WO2016023982A1 - Verbundwerkstoff und verfahren zur herstellung eines verbundwerkstoffs - Google Patents

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WO2016023982A1
WO2016023982A1 PCT/EP2015/068661 EP2015068661W WO2016023982A1 WO 2016023982 A1 WO2016023982 A1 WO 2016023982A1 EP 2015068661 W EP2015068661 W EP 2015068661W WO 2016023982 A1 WO2016023982 A1 WO 2016023982A1
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WO
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core
composite material
shrouds
shroud
plating
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PCT/EP2015/068661
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Michael Balkenhol
Jens Erlemeyer
Andreas Braun
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Wickeder Westfalenstahl Gmbh
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Publication date
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    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
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    • B32B15/01—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic

Definitions

  • the present invention relates to a composite material according to the preamble of claim 1 and a method for producing a composite material according to the preamble of claim 7, 8 or 9.
  • overlay tapes a carrier tape receives on one or both sides of a full-surface covering or support belt.
  • Inlay tapes are stripe-shaped Einlageplattieronne of base or precious metals embedded on one or both sides.
  • Onlay ribbons become thin, strip-shaped
  • Manufacturing process for example from DE 102010045011 A1, known.
  • a first strip or sheet arrangement comprising a carrier strip and at least one support strip
  • a second strip or sheet arrangement comprising a carrier strip and at least one support strip.
  • the first sheet assembly is then returned from the second
  • Inlays do not bond with the ribbons, but are removed after plating.
  • Step profile arise.
  • Such a method has become known, for example, from DE 10258824 B3.
  • the resulting composite materials have in common that at least two cladding partners made of different materials are exposed to the environment. During further processing, in particular by thermal joining, the presence of at least two different materials must be taken into account. Likewise, corrosion aspects are local
  • the disadvantage of the prior art is in particular that at least two materials open to
  • this object is achieved by a composite material having the characterizing features of claim 1.
  • a core band arranged between the shrouds or arranged core bands may be enclosed by the shrouds, wherein the shrouds in turn form the surfaces of the composite material.
  • the core bands do not appear to the outside, so that the for the further processing of the
  • Composite material relevant surface is formed solely by the shrouds.
  • a composite material can be provided which has the advantageous properties of a composite produced by plating, but can provide a homogeneous material composition to the outside.
  • the corrosion risks are on the surface
  • Composite consists homogeneously from the shrouds. Also, a thermal joining, such as soldering or welding, is less problematic and process-reliable, since ultimately only a predetermined joint partner on the part of the composite material, ie the shrouds, are available.
  • the shrouds consist of identical materials. Basically, the shrouds of different materials.
  • Consist of materials This also results in a high degree of homogeneous surfaces, just a first with respect to the material homogeneous surface and a second with respect to the material homogeneous surface. A highest level of regard to the
  • the composite material has only two shrouds as shrouds.
  • An essential aspect of the composite material according to the invention lies therein, a
  • the composite material comprises more than one core band, wherein the core bands consist of the same or different materials.
  • the composite material may have properties, for example flexural stiffnesses, torsional stiffnesses, behavior with temperature changes, via the core tapes.
  • the shrouds can provide the composite with properties that the core tape as such does not or not to the desired extent.
  • the core bands can the adaptation to desired properties of the composite material can be further optimized.
  • shrouds and / or the core bands of metal in particular a ductile metal exist.
  • the core band in particular the core bands, consist of a non-amorphous metal.
  • Another object of the present invention is to propose a method for producing a composite material.
  • method steps are proposed which are suitable for the production of a composite material in which the core band or the core bands are completely enclosed by the shrouds.
  • the shrouds are fed continuously and the at least one core band is supplied to the plating device.
  • the clad strip leaves the plating device in the rolling direction and has corresponding areas with and without
  • Breaking limit of the core band in particular at predetermined
  • the plated strip can be separated at a position without a core strip and the composite material according to the invention is produced.
  • the Walzplattier worn more than a core band is supplied.
  • composites can be produced with basically any number of core bands.
  • Plating has a thickness greater ⁇ to 10mm.
  • the thickness of the first shroud plus the thickness of the second shroud prior to plating is greater than the thickness of the thickest core strip. This ratio essentially results from ensuring a complete one
  • Fig. 1a is a cross section through an inventive
  • composite material according to the invention with a continuous core strip feed with predetermined breaking points; 5 shows a schematic representation of the production of a composite material according to the invention with supply of packages.
  • a composite material according to the invention essentially comprises a first shroud 1, a second shroud 2 and at least one core strip 3.
  • the composite material preferably has no further shrouds other than the two shrouds 1, 2.
  • the composite is plated, preferably
  • the shrouds 1, 2 and the core band 3 are basically inextricably linked.
  • materials for the shrouds 1, 2 and the core strip 3 all materials which can be plated with one another are suitable. In particular, come as materials for the shrouds 1, 2 and / or the
  • Core band 3 basically metals, in particular all ductile metals in question.
  • non-amorphous metals such as, for example, aluminum, magnesium and / or copper, as well as alloys thereof, as well as steel are suitable as materials for the core band 3.
  • the composite material according to the invention is preferably designed as a plate or band. Accordingly, the composite material preferably has the shape of a flat cuboid.
  • Shrouds and the at least one core band are connected to each other by means of plating.
  • a composite material produced by plating which combines the properties of the materials used with one another and at the same time has as far as possible a homogeneous composition of materials to the outside.
  • the outwardly directed material can be determined. In other words, results in a composite material having on its surface homogeneous properties of a metal, ie the metal of the shrouds 1 and 2, but still the total
  • FIG. 1 is a perspective view of a
  • a corresponding section X - X is represented by the composite material according to FIG. It can be seen that a single core band 3 is arranged between the first shroud 1 and the second shroud 2 and is completely enclosed by the shrouds 1, 2. The entire surface of the composite material is formed accordingly by the shrouds 1, 2. The core band 3 is neither visible nor accessible from the outside.
  • Fig. 1b is a section through an inventive
  • Core bands 3 between the shrouds 1, 2 are arranged and enclosed by the shrouds 1, 2.
  • the composite material according to the invention is preferably a plate or strip, that is to say a flat composite material. Accordingly, the composite is basically designed as a flat cuboid and has two accordingly
  • End faces R1, R2 are preferably made of edges of
  • Shrouds 1, 2 formed.
  • the size of the face or side surfaces is far below the size of the surfaces. For orientation, it should preferably be assumed that the
  • the material combinations for the shrouds and core bands can be chosen freely.
  • the first shroud 1 and the second shroud 2 are made of a first material and the core strip 3 or the core strips 3, 3 ' may consist of a second material. If several core bands 3, 3 ' The core bands can also be used
  • the shrouds 1, 2 can basically consist of different materials. In this way, however, at least a first, with respect to the material homogeneous surface formed by the first shroud 1 and a second, with respect to the material homogeneous surface by the second shroud. 2
  • the preparation of the composite material according to the invention can be as follows.
  • a composite material can be produced by any plating method.
  • Walzplattier drives the first shroud 1, the second shroud 2 and the at least one core belt 3 fed.
  • the shrouds may be flat, for example in cross section
  • Rectangular, elongated profiles act, for example, can be unrolled by a corresponding coil.
  • Also in the core band 3 may be a flat, in cross section
  • the first shroud 1 is plated on the core tape 3, and the second shroud 2. This results in a generally insoluble composite of the aforementioned bands, which leaves the Walzplattier adopted in the rolling direction W.
  • the resulting plated band is cut to pieces of equal size.
  • the severing is represented by a separating device A, for example a corresponding pair of scissors.
  • Cutting is preferably carried out transversely to the rolling direction.
  • the clad band may also be rolled up first and separated into individual pieces, for example at another location, in particular another company.
  • the core strip 3 or the core strips 3, 3 ' can be singulated and the cover strips 1, 2 can be continuously fed to the plating device. It is also conceivable one
  • Utilization of the breaking limits of the core strip 3, in particular by predetermined breaking points B of the core strip 3, can be achieved.
  • the breaking limits of the core strip 3, in particular the predetermined breaking points B are exceeded and the
  • Breaking limits are exceeded, in particular to the
  • Predetermined breaking points B In the rolling direction of the strip, there are corresponding areas in which core strip is present and in which no core strip is present.
  • Composite composed of the shrouds and the at least one core band before plating as a package and then roll-rolled the package.

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Abstract

Verbundwerkstoff, wobei der Verbundwerkstoff ein erstes Deckband (1), ein zweites Deckband (2) und mindestens ein Kernband (3) umfasst, wobei die Deckbänder (1, 2) und das mindestens eine Kernband (3) mittels Plattieren miteinander verbunden sind, wobei die Deckbänder (1, 2) das mindestens eine Kernband (3) vollständig umschließen, sowie Verfahren zur Herstellung eines Verbundwerkstoffs.

Description

Verbundwerkstoff und Verfahren zur Herstellung eines
Verbundwerkstoffs
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verbundwerkstoff gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundwerkstoffs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 7, 8 oder 9.
Verbundwerkstoffe der vorgenannten Art sind beispielsweise aus der DE 202012004824 U1 bekannt geworden. Hier werden walzplattierte Bänder anhand ihres Fertigungsprozesses dargestellt und
unterschieden in sogenannte Overlay-, Inlay- und Onlay-Bänder. Bei Overlay-Bändern erhält ein Trägerband auf einer oder beiden Seiten einen vollflächigen Belag bzw. Auflageband. Bei Inlay-Bändern handelt es sich um eine streifenförmige Einlagenplattierungen aus Unedel- oder Edelmetallen die ein- oder beidseitig eingebettet werden. Bei Onlay-Bändern werden dünne, streifenförmige
Kontaktwerkstoffe ein- oder beidseitig direkt aufplattiert.
Es sind ferner sogenannte Stufenprofile bzw. deren
Herstellungsprozess, beispielsweise aus der DE 102010045011 A1, bekannt geworden. Hier wird im wesentlichen eine erste Band- oder Blechanordnung, umfassend ein Trägerband und mindestens ein Auflageband, auf eine zweite Band- oder Blechanordnung, umfassend ein Trägerband und mindestens ein Auflageband, plattiert. Die erste Blechanordnung wird anschließend wieder von der zweiten
Blechanordnung getrennt, so dass sich letztendlich in einem
Plattiervorgang zwei plattierte Bänder bzw. Bleche mit einem im Querschnitt stufenförmigen Profil ergeben. Ferner sind auch Verfahren bekannt geworden, bei denen sogenannte „verlorene Inlays" zum Einsatz kommen. Hier werden beispielsweise mehrere Bänder inklusive Inlays aufeinander plattiert, wobei die
Inlays keine Verbindung mit den Bändern eingehen, sondern nach dem Plattieren entfernt werden. So kann beispielsweise ein
Stufenprofil entstehen. Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus der DE 10258824 B3 bekannt geworden.
Letztendlich ist den hieraus entstehenden Verbundwerkstoffen jedoch gemein, dass mindestens zwei Plattierpartner aus unterschiedlichen Werkstoffen zur Umwelt offen liegen. Bei der Weiterverarbeitung, insbesondere durch thermisches Fügen, ist das Vorhandensein von mindestens zwei unterschiedlichen Werkstoffen zu berücksichtigen. Ebenfalls sind korrosionstechnische Aspekte bei einem lokalen
Nebeneinanderliegen unterschiedlicher Werkstoffe zu
berücksichtigen. Somit besteht der Nachteil des Standes der Technik insbesondere darin, dass mindestens zwei Werkstoffe offen zur
Umwelt liegen und dieses Nebeneinanderliegen unterschiedlicher Werkstoffeigenschaften die Weiterverarbeitung oft sehr nachhaltig beeinflusst. So lassen sich beispielsweise beim thermischen Fügen, beispielsweise durch Schweißen oder Löten, keine homogenen fehlerfreien Fügestellen bzw. Fügenähte darstellen. Abhilfe können in einzelnen Fällen bestenfalls höherwertigere Zusatzwerkstoffe bringen, was jedoch einen relevant höheren Verarbeitungsaufwand zur Folge hat.
Hier setzt die vorliegende Erfindung an und macht es sich zur
Aufgabe einen verbesserten Verbundwerkstoff vorzuschlagen, insbesondere einen Verbundwerkstoff vorzuschlagen, der die oben skizzierten Nachteile überwindet oder zumindest mindert, insbesondere einen Verbundwerkstoff vorzuschlagen der weniger korrosionsanfällig ist und/oder besser thermisch gefügt werden kann.
Erfindungsgemäß wird dieser Aufgabe durch einen Verbundwerkstoff mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ein zwischen den Deckbändern angeordnetes Kernband bzw. angeordnete Kernbänder können von den Deckbändern umschlossen sein, wobei die Deckbänder wiederum die Oberflächen des Verbundwerkstoffs bilden. Mit anderen Worten, treten die Kernbänder nach außen nicht in Erscheinung, so dass die für die Weiterverarbeitung des
Verbundwerkstoffs relevante Oberfläche ausschließlich durch die Deckbänder gebildet wird. Es kann somit ein Verbundwerkstoff bereitgestellt werden, der die vorteilhaften Eigenschaften eines durch Plattieren hergestellten Verbundwerkstoffs aufweist, jedoch nach Außen eine homogene Werkstoffzusammensetzung bereitstellen kann. Insofern sind die Korrosionsrisiken von an der Oberfläche
nebeneinanderliegenden unterschiedlichen Werkstoffen
gewissermaßen nicht vorhanden, da die Oberfläche des
Verbundwerkstoffs homogen aus den Deckbändern besteht. Auch ein thermisches Fügen, wie beispielsweise Löten oder Schweißen, gestaltet sich unproblematischer und prozesssicherer, da letztendlich nur ein vorbestimmter Fügepartner seitens des Verbundwerkstoffs, sprich die Deckbänder, zur Verfügung stehen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorgeschlagenen Erfindung ergeben sich insbesondere aus den Merkmalen der Unteransprüche. Die Gegenstände bzw. Merkmale der verschiedenen Ansprüche können grundsätzlich beliebig miteinander kombiniert werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Deckbänder aus identischen Werkstoffen bestehen. Grundsätzlich können die Deckbänder aus unterschiedlichen
Werkstoffen bestehen. Auch hierdurch ergibt sich ein hohes Maß an homogenen Oberflächen, eben eine erste hinsichtlich des Werkstoffs homogene Oberfläche und eine zweite hinsichtlich des Werkstoffs homogene Oberfläche. Ein höchstes Maß an hinsichtlich des
Werkstoffes homogener Oberfläche ergibt sich entsprechend, wenn beide Deckbänder aus demselben Material bestehen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Verbundwerkstoff als Deckbänder ausschließlich zwei Deckbänder aufweist. Ein wesentlicher Aspekt des erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffes liegt darin, eine
hinsichtlich des Werkstoffes möglichst homogene Oberfläche
bereitzustellen. Soweit hierzu ausschließlich die beiden Deckbänder die Oberfläche bilden und beispielsweise keine weiteren auf die Oberfläche aufplattierten Bänder, kann dieser Aspekt vorteilhaft erfüllt werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Verbundwerkstoff mehr als ein Kernband umfasst, wobei die Kernbänder aus gleichen oder unterschiedlichen Werkstoffen bestehen. Grundsätzlich kann der Verbundwerkstoff über die Kernbänder mit Eigenschaften, beispielsweise Biegesteifigkeiten, Torsionssteifigkeiten, Verhalten bei Temperaturänderungen,
elektrische Leitfähigkeit, Wärmeleitfähigkeit, Verringerung des spezifischen Gewichts, Bauteilfestigkeit, etc. ausgestattet werden, die das Deckband als solches nicht, oder nicht in dem gewünschten Maße aufweist. Dies gilt natürlich auch vice versa, sprich die Deckbänder können den Verbundwerkstoff mit Eigenschaften ausstatten, welche das Kernband als solches nicht, oder nicht in dem gewünschten Maße aufweist. Durch unterschiedliche Materialien für die Kernbänder kann die Anpassung an gewünschte Eigenschaften des Verbundwerkstoffs weiter optimiert werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Deckbänder und/oder die Kernbänder aus Metall, insbesondere einem duktilen Metall, bestehen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Kernband, insbesondere die Kernbänder, aus einem nicht amorphen Metall bestehen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundwerkstoffs vorzuschlagen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 7, 8 oder 9 gelöst.
Gemäß Anspruch 7 werden Verfahrensschritte vorgeschlagen, die zur Herstellung eines Verbundwerkstoffs geeignet sind, bei dem das Kernband bzw. die Kernbänder komplett von den Deckbändern umschlossen sind. Hierzu werden die Deckbänder kontinuierlich und das mindestens eine Kernband vereinzelt der Plattiereinrichtung zugeführt. Das plattierte Band verlässt die Plattiereinrichtung in Walzrichtung und weist entsprechend Bereiche mit und ohne
Kernband auf. Soweit das plattierte Band an den Stellen ohne
Kernband geschnitten wird, entsteht der erfindungsgemäße
Verbundwerkstoff, bei dem das mindestens eine Kernband von den beiden Deckbänder umschlossen ist.
Gemäß Anspruch 8 werden ebenfalls Verfahrensschritte
vorgeschlagen, die zur Herstellung eines Verbundwerkstoffs geeignet sind, bei dem das Kernband bzw. die Kernbänder komplett von den Deckbändern umschlossen sind. Im Wesentlichen wird die
Bruchgrenze des Kernbandes, insbesondere an vorbestimmten
Sollbruchstellen des Kernbandes, durch das Walzplattieren vereinzelt überschritten, so dass das Kernband reißt und sich in Walzrichtung Bereiche mit und ohne Kernband ergeben. Entsprechend kann das plattierte Band an einer Stelle ohne Kernband getrennt werden und es entsteht der erfindungsgemäße Verbundwerkstoff.
Gemäß Anspruch 9 werden ebenfalls Verfahrensschritte
vorgeschlagen, die zur Herstellung eines Verbundwerkstoffs geeignet sind, bei dem das Kernband bzw. die Kernbänder komplett von den Deckbändern umschlossen sind. Im Wesentlichen wird ein loser Verbund aus den Deckbänder und dem mindestens einen Kernband vor dem Plattieren als Paket zusammengestellt und anschließend das Paket walzplattiert.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorgeschlagenen Erfindung ergeben sich insbesondere aus den Merkmalen der Unteransprüche. Die Gegenstände bzw. Merkmale der verschiedenen Ansprüche können grundsätzlich beliebig miteinander kombiniert werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Walzplattiereinrichtung mehr als ein Kernband zugeführt wird. Auf diese Weise können Verbundwerkstoffe mit grundsätzlich beliebig vielen Kernbändern hergestellt werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das mindestens eine Kernband vor dem
Plattieren eine Dicke größer δθμιτι bis 10mm aufweist. Die
Untergrenze ergibt sich im Wesentlichen aus der
anwendungstechnischen Sinnhaftigkeit einer Mindestdicke des Kernbandes. Die Obergrenze steht im Wesentlichen mit den
grundsätzlichen Möglichkeiten einer Kaltwalzplattierung in Blechoder Bandform im Zusammenhang.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Dicke des ersten Deckbandes zuzüglich der Dicke des zweiten Deckband vor dem Plattieren größer ist als die Dicke des dicksten Kernbandes. Dieses Verhältnis ergibt sich im Wesentlichen aus der Sicherstellung eines vollständigen
Umschließens des Kernbandes bzw. der Kernbänder durch die
Deckbänder bei Gewährleistung grundsätzlich nicht lösbarer Haftung der Deckbänder.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen. Darin zeigen:
Fig. 1 ein erfindungsgemäßer Verbundwerkstoff in einer
perspektivischen Darstellung;
Fig. 1a ein Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen
Verbundwerkstoff gemäß X - X der Fig. 1 ;
Fig. 1b ein Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen
Verbundwerkstoff als Beispiel für unterschiedliche
Kernbandquerschnitte;
Fig.2 ein erfindungsgemäßer Verbundwerkstoff in einer
perspektivischen Darstellung als Beispiel für mehr als ein Kernband;
Fig.2a ein Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen
Verbundwerkstoff gemäß Y - Y der Fig.2;
Fig.3 eine schematische Darstellung der Herstellung eines
erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffs mit einer vereinzelten Kernbandzuführung;
Fig.4 eine schematische Darstellung der Herstellung eines
erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffs mit einer kontinuierlichen Kernbandzuführung mit Sollbruchstellen; Fig.5 eine schematische Darstellung der Herstellung eines erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffs mit Zuführung von Paketen.
Folgende Bezugszeichen werden in den Abbildungen verwendet:
1 erstes Deckband
2 zweites Deckband
3 Kernband
3' zweites Kernband
W Walzrichtung
A Trenneinrichtung / Schere
B Sollbruchstelle
01 erste Oberfläche
02 zweite Oberfläche
51 erste Seitenfläche
52 zweite Seitenfläche
R1 erste Stirnfläche
R2 zweite Stirnfläche
Ein erfindungsgemäßer Verbundwerkstoff umfasst im Wesentlichen ein erstes Deckband 1, ein zweites Deckband 2 und mindestens ein Kernband 3. Vorzugsweise weist der Verbundwerkstoff keine weiteren Deckbänder als die beiden Deckbänder 1, 2 auf.
Der Verbundwerkstoff wird durch Plattieren, vorzugsweise
Walzplattieren, hergestellt. Insofern sind die Deckbänder 1, 2 und das Kernband 3 grundsätzlich unlösbar miteinander verbunden. Als Materialien für die Deckbänder 1, 2 und das Kernband 3 kommen alle miteinander plattierbaren Materialien in Frage. Insbesondere kommen als Materialien für die Deckbänder 1, 2 und/oder das
Kernband 3 grundsätzlich Metalle, insbesondere alle duktilen Metalle in Frage. Insbesondere kommen als Materialien für das Kernband 3 grundsätzlich nicht amorphe Metalle, wie beispielsweise Aluminium, Magnesium und/oder Kupfer, sowie Legierungen hieraus, als auch Stahl in Frage.
Der erfindungsgemäße Verbundwerkstoff ist vorzugsweise als Platte oder Band ausgestaltet. Entsprechend weist der Verbundwerkstoff vorzugsweise die Form eines flachen Quaders auf.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Deckbänder das
mindestens eine Kernband vollständig umschließen, wobei die
Deckbänder und das mindestens eine Kernband mittels Plattieren miteinander verbunden sind.
Mit dieser erfindungsgemäßen Lösung wird ein durch Plattieren hergestellter Verbundwerkstoff bereitgestellt, der die Eigenschaften der verwendeten Werkstoffe miteinander kombiniert und gleichzeitig nach außen eine möglichst homogene Werkstoffzusammensetzung aufweist. Letztendlich kann durch die Auswahl des Werkstoffs des Deckbandes der nach außen gerichtete Werkstoff bestimmt werden. Mit anderen Worten, ergibt sich ein Verbundwerkstoff, der auf seiner Oberfläche homogene Eigenschaften eines Metalls, sprich des Metalls der Deckbänder 1 bzw.2 aufweist, aber dennoch insgesamt die
Vorteile eines Verbundwerkstoffs aufweist, insbesondere die
zusätzlichen, durch das Kernband 3 eingebrachten Eigenschaften. Hierdurch können sich insbesondere folgende Verarbeitungsvorteile ergeben:
- Thermisches Fügen, beispielsweise Schweißen, ohne
Durchmischung der Verbundpartner
- Werkstoffgleiches Löten
- Homogene Optik, Haptik
- Vermeiden von Bimetall- bzw. Kantenkorrosion
In den Abbildungen sind Beispiele für einen erfindungsgemäßen Verbundwerkstoff dargestellt.
In Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht auf einen
erfindungsgemäßen Verbundwerkstoff dargestellt. In Fig. 1a ist ein entsprechender Schnitt X - X durch den Verbundwerkstoff gemäß Fig. 1 dargestellt. Es ist erkennbar, dass ein einzelnes Kernband 3 zwischen dem ersten Deckband 1 und dem zweiten Deckband 2 angeordnet und vollständig von den Deckbändern 1, 2 umschlossen ist. Die gesamte Oberfläche des Verbundwerkstoffs wird entsprechend durch die Deckbänder 1, 2 gebildet. Das Kernband 3 ist von außen weder sichtbar noch zugänglich.
In Fig. 1b ist ein Schnitt durch einen erfindungsgemäßen
Verbundwerkstoff dargestellt, um unterschiedliche Querschnittsformen des Kernbandes 3 darzustellen. Es sind grundsätzlich beliebige weitere Formen des Kernbandes 3 denkbar.
In Fig.2 ist eine perspektivische Ansicht auf eine weitere
Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffs dargestellt. In Fig.2a ist ein entsprechender Schnitt durch den
Verbundwerkstoff gemäß Y - Y dargestellt. Es ist erkennbar, dass ein erstes Kernband 3 und ein zweites Kernband 3' zwischen dem ersten Deckband 1 und dem zweiten Deckband 2 angeordnet sind, wobei die Kernbänder 3 und 3' vollständig von den Deckbändern 1, 2
umschlossen sind. Grundsätzlich können auch mehr als zwei
Kernbänder 3 zwischen den Deckbändern 1, 2 angeordnet und von den Deckbändern 1, 2 umschlossen sein.
In allen Abbildungen ist erkennbar, dass es sich bei dem
erfindungsgemäßen Verbundwerkstoff vorzugsweise um eine Platte oder Band, entsprechend also um einen flächigen Verbundwerkstoff, handelt. Entsprechend ist der Verbundwerkstoff grundsätzlich als flacher Quader ausgestaltet und weist entsprechend zwei
Oberflächen, sprich eine erste Oberfläche Oi und eine zweite
Oberfläche O2, zwei Seitenflächen, sprich eine erste Seitenfläche S1 und eine zweite Seitenfläche S2, sowie zwei Stirnflächen, sprich eine erste Stirnfläche R1 und eine zweite Stirnfläche R2, auf. Die
Oberflächen O1 und O2 stellen die weitaus größten Flächen des Verbundwerkstoffs dar und werden aus den freien Oberflächen der Deckbändern 1, 2 gebildet. Die Seitenflächen S1, S2 und die
Stirnflächen R1, R2 werden vorzugsweise aus Rändern der
Deckbänder 1, 2 gebildet. Die Größe der Stirn- bzw. Seitenflächen tritt weit hinter die Größe der Oberflächen zurück. Zur Orientierung soll vorzugsweise davon ausgegangen werden, dass die
Seitenflächen S1, S2 parallel und die Stirnflächen R1, R2 quer zur Walzrichtung W ausgerichtet sein sollen.
Grundsätzlich können die Materialkombinationen für die Deckbänder und Kernbänder frei gewählt werden. Vorzugsweise sind das erste Deckband 1 und das zweite Deckband 2 aus einem ersten Werkstoff und das Kernband 3 bzw. die Kernbänder 3, 3' können aus einem zweiten Werkstoff bestehen. Falls mehrere Kernbänder 3, 3' verwendet werden, können die Kernbänder auch aus
unterschiedlichen Werkstoffen bestehen. Auch die Deckbänder 1, 2 können grundsätzlich aus verschiedenen Werkstoffen bestehen. Auf diese Weise entsteht aber zumindest noch eine erste, hinsichtlich des Werkstoffs homogene Oberfläche durch das erste Deckband 1 und eine zweite, hinsichtlich des Werkstoffs homogene Oberfläche durch das zweite Deckband 2.
Die Herstellung des erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffs kann sich wie folgt gestalten.
Bei dem erfindungsgemäßen Verbundwerkstoff handelt es sich vorzugsweise um eine Platte oder Band, entsprechend also um einen flächigen Verbundwerkstoff. Nachfolgend soll näher auf die
Herstellung des Verbundwerkstoffs mittels Walzplattieren in einer Walzplattiereinrichtung eingegangen werden, obgleich der
Verbundwerkstoff grundsätzlich durch ein beliebiges Plattierverfahren hergestellt werden kann.
Im Rahmen der Herstellung des erfindungsgemäßen
Verbundwerkstoffs durch Walzplattieren werden der
Walzplattiereinrichtung das erste Deckband 1, das zweite Deckband 2 und das mindestens eine Kernband 3 zugeführt. Bei den Deckbändern kann es sich um flache, im Querschnitt beispielsweise
rechteckförmige, längliche Profile handeln, die beispielsweise von einem entsprechenden Coil abgerollt werden können. Auch bei dem Kernband 3 kann es sich um ein flaches, im Querschnitt
beispielsweise rechteckförmiges, längliches Profil handeln. Hier sind, wie bereits oben erwähnt, durchaus auch abweichende
Profilquerschnitte denkbar. Das erste Deckband 1 wird auf das Kernband 3, sowie das zweite Deckband 2 plattiert. Es entsteht ein in der Regel unlösbarer Verbund der vorgenannten Bänder, welcher die Walzplattiereinrichtung in Walzrichtung W verlässt.
In der Regel wird das so entstandene plattierte Band in gleich große Stücke abgelängt. Das Durchtrennen ist durch eine Trenneinrichtung A, beispielsweise eine entsprechende Schere, dargestellt. Das
Durchtrennen erfolgt vorzugsweise quer zur Walzrichtung. Das
Durchtrennen muss nicht zwangsläufig unmittelbar nach dem
Plattieren bzw. in derselben Plattiereinrichtung vorgenommen werden. Das plattierte Band kann beispielsweise auch erst aufgerollt und beispielsweise an einem anderen Ort, insbesondere einem anderen Unternehmen, entsprechend in einzelne Stücke getrennt werden.
Um das Kernband 3 bzw. die Kernbänder 3, 3' vollständig durch die Deckbänder 1 , 2 zu umschließen, kann das Kernband 3 bzw. die Kernbänder 3, 3' vereinzelt und die Deckbänder 1, 2 kontinuierlich der Plattiereinrichtung zugeführt werden. Denkbar ist auch eine
Ausnutzung der Bruchgrenze des Kernbandes 3.
Eine schematische Darstellung der Herstellung des
erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffs mittels vereinzelter Zuführung des Kernbandes 3 ist beispielsweise in Fig.3 dargestellt. Es ist angedeutet, dass die Deckbänder 1, 2 kontinuierlich, aber nur einzelne Kernbänder 3 vorbestimmter Länge der
Walzplattiereinrichtung zugeführt werden. Durch Durchtrennen des plattierten Bandes an Stellen, an denen sich kein Kernband befindet, entsteht ein erfindungsgemäßer Verbundwerkstoff, bei dem das
Kernband vollständig von den Deckbändern 1, 2 umschlossen ist. Ein vergleichbares Ergebnis kann auch durch entsprechende
Ausnutzung der Bruchgrenzen des Kernbandes 3, insbesondere durch Sollbruchstellen B des Kernbandes 3, erreicht werden. Während des Plattierens werden beispielsweise die Bruchgrenzen des Kernbandes 3, insbesondere der Sollbruchstellen B, überschritten und das
Kernband 3 reißt lokal an denjenigen Stellen, an denen die
Bruchgrenzen überschritten werden, insbesondere an den
Sollbruchstellen B. In Walzrichtung des Bandes ergeben sich entsprechend Bereiche in denen Kernband vorhanden ist und in denen kein Kernband vorhanden ist. Durch entsprechendes
Durchtrennen an Stellen an denen sich kein Kernband befindet, entstehet ein erfindungsgemäßer Verbundwerkstoff, bei dem das Kernband vollständig von den Deckbändern 1, 2 umschlossen ist. Ein derartiger Herstellprozess ist schematisch in der Fig.4 dargestellt.
Gemäß der schematischen Darstellung in Fig.5 wird ein loser
Verbund aus den Deckbänder und dem mindestens einen Kernband vor dem Plattieren als Paket zusammengestellt und anschließend das Paket walzplattiert.
Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, ein Kernband zu verwenden, welches vor dem Plattieren eine Dicke zwischen 50μιτι bis 10mm aufweist. Auch hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass die Dicke des ersten Deckbandes zuzüglich der Dicke des zweiten Deckband vor dem Plattieren größer ist als das dickste Kernband. Durch das Plattieren erfahren die Deckbänder 1, 2 und Kernbänder 3 die für das Plattieren üblichen Dickenänderungen.

Claims

Patentansprüche:
1. Verbundwerkstoff, dadurch gekennzeichnet, dass der
Verbundwerkstoff ein erstes Deckband (1), ein zweites Deckband (2) und mindestens ein Kernband (3) umfasst, wobei die
Deckbänder (1, 2) und das mindestens eine Kernband (3) mittels Plattieren miteinander verbunden sind, wobei die Deckbänder (1, 2) das mindestens eine Kernband (3) vollständig umschließen.
2. Verbundwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckbänder (1, 2) aus gleichen Werkstoffen bestehen.
3. Verbundwerkstoff nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbundwerkstoff als Deckbänder ausschließlich zwei Deckbänder (1, 2) aufweist.
4. Verbundwerkstoff nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbundwerkstoff mehr als ein Kernband umfasst, wobei die Kernbänder (3, 3') aus gleichen oder unterschiedlichen Werkstoffen bestehen.
5. Verbundwerkstoff nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckbänder (1, 2) und/oder das mindestens eine Kernband (3) aus Metall,
insbesondere einem duktilen Metall, bestehen.
6. Verbundwerkstoff nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Kernband (3) aus einem nicht amorphen Metall besteht.
7. Verfahren zur Herstellung eines Verbundwerkstoffs gemäß
mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche mittels Walzplattieren in einer Walzplattiereinrichtung, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: kontinuierliches Zuführen eines ersten Deckbandes (1) und eines zweiten Deckbandes (2) zu der
Walzplattiereinrichtung; vereinzeltes Zuführen mindestens eines Kernbandes (3) zu der Walzplattiereinrichtung;
Plattieren von Deckbändern (1, 2) und dem mindestens einen Kernband (3), wobei durch das vereinzelte Zuführen des Kernbandes (3) in Walzrichtung Bereiche mit und ohne Kernband (3) entstehen;
Vereinzeln des plattierten Bandes durch Trennen an einer Stelle ohne Kernband.
8. Verfahren zur Herstellung eines Verbundwerkstoffs gemäß
mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche mittels Walzplattieren in einer Walzplattiereinrichtung, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: kontinuierliches Zuführen eines ersten Deckbandes (1) und eines zweiten Deckbandes (2) zu der
Walzplattiereinrichtung; kontinuierliches Zuführen mindestens eines Kernbandes (3) zu der Walzplattiereinrichtung, insbesondere eines Kernbandes mit Sollbruchstellen; Plattieren von Deckbändern (1, 2) und dem mindestens einen Kernband (3), wobei die Bruchgrenze des Kernbandes (3), insbesondere an den Sollbruchstellen (B), vereinzelt überschritten wird, so dass sich in Walzrichtung Bereiche mit und ohne Kernband (3) ergeben;
Vereinzeln des plattierten Bandes durch Trennen an einer Stelle ohne Kernband.
9. Verfahren zur Herstellung eines Verbundwerkstoffs gemäß
mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche mittels
Walzplattieren in einer Walzplattiereinrichtung, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
Zusammenstellen eines losen Verbundes aus erstem Deckband (1), zweitem Deckband (2) und mindestens einem Kernband (3) zu einem Plattierpaket;
Zuführen des Plattierpaketes zu der Walzplattiereinrichtung; Plattieren des Plattierpaketes in der Walzplattiereinrichtung.
10. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der
Walzplattiereinrichtung mehr als ein Kernband (3, 3') zugeführt wird.
11. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Kernband (3) vor dem Plattieren eine Dicke größer 50μιτι bis
10mm aufweist. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des ersten Deckbandes (1) zuzüglich der Dicke des zweiten Deckband (2) vor dem Plattieren größer ist als die Dicke des dicksten
Kernbandes (3).
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