JP2018500203A - 複合部品、ならびにその製造方法および使用 - Google Patents
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Abstract
Description
鋼材料から構成される少なくとも1つの第1の半完成金属部品および少なくとも1つの第2の半完成金属部品を用意するステップと、鋼製加工品を提供するために鋼材料を熱間成形するステップと、少なくとも1つの第2の半完成金属部品を成形して金属加工品を提供するステップと、複合部品を製造するために、鋼製加工品、少なくとも1つの半完成ポリマー部品および金属加工品を用意するステップと、少なくとも第1の高温鋼製加工品、少なくとも第1の半完成ポリマー部品および少なくとも第2の金属加工品を複合材製造工具の中に配置して、個々の加工品の間に接着結合を生成するステップである。本発明により、第1の鋼材料が、鋼材料のAC1を超える温度まで、特に鋼材料のAC3を超える温度まで、最初に部分的または完全に加熱される。第1の鋼材料は、寸法に切断された平坦なプレートとして、または特に、事実上、製造されるべき最終的な幾何形状を含む冷間予備成形された半完成鋼性部品として供給され得る。技術界では、第1の場合は直接熱間成形と呼ばれ、第2の場合は間接熱間成形と呼ばれる。加熱された鋼製加工品が、成形/硬化工具へ移送され、その中に配置され、成形/硬化工具の中で熱間成形および/または(部分的または完全に)硬化されて、特にプレス硬化されて、鋼製加工品を提供する。鋼製加工品の異なる微細構造が部品特定の衝突性能設計において考慮される場合、これは、「目的に合わせた焼戻し」と呼ばれ、すなわち、硬い微細構造およびより柔らかい微細構造、特に、硬い微細構造よりも延性のある微細構造が製造される。更に、金属加工品の幾何形状が互いに合致し、半完成ポリマー部品の寸法が金属加工品の幾何形状に適合されて、半完成ポリマー部品と鋼製加工品との間、および半完成ポリマー部品と第2の金属加工品との間の接着結合の概ね完全な領域が、複合材製造工具の中の熱および/または圧力の作用下で生成され得る。
2 第1の鋼製加工品
3 第2の金属加工品
4 ポリマー、ポリマー層
5〜16 ステップ、方法ステップ、方法の順序
Claims (11)
- 少なくとも1つの第1の鋼製加工品(2)と、少なくとも1つの第2の金属加工品(3)とを備え、少なくとも1つのポリマーがその間に配置される複合部品(1)であって、前記ポリマーが、ポリマー層(4)として構成され、概ねその全体的領域に亘って第1の鋼製加工品(2)および第2の金属加工品(3)に接着結合され、前記鋼製加工品(2)が部分的にまたは完全に硬化されることを特徴とする、複合部品(1)。
- 前記第2の金属加工品(3)が、アルミニウム加工品、マグネシウム加工品、または鋼製加工品であり、好適には部分的に、または完全に硬化され、特にプレス硬化される鋼製加工品であることを特徴とする、請求項1に記載の複合部品(1)。
- 前記第1の鋼製加工品(1)の材料厚さが、1.5mm以下、特に1.0mm以下、好適には0.5mm以下、特に好適には少なくとも0.35mmであることを特徴とする、請求項1または2に記載の複合部品(1)。
- 複合部品を製造するための方法であって、鋼材料から構成される少なくとも1つの第1の半完成金属部品および少なくとも1つの第2の半完成金属部品を用意するステップと、鋼製加工品を提供するために前記鋼材料を熱間成形するステップと、前記少なくとも1つの第2の半完成金属部品を成形して金属加工品を提供するステップと、複合部品を製造するために、前記鋼製加工品、少なくとも1つの半完成ポリマー部品および前記金属加工品を用意するステップと、少なくとも第1の高温鋼製加工品、前記少なくとも第1の半完成ポリマー部品および前記少なくとも第2の金属加工品を複合材製造工具の中に配置して、個々の加工品の間に接着結合を生成するステップとを含む方法において、前記第1の鋼材料が、鋼材料のAC1を超える温度まで最初に部分的にまたは完全に加熱され、成形/硬化工具へ移送され、その中に配置され、前記成形/硬化工具の中で熱間成形および/または(部分的または完全に)硬化されて、鋼製加工品を提供することを特徴とし、
前記半完成ポリマー部品と前記鋼製加工品との間、および前記半完成ポリマー部品と前記第2の金属加工品との間に概ね完全な領域の接着結合が、複合材製造工具の中の熱および/または圧力の作用下で生成できるように、前記金属加工品の幾何形状は、互いに合致し、そして、前記半完成ポリマー部品の寸法は、前記金属加工品の幾何形状に適合していることを特徴とする、方法。 - 前記第2の半完成金属部品が、アルミニウム材料、マグネシウム材料、または鋼材料でできており、特に、第2の金属加工品を提供するために、成形され、特に熱間成形された、熱処理された鋼材料からできていることを特徴とする、請求項4に記載の方法。
- 前記第2の鋼材料が、Ac1を超える温度まで部分的にまたは完全に加熱され、成形/硬化工具へ移送され、その中に配置され、前記成形/硬化工具の中で熱間成形および/または(部分的または完全に)硬化されて、鋼製加工品を提供することを特徴とする、請求項5に記載の方法。
- 前記部分的にまたは完全に硬化された第1の鋼製加工品および/または第2の鋼製加工品が、220℃を超える温度で、特に240℃を超える温度、好適には260℃を超える温度で成形/硬化工具から取り出され、高温状態で複合材製造工具へ移送され、その中に配置されることを特徴とする、請求項4または6に記載の方法。
- 前記複合材製造工具の中に配置される前に、前記第1の金属加工品および/または第2の金属加工品が、220℃を超える温度、特に240℃を超える温度、好適には260℃を超える温度まで加熱されることを特徴とする、請求項4から6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記複合材製造工具の中に配置される前に、前記第1の金属加工品および/または第2の金属加工品および/または半完成ポリマー部品が、各場合に接着コーティングによって、接合面上に部分的に被覆され、またはそれらの全領域に亘って被覆されることを特徴とする、請求項4から8のいずれか一項に記載の方法。
- 車両および/または自動車のシャーシ構造および/または商用車として、請求項1から3のいずれか一項に記載の複合材料の使用。
- フロアプレート、長手方向ビーム、衝突ボックス、横断ビーム、シル、A−コラム、B−コラム、C−コラム、D−コラム、サスペンションアームまたはトルク棒など、衝突支承自動車/商用車構造として、請求項10に記載の使用。
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