl. „Dreieck“ in Figur 1.

Claims

Patentansprüche
1. Metallflachprodukt mit einer auf der Oberseite und/oder der Unterseite des Metallflachprodukts aufweisenden Textur mit einer mittleren Höhendifferenz Berg-zu-Tal dm-v und einem mittleren Abstand zum Talrand rVJ dadurch gekennzeichnet, dass das Produkt von dm.v und rv mindestens 18 pm2 beträgt.
2. Metallflachprodukt nach Anspruch 1, wobei die Textur aus Vertiefungen (A) und mit zwischen den Vertiefungen (A) angeordneten Stegen besteht, wobei die Textur auf einem wiederkehrenden Muster basiert, welches in einem Gitter (R) angeordnet ist.
3. Metallflachprodukt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Textur eine arithmetische Mittenrauheit Ra zwischen mindestens 0,50 pm und maximal 5,0 pm aufweist.
4. Metallflachprodukt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Textur eine Spitzenzahl RPc zwischen mindestens 30 1/cm und maximal 200 1/cm aufweist.
5. Metallflachprodukt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Textur einen mittleren Abstand zum Talrand rv zwischen mindestens 4 pm und maximal 40 pm aufweist.
6. Metallflachprodukt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Textur einen mittleren Abstand zum Bergrand rm zwischen mindestens 4 pm und maximal 40 pm aufweist.
7. Metallflachprodukt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Metallflachprodukt ein Stahlblech und mit einem metallischen Überzug beschichtet ist.
8. Metallflachprodukt nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Metallflachprodukt ein Aluminiumblech ist.
9. Metallflachprodukt nach Anspruch 7, wobei das Stahlblech mit einem zinkbasierten Überzug beschichtet ist, welcher durch Schmelztauchbeschichten aufgebracht ist. Metallflachprodukt nach Anspruch 7, wobei das Stahlblech mit einem zinkbasierten Überzug beschichtet ist, welcher durch elektrolytisches Beschichten aufgebracht ist. Metallflachprodukt nach Anspruch 7, wobei das Stahlblech mit einem zinkbasierten oder aluminiumbasierten Überzug beschichtet ist, welcher durch PVD-Beschichten aufgebracht ist. Metallflachprodukt nach Anspruch 7, wobei das Stahlblech mit einem aluminiumbasierten Überzug beschichtet ist, welcher durch Schmelztauchbeschichten aufgebracht ist. Metallflachprodukt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die arithmetische Mittenwelligkeit Wsa mit > 0 pm und maximal 0,30 pm als weiterer Kennwert berücksichtigt ist. Bauteil hergestellt mittels Kaltumformung eines Metallflachprodukts nach einem der Ansprüche 1 bis 11. Bauteil nach Anspruch 14, wobei das Bauteil ein Außenhautteil ist. Bauteil hergestellt mittels Warmumformung eines Stahlblechs nach Anspruch 1, 7 oder 12. Bauteil nach Anspruch 14, wobei das Bauteil ein Strukturteil ist. Bauteil nach einem der Ansprüche 14 bis 17, wobei das Bauteil lackiert ist.
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