WO2016131629A1 - Fahrwerkkomponente, verfahren zu seiner herstellung und verwendung - Google Patents

Fahrwerkkomponente, verfahren zu seiner herstellung und verwendung Download PDF

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Melanie DINTER
Oliver Kleinschmidt
Tobias LEWE
Kai-Uwe Jentsch
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Thyssenkrupp Steel Europe Ag
Thyssenkrupp Ag
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Definitions

  • Chassis component containing at least a first component of a structure-borne sound-damping composite material having a first metal layer, at least one second metal layer and at least one damping layer, which is arranged partially or over the entire surface between the metal layers. Furthermore, the invention relates to two corresponding processes for its preparation and a corresponding use.
  • the attenuation of structure-borne noise in vehicle construction is one of the most important measures in the interpretation of a balanced and harmonious vehicle acoustics.
  • the noise and vibration levels in automotive engineering are dominated by three sources: 1.
  • the drive unit is included
  • the proportion of the respective source in the total noise or vibration level is dependent on factors such as driving speed, engine load, road surface quality and vehicle class.
  • Connecting elements such as vibration dampers, suspension springs and elastomer-based bearings are of central importance for structure-borne sound transmission.
  • so-called stick-slip effects between moving components such as e.g. with dampers or rubber sleeves to a significantly deteriorated transmission behavior, especially at low amplitudes, which typically prevail at higher frequencies.
  • so-called stick-slip effects between moving components such as e.g. with dampers or rubber sleeves to a significantly deteriorated transmission behavior, especially at low amplitudes, which typically prevail at higher frequencies.
  • so-called stick-slip effects between moving components such as e.g. with dampers or rubber sleeves to a significantly deteriorated transmission behavior, especially at low amplitudes, which typically prevail at higher frequencies.
  • Vibration-reducing properties of the components are not relevant. Also a dynamic one Hardening of rubber at high frequencies and small amplitudes as well as aging and hardening of the rubber over time lead to poor body sound properties.
  • a sandwich material is arranged as a structure-sound absorbing element between a strut lid and a Radhausdom, wherein as a non-inventive variant of the doctrine, the entire strut lid can consist of a sandwich material.
  • the used core layer of polyurethane is indeed in relation to a
  • this core layer is due to its low temperature resistance for other components of a chassis, especially handlebars such as wishbone, trailing arm, Weglenker, double wishbones, twist beam axles, subframe, wheel disc, etc., which conventionally a KTL process (cathodic Dip coating) and are thermally joined in most cases, not suitable. Temperatures of more than 200 ° C., for example, can also occur in the area of the brakes and exhaust gas lines in the short term, as a result of which there is a risk that the core layer of polyurethane will decompose and failure of the chassis component can not be ruled out.
  • the object of the invention is therefore to provide a suspension component which overcomes the aforementioned disadvantages and can contribute to increasing the ride comfort or acoustic comfort in the vehicle.
  • the task for the chassis component is achieved in that the damping layer of the component is an adhesive layer of a silicone-containing material.
  • silicone-containing material for example, silicone-containing resins or silicone rubber, which is particularly crosslinkable.
  • thermal joining come in addition to conventional gas metal arc welding (MIG / MAG / TIG), gaskets,
  • Electron beam welding, friction or friction stir welding, CMT welding also laser or hybrid laser welding due to its relatively small heat affected zone in question.
  • the first metal layer and the at least second metal layer of the at least first component at least at one point, in particular at several points connected to each other, preferably locally thermally joined together.
  • the local thermal joint connection can ensure that no delamination between the two metal layers in the installed state occurs, the thrust between the metal layers prevented and the bending stiffness of the component can be increased.
  • the joint areas can be determined individually by means of simulation, wherein they can be provided in particular in the areas in which substantially no dynamic loads occur.
  • the joint connection can be specifically adjusted in the chassis component by means of the joint connection certain characteristics, in other words can also be positively influenced on the properties of the chassis component.
  • the first and / or the at least second metal layer of the at least first component consists of a
  • the first and the at least second metal layer consist of a steel material, preferably of a micro-alloyed fine-grained steel or high-strength steel, such as a
  • Complex phase steel with tensile strengths of up to 800 MPa or higher wherein the material thickness of the first metal layer of the at least first component is at least 0.2 mm, in particular at least 0.5 mm, preferably at least 1.0 mm, particularly preferably at least 1.5 mm.
  • the material thicknesses of the first and the at least second metal layers may vary depending on
  • Chassis component be the same or different.
  • a weight reduction of a chassis component is possible if the first metal layer used is, for example, a steel material, preferably a high-strength steel and as the second metal layer an aluminum or magnesium material which has a lower density compared to the steel material with the same material thickness.
  • the adhesive layer of the at least first component additives in particular welding consumables included.
  • the thickness of the adhesive layer of the at least first component which may contain additives, is at most 0.4 mm, in particular at most 0.2 mm, preferably at most 0, 1 mm.
  • a thickness of the adhesive layer of in particular at least 0.005 mm, preferably at least 0.01 mm, particularly preferably at least 0.02 mm is provided.
  • At least one second component is connected to the first component, in particular positively, positively and / or materially connected, wherein the components are preferably thermally joined together.
  • the at least second component may consist of the same body-sound-damping composite material as the first component or is formed from a solid material, in particular an aluminum, a magnesium or preferably a steel material.
  • a solid material in particular an aluminum, a magnesium or preferably a steel material.
  • Design of the chassis component can be a first as well as a second component
  • the invention relates to a first method for producing a
  • Suspension component comprising at least a first component of a structure-borne sound damping composite material having a first metal layer, at least one second metal layer and at least one damping layer, which is arranged partially or completely between the metal layers, by the following method steps:
  • Metal workpieces are matched to one another in such a way that they can substantially overlap on the finished part
  • the silicone-containing material can be applied, for example, in liquid, foamed or solid form by suitable means.
  • the silicone-containing material can be applied by means of coil coating, for example by means of spraying, knife-coating or particularly preferably, in particular if the metal layer or the metal semi-finished product is strip-shaped.
  • a finely cellular foam structure may also be formed after application in liquid form.
  • the silicone-containing material can be laminated in the form of a film, in particular in conjunction with a cover on the metal semi-finished product.
  • the application of the silicone-containing material on the first and / or second semi-finished metal can be carried out in the course of a heat treatment, a crosslinking.
  • the application of the silicone-containing material to the first and / or second metal semi-finished product can also advantageously in conjunction with a cover the function of a
  • the silicone-containing material can be applied, for example, in liquid, foamed or solid form by suitable means. To avoid repetition, refer to the previous section, except that no coil coating can be performed.
  • Adhesive layer during or after step c) optionally thermally cured by fixing the metal workpieces with suitable means.
  • Adhesive layer during or after obtaining / producing the at least first component from a structure-borne sound damping composite material, it can be heat-treated in a further step in order, for example, to positively influence the mechanical properties.
  • the metal workpieces are joined together at least at one point, in particular at several points, preferably thermally joined together locally. This allows the
  • Metal workpieces are preferably connected to one another by means of welding, in particular fusion welding, preferably with the aid of a welding wire.
  • welding in particular fusion welding
  • a welding wire in particular a metal powder cored wire
  • Welded connection can be further increased.
  • the processor can use corresponding welding wires, in particular metal powder filler wires which are available on the market.
  • the invention relates to a second method for producing a
  • Suspension component comprising at least a first component of a structure-borne sound damping composite material having a first metal layer, at least one second metal layer and at least one damping layer, which is arranged partially or completely between the metal layers, by the following method steps: d) providing at least one first semifinished product of a structure-borne sound damping composite material which contains at least two metal layers and at least one partially or completely arranged damping layer therebetween, which is an adhesive layer of a silicone-containing material,
  • the metal layers are joined together at least at one point, in particular at several points, preferably thermally joined together locally. This allows the
  • the preferably thermally bonded together metal layers are preferably joined together by welding, in particular fusion welding, preferably with the aid of a welding wire.
  • welding wire in particular a metal powder cored wire
  • Welded connection can be further increased.
  • the invention relates to a use of the invention
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a suspension component according to the invention in an exploded view
  • FIG. 2 shows a second exemplary embodiment of a chassis component according to the invention with at least one first component in a schematic cross-sectional view
  • FIG. 3 shows a third exemplary embodiment of a chassis component according to the invention with at least one first component in a schematic cross-sectional view
  • Figure 4 shows a first embodiment of a first method according to the invention for
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a suspension component (1) according to the invention in the form of a transverse link in an exploded view containing at least one first component (2) in the form of an example deep-drawn half-shell, which is L-shaped, and at least one second component (3) in the form of a sleeve which is not yet connected to the deep-drawn half-shell (2), preferably still to be added thermally.
  • the deep-drawn half-shell (2) is formed from a structure-borne sound damping composite material with a first metal layer, at least one second metal layer and at least one damping layer, which is arranged partially or preferably over the full area between the metal layers.
  • the damping layer, not shown, of the deep-drawn half-shell (2) is an adhesive layer of a silicone-containing material, which may contain additives.
  • the silicone-containing material of the adhesive layer not only withstands short-term temperatures above 200 ° C, but also shows no negative reaction, especially in a thermal joining, for example, in a conventional metal gas welding, laser or laser hybrid welding, as in the components to be joined (2 , 3) can be used to complete the wishbone 1 (chassis component). Other joining methods, as already described, are also applicable.
  • the component 2 is preferably the use of a steel material, in particular a high-strength steel for the first and for the at least second metal layer, wherein the material thickness of the first and / or the at least second steel layer is preferably at least 1.0 mm.
  • the thickness of the adhesive layer between the steel layers of the component 2, which may contain additives, is for example 0.04 mm.
  • a chassis component according to the invention is described in the form of a torsion beam axle, which is not shown completely.
  • the torsion beam axle includes a first component (2 ') in the form of a torsion profile, which is shown in a schematic cross-sectional view in Figure 2.
  • the torsion profile (2 ') is an open profile, or may also be a closed profile (not shown), which has a substantially V-shaped cross-section and consists of a structure-borne sound-damping composite material with a first metal layer (4), a second metal layer (5 ) and a damping layer (6), which is arranged over the entire area between the metal layers (4, 5) and forms an adhesive layer (6) of a silicone-containing material, which may contain additives.
  • the metal layers (4, 5) are preferably made of a steel material, each with a material thickness of in particular at least 0.5 mm.
  • the silicone-containing material (6) has a material thickness of, for example, 0.05 mm.
  • the torsion profile (2 ') for example, by means of a deep drawing, Abkantens or Rollprofilierens not shown here, preferably from a semifinished product, which consists of a structure-borne sound-damping composite material produced.
  • the metal layers (4,5) are locally connected to each other via preferably thermal joint connections (7).
  • torsion beam axis Other components, not shown, for completing the torsion beam axis are left and right longitudinal arms, which are preferably preferably thermally joined at the ends of the Torsionsprofils not shown, preferably by metal arc welding, laser or laser hybrid welding, or one of the joining methods already described.
  • Connection elements if they are not already part of the longitudinal arms, can with the
  • Torsionsprofil and / or the longitudinal arms are preferably thermally joined.
  • further components may be made individually or all of a structure-borne sound absorbing composite material.
  • these components can also be formed from a solid material, in particular an aluminum, a magnesium or preferably a steel material.
  • the subframe includes a first component (2 ") in the form of an upper half-shell, which is shown in a schematic cross-sectional view in Figure 3.
  • the upper half-shell (2") is an open profile which is substantially U-shaped
  • the metal layers (4, 5) are preferably made of a steel material, each having a material thickness of more preferably at least 0.5 mm.
  • the silicone-containing material (6) which may contain additives, has a material thickness of, for example, 0.04 mm.
  • Half shell (2 ) can be produced, for example, by means of deep drawing, not shown here, preferably from a semifinished product which consists of a structure-borne sound-damping composite material to avoid delamination and shear blocking between the metal layers in the installed state, in particular to increase the flexural rigidity of the component.
  • the metal layers (4, 5) are connected to one another locally via preferably thermal joining connections (7) .
  • a steel material but also be formed from an aluminum or magnesium material, for example, if the weight of the chassis component to be reduced.
  • the lower half-shell (8) also from a
  • the two components / half-shells (2 ", 8) are fixed to their protruding legs produced by the deformation in an overlapping position (not shown) and preferably thermally by means of a welded joint in the form of a fillet weld (K) or for example by means of a non-illustrated
  • first metal semi-finished product step 9
  • second metal semi-finished product step 9 '
  • the first and second semi-finished metal products are preferably a steel material, in particular a high-strength steel.
  • the material thickness of the first and / or second metal semi-finished product is at least 0.3 mm, in particular at least 0.5 mm,
  • a transfer takes place by means not shown in forming devices, not shown, in which the first and the second metal tool by suitable means, for example by means of tools to a first metal workpiece (step 10) and a second metal workpiece ( Step 10 ') are formed, wherein the geometries of the shaped metal workpieces are coordinated so that they cover the finished part substantially over the entire surface.
  • a transfer by means not shown in a composite manufacturing apparatus, not shown (step 11), in which for producing / obtaining a first component, a cohesive bonding of the first and the second metal workpiece, which form the first and the second metal layer, via a between
  • damping layer which is an adhesive layer of a silicone-containing material takes place.
  • the adhesive layer is applied to the first and / or second semi-finished metal before (step 9,9 ').
  • the silicone-containing material can be applied, for example, in liquid, foamed or solid form by means suitable and not shown.
  • the silicone-containing material may be, for example, by means of spraying or particularly preferred, in particular if the metal layer or the
  • the silicone-containing material can be laminated in the form of a film, in particular in conjunction with a cover film on the metal semi-finished product.
  • crosslinking may take place in the course of a heat treatment, which can be carried out, for example, in the composite production apparatus (step 11) and, in particular, optionally thermally cured by fixing the metal workpieces with suitable means.
  • the adhesive layer may be applied to the first and / or second metal workpiece after forming (step 10, 10 ').
  • the silicone-containing material can be applied in liquid, foamed or solid form by means not shown.
  • the metal workpieces are at least at one point, in particular at several points connected to each other, preferably thermally joined together in a welding device, not shown, locally (step 12).
  • a welding device not shown
  • fusion welding preferably takes place, in particular with the aid of a welding wire, preferably a filler wire, in order, for example, to improve the quality of the welded connection.
  • a finished suspension component is removed via means not shown (step 14), which, for example, a
  • May be torsion beam at least one torsion profile (first component, step 11) of a structure-borne sound damping composite material and one at the ends of the Torsionsprofils thermally attached left longitudinal arm (second component, step 13 ') and right longitudinal arm (third component, step 13') having.
  • FIG. 5 shows a first exemplary embodiment of a second method according to the invention for producing a chassis component in a schematic sequence. From an endless belt each blanks are cut or pre-cut blanks on a stack in the form of a semifinished product of a structure-borne sound damping composite material provided (step 15), which at least two metal layers, in particular two metal layers of a
  • Steel material preferably made of a high-strength steel and in particular at least one partially or preferably over the entire surface arranged damping layer, which is an adhesive layer of a silicone-containing material contains.
  • the material thickness of the first and / or the second metal layer is at least 0.3 mm, in particular at least 0.5 mm, preferably at least 1.0 mm, particularly preferably at least 1.5 mm.
  • the material thickness of the adhesive layer of silicone-containing material is between 0.005 mm and 0.4 mm, in particular between 0.01 mm and 0.2 mm, preferably between 0.015 mm and 0.1 mm.
  • a transfer takes place by means not shown in a shaping device, not shown (step 16), in which the semifinished product is formed by suitable means to form a first component.
  • the molded first component is transferred from a structure-sound damping composite material in a welding device, not shown here.
  • the two metal layers are at least at one point, in particular at several points connected to each other, preferably thermally joined together in the welding device, not shown, locally (step 17).
  • Metal gas welding, laser or laser hybrid welding or one of those already described Joining method with a second component which after the provision (step 18) is transferred via means, not shown, to the welding device.
  • the welding device is preferably carried out a fusion welding, in particular with the aid of a welding wire, preferably a metal powder filler wire, for example, to improve the quality of the welded joint. From the welding device is not shown means a finished
  • Chassis component taken (step 19), which may be, for example, a wishbone, which at least one deep-drawn half-shell (first component, step 16) from a
  • the invention is not limited to the aforementioned chassis components, but it can also be extended to other (all) suspension components, in particular handlebars such as wishbones, trailing arm, Weglenker, double wishbones, torsion beam axles, subframe, wheel of vehicle wheels, damper tubes of spring struts, which at least Contain a component of a structure-borne sound-damping composite material according to the invention.
  • handlebars such as wishbones, trailing arm, Switzerlandlenker, double wishbones, torsion beam axles, subframe, wheel of vehicle wheels, damper tubes of spring struts, which at least Contain a component of a structure-borne sound-damping composite material according to the invention.
  • suspension components according to the invention is not limited to passenger cars, but it can also be used in suspension components in commercial vehicles, trucks, special vehicles, buses, buses with combustion engine and / or electric drive, but also in track-bound vehicles, such as trams or personal wagons application.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fahrwerkkomponente enthaltend mindestens ein erstes Bauteil aus einem körperschalldämpfenden Verbundmaterial mit einer ersten Metalllage, mindestens einer zweiten Metalllage und mindestens einer Dämpfungsschicht, welche partiell oder vollflächig zwischen den Metalllagen angeordnet ist. Ferner betrifft die Erfindung zwei entsprechende Verfahren zu seiner Herstellung sowie eine entsprechende Verwendung.

Description

Fahrwerkkomponente, Verfahren zu seiner Herstellung und Verwendung
Fahrwerkkomponente enthaltend mindestens ein erstes Bauteil aus einem körperschalldämpfenden Verbundmaterial mit einer ersten Metalllage, mindestens einer zweiten Metalllage und mindestens einer Dämpfungsschicht, welche partiell oder vollflächig zwischen den Metalllagen angeordnet ist. Ferner betrifft die Erfindung zwei entsprechende Verfahren zu seiner Herstellung sowie eine entsprechende Verwendung .
Die Dämpfung von Körperschall im Fahrzeugbau ist eine der wichtigsten Maßnahmen in der Auslegung einer ausgewogenen und harmonischen Fahrzeugakustik. Das Geräusch- und Vibrationsniveau wird im Automobilbau überwiegend von drei Quellen dominiert: 1. die Antriebseinheit inklusive
Nebenaggregate, Bremsen, Getriebe- bzw. Kraftübertragungskomponenten sowie Ansaug- und Abgastrakt; 2. die Luftströmung; 3. die Fahrbahn-Fahrzeug-Interaktion .
Der Anteil der jeweiligen Quelle am Gesamtlärm- bzw. Vibrationspegel ist dabei abhängig von Faktoren wie beispielsweise Fahrgeschwindigkeit, Motorlast, Fahrbahnqualität und Fahrzeugklasse.
Insbesondere die Anregung durch Fahrbahnunregelmäßigkeiten wie beispielsweise Querrillen, Bitumenstreifen, Kanaldeckel oder raue Fahrbahnoberflächen werden von den Fahrzeuginsassen in der Regel als sehr lästig empfunden . Insbesondere die Impulshaltigkeit dieser Ereignisse führt zu Geräuschen, die besonders bewusst wahrgenommen werden und damit weitgehend unabhängig von der Fahrzeugklasse zu einer hohen Störwirkung führen .
Neue Herausforderungen für die sogenannte passive Akustikauslegung entstehen durch die kontinuierlichen Bemühungen der OEMs (Original Equipment Manufacturer), das Fahrzeuggewicht zu reduzieren und den Kraftstoffverbrauch immer weiter zu senken. Diese Maßnahmen stehen jedoch in einem Zielkonflikt mit den wachsenden Ansprüchen an Fahrdynamik, Fahrkomfort und Akustikkomfort. Wollen die OEMs die vom Gesetzgeber für 2020 festgelegte Emissionsgrenze von 95 g/km C02 erreichen, müssen auch bisher unangetastete Fahrzeugkomponenten in den akustischen Fokus rücken.
Bei der Untersuchung der NVH (Noise Vibration Harshness)-Fahrzeugeigenschaften wird deutlich, dass neben der Gestaltung der Subsysteme Karosserie und Fahrwerk vor allem die
Verbindungselemente wie Schwingungsdämpfer, Fahrwerksfedern sowie elastomerbasierte Lager von zentraler Bedeutung für die Körperschallübertragung sind. Wie jedoch Messungen gezeigt haben, führen sogenannte Stick-Slip Effekte zwischen bewegten Komponenten wie z.B. bei Dämpfern oder Gummihülsen zu einem deutlich verschlechterten Übertragungsverhalten besonders bei kleinen Amplituden, die typischerweise bei höheren Frequenzen vorherrschen . Hier kommen aufgrund der hohen Haftreibung - und der hiermit verbundenen Losbrechkräfte bzw. -momente - die
Schwingungsreduzierenden Eigenschaften der Komponenten nicht zum Tragen. Auch eine dynamische Verhärtung von Gummi bei hohen Frequenzen und kleinen Amplituden sowie eine Alterung und Verhärtung des Gummis über die Zeit führen zu schlechten Körperschalleigenschaften.
In preiswerten Fahrzeugen mit geringeren Komfortansprüchen werden üblicherweise Gummilager verwendet, wobei aufgrund des erforderlichen Kompromisses zwischen Fahrdynamik und Fahrkomfort tendenziell eher steife Lager mit einer großen Werkstoffdämpfung zum Einsatz kommen . Eine hohe Werkstoffdämpfung in Gummilagern führt jedoch zu deutlich verschlechterten vibroakustischen Übertragungseigenschaften, ist jedoch zur Begrenzung von Resonanzüberhöhungen im fahrdynamisch relevanten Frequenzbereich unbedingt erforderlich . Im höherpreisigen Fahrzeugsegment werden daher nur technisch sehr aufwendige Gummilager, meist mit richtungsselektiven Steifigkeiten, einem mehrschichtigen Aufbau sowie noch zusätzliche Komfortlager mit doppelter Isolation verbaut.
In der europäischen Patentschrift 2 390 120 ist beispielhaft eine Ausführungsform zur Vermeidung einer Übertragung von Körperschall zwischen Fahrwerk und Karosserie in einem Fahrzeug offenbart. Wie in diesem Dokument beschrieben, wird ein Sandwichmaterial als Körperschall schluckendes Element zwischen einem Federbeindeckel und einem Radhausdom angeordnet, wobei als eine nicht erfindungsgemäße Variante der Lehre der gesamte Federbeindeckel aus einem Sandwichmaterial bestehen kann. Die verwendete Kernschicht aus Polyurethan vermag zwar in Bezug auf eine
Reduzierung von Körperschall effektiv zu sein, jedoch ist diese Kernschicht aufgrund ihrer geringen Temperaturbeständigkeit für andere Komponenten eines Fahrwerks, insbesondere Lenker wie zum Beispiel Querlenker, Längslenker, Zuglenker, Doppelquerlenker, Verbundlenkerachsen, Hilfsrahmen, Radschüssel etc., welche konventionell einem KTL-Prozess (kathodische Tauchlackierung) unterzogen werden und in den meisten Fällen thermisch gefügt sind, nicht geeignet. Auch im Bereich der Bremsen und abgasführenden Leitungen können kurzfristig Temperaturen von mehr als beispielsweise 200°C auftreten, wodurch die Gefahr bestehen kann, dass sich die Kernschicht aus Polyurethan zersetzen und dadurch ein Versagen der Fahrwerkkomponente nicht ausgeschlossen werden kann.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Fahrwerkkomponente bereit zu stellen, welche die vorgenannten Nachteile überwindet und zur Erhöhung des Fahrkomforts bzw. Akustikkomforts im Fahrzeug beitragen kann.
Gelöst wird die Aufgabe für die Fahrwerkkomponente dadurch, dass die Dämpfungsschicht des Bauteils eine Klebstoffschicht aus einem silikonhaltigen Material ist.
Die Erfinder haben festgestellt, dass verschiedene Fahrwerkkomponenten unabhängig von den heute bereits üblichen Maßnahmen zur Körperschallisolation im Bereich der Lager noch einmal in sich selbst mit einer ausreichenden großen passiven Körperschalldämpfung auszustatten, um den wachsenden Ansprüchen an Fahrkomfort und Akustikkomfort ohne Einbringung zusätzlicher Massen gerecht werden zu können. Durch die Verwendung einer Klebstoffschicht aus einem silikonhaltigen Material kann nicht nur gewährleistet werden, dass kurzfristige Temperaturen oberhalb von 200°C das Bauteil nicht negativ beeinflussen, sondern auch ein thermisches Fügen je nach Fahrwerkskomponente ohne negativen Einfluss auf die Beschaffenheit des körperschalldämpfenden Verbundmaterials
gewährleistet ist. Als silikonhaltiges Material kommen beispielsweise silikonhaltige Harze oder Silikonkautschuk, welches insbesondere vernetzbar ist. Als thermisches Fügen kommen neben dem konventionellen Metallschutzgasschweißen (MIG/MAG/WIG), Autogenschweißen,
Elektronenstrahlschweißen, Reib- oder Reibrührschweißen, CMT-Schweißen auch das Laser- oder Laserhybridschweißen aufgrund seiner relativ kleinen Wärmeeinflusszone in Frage.
Gemäß einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fahrwerkkomponente sind die erste Metalllage und die mindestens zweite Metalllage des mindestens ersten Bauteils mindestens an einer Stelle, insbesondere an mehreren Stellen miteinander verbunden, vorzugsweise lokal thermisch miteinander gefügt. Durch die lokale thermische Fügeverbindung kann sichergestellt werden, dass keine Delamination zwischen den beiden Metalllagen im eingebauten Zustand eintritt, der Schub zwischen den Metalllagen unterbunden und die Biegesteifigkeit des Bauteils erhöht werden kann . Die Fügebereiche können je nach Fahrwerkskomponente mittels Simulation individuell ermittelt werden, wobei sie insbesondere in den Bereichen vorgesehen werden können, in denen im Wesentlichen keine dynamischen Belastungen auftreten . Vice versa können in der Fahrwerkkomponente gezielt mittels der Fügeverbindung bestimmte Charakteristiken eingestellt werden, mit anderen Worten kann auch positiven Einfluss auf die Eigenschaften der Fahrwerkkomponente genommen werden .
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fahrwerkkomponente besteht die erste und/oder die mindestens zweite Metalllage des mindestens ersten Bauteils aus einem
Aluminium-, einem Magnesium- und/oder vorzugsweise einem Stahlmaterial. Besonders bevorzugt bestehen die erste und die mindestens zweite Metalllage aus einem Stahlmaterial, vorzugsweise aus einem mikrolegierten Feinkornstahl oder hochfesten Stahl, wie beispielsweise einem
Komplexphasenstahl mit Zugfestigkeiten von bis zu 800 MPa oder höher, wobei die Materialdicke der ersten Metalllage des mindestens ersten Bauteils mindestens 0,2 mm, insbesondere mindestens 0,5 mm, vorzugsweise mindestens 1,0 mm besonders bevorzugt mindestens 1 ,5 mm beträgt. Die Materialdicken der ersten und der mindestens zweiten Metalllage können je nach
Fahrwerkkomponente gleich oder unterschiedlich ausgeführt sein . Eine Gewichtsreduzierung einer Fahrwerkkomponente ist möglich, wenn als erste Metalllage beispielsweise ein Stahlmaterial, vorzugsweise ein hochfester Stahl und als zweite Metalllage ein Aluminium- oder Magnesiummaterial, welches eine geringere Dichte im Vergleich zum Stahlmaterial bei gleicher Materialdicke hat, verwendet wird .
Zur weiteren Verbesserung der insbesondere Schweißeignung kann gemäß einer weiteren
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fahrwerkkomponente die Klebstoffschicht des mindestens ersten Bauteils Additive, insbesondere Schweißzusätze enthalten . Die Dicke der Klebstoffschicht des mindestens ersten Bauteils, welche Additive enthalten kann, beträgt höchstens 0,4 mm, insbesondere höchstens 0,2 mm, vorzugsweise höchstens 0, 1 mm. Um die Dämpfungseigenschaften des körperschalldämpfenden Verbundmaterials sicherzustellen, ist eine Dicke der Klebstoffschicht von insbesondere mindestens 0,005 mm, von vorzugsweise mindestens 0,01 mm, von besonders bevorzugt mindestens 0,02 mm vorgesehen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fahrwerkkomponente ist mindestens ein zweites Bauteil mit dem ersten Bauteil verbunden, insbesondere form-, kraft- und/oder stoffschlüssig verbunden, wobei die Bauteile vorzugsweise thermisch miteinander gefügt sind .
Beispielsweise kann das mindestens zweite Bauteil aus dem gleichen körperschalldämpfenden Verbundmaterial wie das erste Bauteil bestehen oder ist aus einem Vollmaterial, insbesondere einem Aluminium-, einem Magnesium- oder vorzugsweise einem Stahlmaterial gebildet. Je nach
Ausgestaltung der Fahrwerkkomponente können ein erstes wie auch ein zweites Bauteil
beispielsweise auch noch weitere Bauteile in Form eines offenen oder geschlossenen Profils, in Form einer Halbschale bzw. eines Tiefziehteils bereitgestellt werden.
Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein erstes Verfahren zum Herstellen einer
Fahrwerkkomponente enthaltend mindestens ein erstes Bauteil aus einem körperschalldämpfenden Verbundmaterial mit einer ersten Metalllage, mindestens einer zweiten Metalllage und mindestens einer Dämpfungsschicht, welche partiell oder vollflächig zwischen den Metalllagen angeordnet ist, durch folgende Verfahrensschritte:
a) Bereitstellen eines ersten und mindestens eines zweiten Metallhalbzeugs,
b) Formen des ersten und des zweiten Metallhabzeugs mittels geeigneten Mitteln zu einem ersten und zu einem zweiten Metallwerkstück, wobei die Geometrien der geformten
Metallwerkstücke derart aufeinander abgestimmt sind, dass sie sich am Fertigteil im Wesentlichen überdecken können,
c) stoffschlüssiges Verbinden des ersten und des zweiten Metallwerkstücks, welche die erste und die zweite Metalllage bilden, über eine dazwischen angeordnete Dämpfungsschicht, welche eine Klebstoffschicht aus einem silikonhaltigen Material ist, um ein erstes Bauteil zu erhalten.
Gemäß einer ersten Ausgestaltung des ersten erfindungsgemäßen Verfahrens wird die
Klebstoffschicht auf das erste und/oder zweite Metallhalbzeug vor Schritt a) appliziert. Dabei kann das silikonhaltige Material beispielsweise in flüssiger, geschäumter oder fester Form mittels geeigneten Mitteln appliziert werden. Bei der flüssigen als auch geschäumten Form kann das silikonhaltige Material beispielsweise mittels Aufsprühen, Aufrakeln oder besonders bevorzugt, insbesondere wenn die Metalllage bzw. das Metallhalbzeug bandförmig vorliegt, mittels Bandbeschichtung (Coil Coating) aufgetragen werden . Je nach Beschaffenheit des silikonhaltigen Materials kann sich nach der Applikation in flüssiger Form beispielsweise auch eine feinzellulare Schaumstruktur ausbilden . In fester Form kann das silikonhaltige Material in Form einer Folie, insbesondere in Verbindung mit einer Abdeckfolie auf das Metallhalbzeug aufkaschiert werden . Nach der Applikation des silikonhaltigen Materials auf dem ersten und/oder zweiten Metallhalbzeug kann im Zuge einer Wärmebehandlung eine Vernetzung erfolgen. Die Applikation des silikonhaltigen Materials auf das erste und/oder zweite Metallhalbzeug kann auch vorteilhaft in Verbindung mit einer Abdeckfolie die Funktion einer
Umformhilfe bei der Formgebung übernehmen.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des ersten erfindungsgemäßen Verfahrens wird die
Klebstoffschicht auf das erste und/oder zweite Metallwerkstück nach Schritt b) appliziert. Dabei kann das silikonhaltige Material beispielsweise in flüssiger, geschäumter oder fester Form mittels geeigneten Mitteln appliziert werden. Um Wiederholungen zu vermeiden, wird auf den vorherigen Abschnitt verwiesen, mit Ausnahme, dass kein Coil Coating durchgeführt werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des ersten erfindungsgemäßen Verfahrens wird die
Klebstoffschicht während oder nach Schritt c) optional unter Fixierung der Metallwerkstücke mit geeigneten Mitteln thermisch ausgehärtet. Während oder nach Erhalten/Erzeugung des mindestens ersten Bauteils aus einem körperschalldämpfenden Verbundmaterials kann dieses in einem weiteren Schritt wärmebehandelt werden, um beispielsweise die mechanischen Eigenschaften positiv zu beeinflussen.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des ersten erfindungsgemäßen Verfahrens werden während oder nach Schritt c) die Metallwerkstücke mindestens an einer Stelle, insbesondere an mehreren Stellen miteinander verbunden, vorzugsweise lokal thermisch miteinander gefügt. Dadurch kann die
Biegesteifigkeit im Bauteil erhöht und eine geforderte Betriebsfestigkeit im eingebauten Zustand sichergestellt werden, insbesondere eine relative Verschiebung der Metallwerkstücke zueinander im Wesentlichen verhindert werden (Schubunterbindung). Die thermisch miteinander gefügten
Metallwerkstücke werden vorzugsweise mittels Schweißen, insbesondere Schmelzschweißen, vorzugsweise unter Zuhilfenahme eines Schweißdrahts miteinander verbunden. Bei der Verwendung eines Schweißdrahts, insbesondere eines Metallpulver-Fülldrahtes kann die Qualität der
Schweißverbindung weiter erhöht werden. Je nach Metalllage, insbesondere in Abhängigkeit von dem Werkstoff des Metalls kann der Verarbeiter entsprechende Schweißdrähte, insbesondere Metallpulver- Fülldrähte die am Markt verfügbar sind, verwenden .
Gemäß einem dritten Aspekt betrifft die Erfindung ein zweites Verfahren zum Herstellen einer
Fahrwerkkomponente enthaltend mindestens ein erstes Bauteil aus einem körperschalldämpfenden Verbundmaterial mit einer ersten Metalllage, mindestens einer zweiten Metalllage und mindestens einer Dämpfungsschicht, welche partiell oder vollflächig zwischen den Metalllagen angeordnet ist, durch folgende Verfahrensschritte: d) Bereitstellen mindestens eines ersten Halbzeugs aus einem körperschalldämpfenden Verbundmaterial, welches mindestens zwei Metalllagen und mindestens eine dazwischen partiell oder vollflächig angeordnete Dämpfungsschicht, welche eine Klebstoffschicht aus einem silikonhaltigen Material ist, enthält,
e) Formen des mindestens einen Halbzeugs mittels geeigneten Mitteln zu einem ersten Bauteil .
Gemäß einer ersten Ausgestaltung des zweiten erfindungsgemäßen Verfahrens werden vor, während oder nach Schritt d) die Metalllagen mindestens an einer Stelle, insbesondere an mehreren Stellen miteinander verbunden, vorzugsweise lokal thermisch miteinander gefügt. Dadurch kann die
Biegesteifigkeit im Bauteil erhöht und eine geforderte Betriebsfestigkeit im eingebauten Zustand sichergestellt werden, insbesondere eine relative Verschiebung der Metallwerkstücke zueinander im Wesentlichen verhindert werden (Schubunterbindung). Die vorzugsweise thermisch miteinander gefügten Metalllagen werden vorzugsweise mittels Schweißen, insbesondere Schmelzschweißen, vorzugsweise unter Zuhilfenahme eines Schweißdrahts miteinander verbunden. Bei der Verwendung eines Schweißdrahts, insbesondere eines Metallpulver-Fülldrahtes kann die Qualität der
Schweißverbindung weiter erhöht werden.
Gemäß einem vierten Aspekt betrifft die Erfindung eine Verwendung der erfindungsgemäßen
Fahrwerkkomponente in Personenkraftwagen, Nutzfahrzeugen, Lastkraftwagen, Sonderfahrzeugen, Busse, Omnibusse, ob mit Verbrennungsmotor und/oder elektrischem Antrieb, aber auch in gleisgebundenen Fahrzeugen, wie beispielsweise Straßenbahnen oder personenbefördernden Waggons. Um Wiederholungen zu vermeiden, wird auch an dieser Stelle auf das Vorhergesagte verwiesen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen . Es zeigt
Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Fahrwerkkomponente in einer Explosionsansicht,
Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Fahrwerkteilkomponente mit mindestens einem ersten Bauteil in einer schematischen Querschnittansicht,
Figur 3 ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Fahrwerkteilkomponente mit mindestens einem ersten Bauteil in einer schematischen Querschnittansicht,
Figur 4 ein erstes Ausführungsbeispiel eines ersten erfindungsgemäßen Verfahrens zum
Herstellen einer Fahrwerkkomponente in schematischer Abfolge und Figur 5 eine erstes Ausführungsbeispiel eines zweiten erfindungsgemäßen Verfahrens zum
Herstellen einer Fahrwerkkomponente in schematischer Abfolge.
In Figur 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Fahrwerkkomponente (1) in Form eines Querlenkers in einer Explosionsansicht enthaltend mindestens ein erstes Bauteil (2) in Form einer beispielsweise tiefgezogenen Halbschale, welche L-förmig ausgebildet ist, und mindestens ein zweites Bauteil (3) in Form einer Hülse, welche noch nicht mit der tiefgezogenen Halbschale (2) verbunden ist, vorzugsweise noch thermisch zu fügen ist. Auf die Durchzüge respektive weiteren Öffnungen/Löcher, die in Figur 1 zu sehen sind, wird hier nicht weiter eingegangen . Nicht zu erkennen ist, dass die tiefgezogene Halbschale (2) aus einem körperschalldämpfenden Verbundmaterial mit einer ersten Metalllage, mindestens einer zweiten Metalllage und mindestens einer Dämpfungsschicht, welche partiell oder vorzugsweise vollflächig zwischen den Metalllagen angeordnet ist, gebildet ist. Die nicht dargestellte Dämpfungsschicht der tiefgezogenen Halbschale (2) ist eine Klebstoffschicht aus einem silikonhaltigen Material, welche Additive enthalten kann. Das silikonhaltige Material der Klebstoffschicht hält nicht nur kurzfristigen Temperaturen oberhalb von 200°C stand, sondern zeigt auch keine negative Reaktion insbesondere bei einem thermischen Fügen, beispielsweise bei einem konventionellen Metallgasschweißen, Laser- oder Laserhybridschweißen, wie es bei den noch zu fügenden Bauteilen (2,3) zur Vervollständigung des Querlenkers 1 (Fahrwerkkomponente) verwendet werden kann . Weitere Fügeverfahren, wie bereits beschrieben, sind ebenfalls anwendbar. Nicht dargestellt, eignet sich für das Bauteil 2 vorzugsweise die Verwendung eines Stahlmaterials, insbesondere ein hochfester Stahl für die erste und für die mindestens zweite Metalllage, wobei die Materialdicke der ersten und/oder der mindestens zweiten Stahllage vorzugsweise mindestens 1,0 mm beträgt. Die Dicke der Klebstoffschicht zwischen den Stahllagen des Bauteils 2, welche Additive enthalten kann, beträgt beispielsweise 0,04 mm.
Als zweites Ausführungsbeispiel ist eine erfindungsgemäße Fahrwerkteilkomponente in Form einer nicht vollständig gezeigten Verbundlenkerachse beschrieben. Die Verbundlenkerachse enthält ein erstes Bauteil (2') in Form eines Torsionsprofils, welches in einer schematischen Querschnittansicht in Figur 2 gezeigt ist. Das Torsionsprofil (2') ist ein offenes Profil, oder kann auch ein geschlossenes Profil sein (nicht dargestellt), welches im Wesentlichen einen V-förmigen Querschnitt aufweist und aus einem körperschalldämpfenden Verbundmaterial mit einer ersten Metalllage (4), einer zweiten Metalllage (5) und einer Dämpfungsschicht (6), welche vollflächig zwischen den Metalllagen (4,5) angeordnet ist und eine Klebstoffschicht (6) aus einem silikonhaltigen Material bildet, welche Additive enthalten kann . Die Metalllagen (4,5) bestehen vorzugsweise aus einem Stahlmaterial mit jeweils einer Materialdicke von insbesondere mindestens 0,5 mm. Das silikonhaltige Material (6) weist eine Materialdicke von beispielsweise 0,05 mm auf. Das Torsionsprofil (2') kann beispielsweise mittels eines hier nicht dargestellten Tiefziehens, Abkantens oder Rollprofilierens vorzugsweise aus einem Halbzeug, welches aus einem körperschalldämpfenden Verbundmaterial besteht, hergestellt werden . Zur Vermeidung einer Delamination im eingebauten Zustand und zur Schubunterbindung zwischen den Metalllagen, insbesondere zur Erhöhung der Biegesteifigkeit des Bauteils, sind die Metalllagen (4,5) lokal über vorzugsweise thermische Fügeverbindungen (7) miteinander verbunden. Weitere nicht dargestellte Bauteile zur Vervollständigung der Verbundlenkerachse sind linke und rechte Längsarme, welche vorzugsweise an den nicht dargestellten Enden des Torsionsprofils vorzugsweise thermisch gefügt sind, vorzugsweise mittels Metallschutzgasschweißen, Laser- oder Laserhybridschweißen, oder einem der bereits beschriebenen Fügeverfahren. Weitere nicht dargestellte Bauteile in Form von Verstärkungen, beispielsweise sogenannte Schuhe, oder bei Bedarf von weiteren
Anschlusselementen, wenn sie nicht bereits Bestandteil der Längsarme sind, können mit dem
Torsionsprofil und/oder den Längsarmen vorzugsweise thermisch gefügt werden. Die erwähnten und nicht dargestellten weiteren Bauteile können einzeln oder alle aus einem körperschalldämpfenden Verbundmaterial bestehen . Selbstverständlich können diese Bauteile auch aus einem Vollmaterial, insbesondere einem Aluminium-, einem Magnesium- oder vorzugsweise einem Stahlmaterial gebildet sein .
Als drittes Ausführungsbeispiel ist eine erfindungsgemäße Fahrwerkkomponente in Form eines nicht vollständig gezeigten Hilfsrahmens beschrieben . Der Hilfsrahmen enthält ein erstes Bauteil (2") in Form einer oberen Halbschale, welche in einer schematischen Querschnittansicht in Figur 3 gezeigt ist. Die obere Halbschale (2") ist ein offenes Profil, welches im Wesentlichen einen U-förmigen
Querschnitt aufweist und aus einem körperschalldämpfenden Verbundmaterial mit einer ersten Metalllage (4), einer zweiten Metalllage (5) und einer Dämpfungsschicht (6), welche vollflächig zwischen den Metalllagen (4,5) angeordnet ist und eine Klebstoffschicht (6) aus einem silikonhaltigen Material bildet. Die Metalllagen (4,5) bestehen vorzugsweise aus einem Stahlmaterial mit jeweils einer Materialdicke von besonders bevorzugt mindestens 0,5 mm. Das silikonhaltige Material (6), welche Additive enthalten kann, weist eine Materialdicke von beispielsweise 0,04 mm auf. Die obere
Halbschale (2") kann beispielsweise mittels eines hier nicht dargestellten Tiefziehens vorzugsweise aus einem Halbzeug, welches aus einem körperschalldämpfenden Verbundmaterial besteht, hergestellt werden . Zur Vermeidung einer Delamination und zur Schubunterbindung zwischen den Metalllagen im eingebauten Zustand, insbesondere zur Erhöhung der Biegesteifigkeit des Bauteils, sind die Metalllagen (4,5) lokal über vorzugsweise thermische Fügeverbindungen (7) miteinander verbunden. Ein mindestens zweites Bauteil (8) in Form einer unteren Halbschale, welche
beispielsweise mittels Tiefziehens hergestellt werden kann, kann aus einem Vollmaterial,
beispielsweise einem Stahlmaterial aber auch aus einem Aluminium- oder Magnesiummaterial gebildet sein, wenn beispielsweise das Gewicht der Fahrwerkkomponente reduziert werden soll .
Alternativ und hier nicht dargestellt, kann die untere Halbschale (8) auch aus einem
körperschalldämpfenden Verbundmaterial bestehen . Die beiden Bauteile/Halbschalen (2", 8) werden an ihren durch die Umformung erzeugten abstehenden Schenkel in eine einander überlappende Position fixiert (nicht dargestellt) und vorzugsweise thermisch mittels einer Schweißverbindung in Form einer Kehlnaht (K) oder beispielsweise alternativ mittels einer nicht dargestellten
Stumpfstoßverbindung miteinander verbunden. Weitere nicht dargestellte Bauteile zur Vervollständigung des Hilfsrahmens können zusätzliche Bauteile in Form von Verstärkungen und auch Bauteile, welche beispielsweise zum Höhenausgleich dienen, zur Anbindung an eine nicht dargestellte Karosserie eines Fahrzeugs vorgesehen sein, welche vorzugsweise an die obere Halbschale (2") und/oder untere Halbschale (8) vorzugsweise thermisch gefügt sind, vorzugsweise mittels
Metallgasschweißen, Laser- oder Laserhybridschweißen einem der bereits beschriebenen
Fügeverfahren .
In Figur 4 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines ersten erfindungsgemäßen Verfahrens zur
Herstellung einer Fahrwerkkomponente in einer schematischen Abfolge dargestellt. Von einem Endlosband können jeweils Platinen zugeschnitten oder bereits vorgeschnittene Platinen auf einem Stapel in Form eines ersten Metallhalbzeugs (Schritt 9) und eines zweiten Metallhalbzeugs (Schritt 9') bereitgestellt werden . Bei dem ersten und dem zweiten Metallhalbzeug handelt es sich vorzugsweise um ein Stahlmaterial, insbesondere um einen hochfesten Stahl. Die Materialdicke des ersten und/oder zweiten Metallhalbzeugs beträgt mindestens 0,3 mm, insbesondere mindestens 0,5 mm,
vorzugsweise mindestens 1 ,0 mm, besonders bevorzugt mindestens 1,5 mm. Nach des Bereitstellung des ersten und des zweiten Metallhalbzeugs erfolgt ein Transfer mittels nicht dargestellten Mitteln in nicht dargestellte Formgebungsvorrichtungen, in welchen das erste und das zweite Metallhabzeugs mittels geeigneten Mitteln, beispielsweise mittels Werkzeugen zu einem ersten Metallwerkstück (Schritt 10) und zu einem zweiten Metallwerkstück (Schritt 10') geformt werden, wobei die Geometrien der geformten Metallwerkstücke derart aufeinander abgestimmt sind, dass sie sich am Fertigteil im Wesentlichen vollflächig überdecken . Nach der Formgebung erfolgt ein Transfer mittels nicht dargestellten Mitteln in eine nicht dargestellte Verbundfertigungsvorrichtung (Schritt 11), in welcher zur Erzeugung/Erhalten eines ersten Bauteils ein stoffschlüssiges Verbinden des ersten und des zweiten Metallwerkstücks, welche die erste und die zweite Metalllage bilden, über eine dazwischen
angeordnete Dämpfungsschicht, welche eine Klebstoffschicht aus einem silikonhaltigen Material ist, erfolgt. Vorzugsweise und nicht dargestellt wird die Klebstoffschicht auf das erste und/oder zweite Metallhalbzeug vor (Schritt 9,9') appliziert. Dabei kann das silikonhaltige Material beispielsweise in flüssiger, geschäumter oder fester Form mittels geeigneten und nicht dargestellten Mitteln appliziert werden. Bei der flüssigen als auch geschäumten Form kann das silikonhaltige Material beispielsweise mittels Aufsprühen oder besonders bevorzugt, insbesondere wenn die Metalllage bzw. das
Metallhalbzeug bandförmig vorliegt, mittels Bandbeschichtung (Coil Coating) aufgetragen werden . In fester Form kann das silikonhaltige Material in Form einer Folie, insbesondere in Verbindung mit einer Abdeckfolie auf das Metallhalbzeug aufkaschiert werden . Nach der Applikation des silikonhaltigen Materials auf das erste und/oder zweite Metallwerkstück kann im Zuge einer Wärmebehandlung eine Vernetzung erfolgen, welche beispielsweise in der Verbundfertigungsvorrichtung (Schritt 11) durchgeführt werden kann und insbesondere optional unter Fixierung der Metallwerkstücke mit geeigneten Mitteln thermisch ausgehärtet werden kann. Alternativ kann die Klebstoffschicht auf das erste und/oder zweite Metallwerkstück nach der Formung (Schritt 10, 10') appliziert werden . Dabei kann das silikonhaltige Material beispielsweise in flüssiger, geschäumter oder fester Form mittels geeigneten nicht dargestellten Mitteln appliziert werden .
Vorzugsweise werden die Metallwerkstücke mindestens an einer Stelle, insbesondere an mehreren Stellen miteinander verbunden, vorzugsweise in einer nicht dargestellten Schweißvorrichtung lokal thermisch miteinander gefügt (Schritt 12). In der nicht dargestellten Schweißvorrichtungen erfolgt ein vorzugsweise thermisches Fügen mittels Metallgasschweißen, Laser- oder Laserhybridschweißen oder einem der bereits beschriebenen Fügeverfahren mit einem zweiten und dritten Bauteil, welche nach der Bereitstellung (Schritt 13, 13 ') über nicht dargestellte Mittel zur Schweißvorrichtung transferiert werden. In der Schweißvorrichtung erfolgt vorzugsweise ein Schmelzschweißen, insbesondere unter Zuhilfenahme eines Schweißdrahtes, vorzugsweise eines Fülldrahtes, um beispielsweise die Qualität der Schweißverbindung zu verbessern . Aus der Schweißvorrichtung wird über nicht dargestellte Mittel eine fertige Fahrwerkkomponente entnommen (Schritt 14), welche beispielsweise eine
Verbundlenkerachse sein kann, welche mindestens ein Torsionsprofil (erstes Bauteil, Schritt 11) aus einem körperschalldämpfenden Verbundmaterial und jeweils einen an den Enden des Torsionsprofils thermisch angefügten linken Längsarm (zweites Bauteil, Schritt 13') und rechten Längsarm (drittes Bauteil, Schritt 13') aufweist.
In Figur 5 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines zweiten erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Fahrwerkkomponente in einer schematischen Abfolge dargestellt. Von einem Endlosband werden jeweils Platinen zugeschnitten oder bereits vorgeschnittene Platinen auf einem Stapel in Form eines Halbzeugs aus einem körperschalldämpfenden Verbundmaterial bereitgestellt (Schritt 15), welches mindestens zwei Metalllagen, insbesondere zwei Metalllagen aus einem
Stahl werkstoff, vorzugsweise aus einem hochfesten Stahl und insbesondere mindestens eine dazwischen partiell oder vorzugsweise vollflächig angeordnete Dämpfungsschicht, welche eine Klebstoffschicht aus einem silikonhaltigen Material ist, enthält. Die Materialdicke der ersten und/oder der zweiten Metalllage beträgt mindestens 0,3 mm, insbesondere mindestens 0,5 mm, vorzugsweise mindestens 1,0 mm, besonders bevorzugt mindestens 1,5 mm. Die Materialdicke der Klebstoffschicht aus silikonhaltigem Material liegt zwischen 0,005 mm und 0,4 mm, insbesondere zwischen 0,01 mm und 0,2 mm, vorzugsweise zwischen 0,015 mm und 0, 1 mm. Nach der Bereitstellung des Halbzeugs aus einem körperschalldämpfenden Verbundmaterial erfolgt ein Transfer mittels nicht dargestellten Mitteln in eine nicht dargestellte Formgebungsvorrichtung (Schritt 16), in welcher das Halbzeug mittels geeigneten Mitteln zu einem ersten Bauteil geformt wird. Mittels hier nicht dargestellten Mitteln wird das geformte erste Bauteil aus einem körperschalldämpfenden Verbundmaterial in eine hier nicht dargestellte Schweißvorrichtung transferiert. Vorzugsweise werden die beiden Metalllagen mindestens an einer Stelle, insbesondere an mehreren Stellen miteinander verbunden, vorzugsweise in der nicht dargestellten Schweißvorrichtung lokal thermisch miteinander gefügt (Schritt 17). In der nicht dargestellten Schweißvorrichtungen erfolgt ein vorzugsweise thermisches Fügen mittels
Metallgasschweißen, Laser- oder Laserhybridschweißen oder einem der bereits beschriebenen Fügeverfahren mit einem zweiten Bauteil, welches nach der Bereitstellung (Schritt 18) über nicht dargestellte Mittel zur Schweißvorrichtung transferiert wird. In der Schweißvorrichtung erfolgt vorzugsweise ein Schmelzschweißen, insbesondere unter Zuhilfenahme eines Schweißdrahtes, vorzugsweise eines Metallpulver-Fülldrahtes, um beispielsweise die Qualität der Schweißverbindung zu verbessern . Aus der Schweißvorrichtung wird über nicht dargestellte Mittel eine fertige
Fahrwerkkomponente entnommen (Schritt 19), welche beispielsweise ein Querlenker sein kann, welcher mindestens eine tiefgezogene Halbschale (erstes Bauteil, Schritt 16) aus einem
körperschalldämpfenden Verbundmaterial und einer thermisch angefügten Hülse (zweites Bauteil, Schritt 18) aufweist, vergleiche Figur 1.
Die Erfindung ist nicht auf die vorgenannten Fahrwerkkomponenten beschränkt, sondern sie kann auch auf weitere (alle) Fahrwerkkomponenten ausgeweitet werden, insbesondere Lenker wie zum Beispiel Querlenker, Längslenker, Zuglenker, Doppelquerlenker, Verbundlenkerachsen, Hilfsrahmen, Radschüssel von Fahrzeugräder, Dämpferrohre von Federbeinen, welche mindestens ein Bauteil aus einem erfindungsgemäßen körperschalldämpfenden Verbundmaterial enthalten.
Die Verwendung von erfindungsgemäßen Fahrwerkkomponenten ist nicht auf Personenkraftfahrzeuge beschränkt, sondern sie kann auch bei Fahrwerkkomponenten in Nutzfahrzeugen, Lastkraftwagen, Sonderfahrzeugen, Busse, Omnibusse ob mit Verbrennungsmotor und/oder elektrischem Antrieb, aber auch bei gleisgebundenen Fahrzeugen, wie Straßenbahnen oder personenbefördernden Waggons Anwendung finden.
Bezugszeichenliste
1 Fahrwerkkomponente
2, 2 ', 2 " erstes Bauteil
3 zweites Bauteil
4 erste Metalllage, erstes Metallhalbzeug, erstes Metallwerkstück
5 zweite Metalllage, zweites Metallhalbzeug, zweites Metallwerkstück
6 Dämpfungsschicht, Klebstoffschicht
7 Fügeverbindung
8 zweites Bauteil
9-19 Schritte, Prozessschritte, Prozessabfolge

Claims

Ansprüche
1. Fahrwerkkomponente (1) enthaltend mindestens ein erstes Bauteil (2, 2', 2 ") aus einem
körperschalldämpfenden Verbundmaterial mit einer ersten Metalllage (4), mindestens einer zweiten Metalllage (5) und mindestens einer Dämpfungsschicht (6), welche partiell oder vollflächig zwischen den Metalllagen (4,5) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Dämpfungsschicht (6) des Bauteils eine Klebstoffschicht aus einem silikonhaltigen Material ist.
2. Fahrwerkkomponente (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Metalllage (4) und die mindestens zweite Metalllage (5) des mindestens ersten Bauteils (2, 2 ', 2") mindestens an einer Stelle (7), insbesondere an mehreren Stellen miteinander verbunden sind, vorzugsweise lokal thermisch miteinander gefügt sind.
3. Fahrwerkkomponente (1) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die erste und/oder die mindestens zweite Metalllage (4,5) des mindestens ersten Bauteils (2, 2 ', 2") aus einem Aluminium-, einem Magnesium- und/oder vorzugsweise einem
Stahlmaterial bestehen.
4. Fahrwerkkomponente (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Materialdicke der ersten Metalllage (4) des mindestens ersten Bauteils (2, 2' , 2") mindestens 0,2 mm, insbesondere mindestens 0,5 mm, vorzugsweise mindestens 1 ,0 mm, besonders bevorzugt mindestens 1,5 mm beträgt.
5. Fahrwerkkomponente (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Klebstoffschicht (6) des mindestens ersten Bauteils (2, 2', 2 ") Additive enthält.
6. Fahrwerkkomponente (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Dicke der Klebstoffschicht (6) des Bauteils (2, 2', 2 ") höchstens 0,4 mm, insbesondere höchstens 0,2 mm, vorzugsweise höchstens 0, 1 mm beträgt.
7. Fahrwerkkomponente (1) nach einem der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens ein zweites Bauteil (8) mit dem ersten Bauteil (2, 2 ', 2") verbunden, insbesondere form-, kraft- und/oder stoffschlüssig verbunden ist.
8. Fahrwerkkomponente (1) nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
das mindestens zweite Bauteil (8) aus dem gleichen körperschalldämpfenden Verbundmaterial wie das erste Bauteil (2, 2', 2") besteht oder aus einem Vollmaterial, insbesondere einem Aluminium-, einem Magnesium- oder vorzugsweise einem Stahlmaterial gebildet ist.
9. Verfahren zum Herstellen einer Fahrwerkkomponente umfassend mindestens ein erstes Bauteil aus einem körperschalldämpfenden Verbundmaterial mit einer ersten Metalllage, mindestens einer zweiten Metalllage und mindestens einer Dämpfungsschicht, welche partiell oder vollflächig zwischen den Metalllagen angeordnet ist, durch folgende Verfahrensschritte:
a) Bereitstellen eines ersten und mindestens eines zweiten Metallhalbzeugs,
b) Formen des ersten und des zweiten Metallhabzeugs mittels geeigneten Mitteln zu einem ersten und zu einem zweiten Metallwerkstück, wobei die Geometrien der geformten Metallwerkstücke derart aufeinander abgestimmt sind, dass sie sich am Fertigteil im Wesentlichen vollflächig überdecken können,
c) stoffschlüssiges Verbinden des ersten und des zweiten Metallwerkstücks, welche die erste und die zweite Metalllage bilden, über eine dazwischen angeordnete Dämpfungsschicht, welche eine Klebstoffschicht aus einem silikonhaltigen Material ist, um ein erstes Bauteil zu erhalten.
10. Verfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Klebstoffschicht auf das erste und/oder zweite Metallhalbzeug vor Schritt a) appliziert wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Klebstoffschicht auf das erste und/oder zweite Metallwerkstück nach Schritt b) appliziert wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Klebstoffschicht während oder nach Schritt e) optional unter Fixierung der Metallwerkstücke mit geeigneten Mitteln thermisch ausgehärtet wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
während oder nach Schritt c) die Metallwerkstücke mindestens an einer Stelle, insbesondere an mehreren Stellen miteinander verbunden werden, vorzugsweise lokal thermisch miteinander gefügt werden .
14. Verfahren nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Metallwerkstücke mittels Schweißen, insbesondere Schmelzschweißen, vorzugsweise unter Zuhilfenahme eines Schweißdrahts miteinander verbunden werden.
15. Verfahren zum Herstellen einer Fahrwerkkomponente enthaltend mindestens ein erstes Bauteil aus einem körperschalldämpfenden Verbundmaterial mit einer ersten Metalllage, mindestens einer zweiten Metalllage und mindestens einer Dämpfungsschicht, welche partiell oder vollflächig zwischen den Metalllagen angeordnet ist, durch folgende Verfahrensschritte:
d) Bereitstellen mindestens eines ersten Halbzeugs aus einem körperschalldämpfenden
Verbundmaterial, welches mindestens zwei Metalllagen und mindestens eine dazwischen partiell oder vollflächig angeordnete Dämpfungsschicht, welche eine Klebstoffschicht aus einem silikonhaltigen Material ist, enthält,
e) Formen des mindestens einen Halbzeugs mittels geeigneten Mitteln zu einem ersten Bauteil .
16. Verfahren nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, dass
vor, während oder nach Schritt d) die Metalllagen mindestens an einer Stelle, insbesondere an mehreren Stellen miteinander verbunden werden, vorzugsweise lokal thermisch miteinander gefügt werden .
17. Verfahren nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Metalllagen mittels Schweißen, insbesondere Schmelzschweißen, vorzugsweise unter Zuhilfenahme eines Schweißdrahts miteinander verbunden werden.
18. Verwendung einer Fahrwerkkomponente nach einem der Ansprüche 1 bis 8 in Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor und/oder elektrischem Antrieb.
19. Verwendung nach Anspruch 18 in Personenkraftwagen, Nutzfahrzeugen, Lastkraftwagen,
Sonderfahrzeugen, Busse, Omnibusse oder in gleisgebundenen Fahrzeugen, wie
Straßenbahnen oder personenbefördernden Waggons.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA3030672A1 (en) * 2016-07-15 2018-01-18 Magna International Inc. Vehicle twist axle assembly
WO2021066183A1 (ja) * 2019-10-04 2021-04-08 日本製鉄株式会社 金属－繊維強化樹脂材料複合体、金属－繊維強化樹脂複合ユニット、金属－繊維強化樹脂材料複合体の製造方法、及び自動車部品
DE102020119793A1 (de) 2020-07-28 2022-02-03 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Schwingungsdämpfungselement zur Reduzierung von Körperschall
DE102022123452A1 (de) 2022-09-14 2024-03-14 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Körperschallgedämmter Elektromotor

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3834829A1 (de) * 1988-10-13 1990-04-19 Hoesch Stahl Ag Widerstandsschweissbarer verbundwerkstoff
WO1992020752A1 (en) * 1991-05-23 1992-11-26 Minnesota Mining And Manufacturing Company Silicone/acrylate vibration dampers
EP1018725A2 (de) * 1999-01-05 2000-07-12 CWW-GERKO Akustik GmbH & Co. KG Verfahren zum Entdröhnen eines Blechteiles
DE29904087U1 (de) * 1999-03-08 2000-07-20 CWW-GERKO Akustik GmbH & Co. KG, 67547 Worms Dämpfungsblech
EP1316414A1 (de) * 2001-11-28 2003-06-04 Bayer Aktiengesellschaft Metall-Polyurethan-Laminate
US20060088706A1 (en) * 2002-11-25 2006-04-27 Yuko Nishiyama Laminated structural body
US20070295704A1 (en) * 2004-12-20 2007-12-27 Gm Global Technology Operations, Inc. Additives for improved weldable composites
EP2390120A1 (de) 2010-05-26 2011-11-30 Continental Teves AG & Co. oHG Akustische Entkopplung in Fahrzeugfahrwerken
DE102014007066B3 (de) * 2014-05-15 2015-01-29 Thyssenkrupp Ag Bauelement und schmelzgeschweißte Konstruktion

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6652398B2 (en) * 2001-08-27 2003-11-25 Innercore Grip Company Vibration dampening grip cover for the handle of an implement
US6988757B2 (en) * 2002-08-28 2006-01-24 Dow Global Technologies Inc. Composite panel and method of forming the same
US6749254B1 (en) * 2003-06-09 2004-06-15 Ford Global Technologies, Llc Body panel assembly
US7833630B2 (en) * 2004-12-20 2010-11-16 Gm Global Technology Operations, Inc. Weldable metal composites and methods
JP6283240B2 (ja) * 2013-05-23 2018-02-21 株式会社神戸製鋼所 アルミニウム合金板、接合体及び自動車用部材
ES2890655T3 (es) * 2014-10-13 2022-01-21 Avery Dennison Corp Adhesivos de silicona soldables y amortiguadores de vibraciones
DE102014014976A1 (de) * 2014-10-14 2016-04-14 Thyssenkrupp Ag Verbundwerkstoff

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3834829A1 (de) * 1988-10-13 1990-04-19 Hoesch Stahl Ag Widerstandsschweissbarer verbundwerkstoff
WO1992020752A1 (en) * 1991-05-23 1992-11-26 Minnesota Mining And Manufacturing Company Silicone/acrylate vibration dampers
EP1018725A2 (de) * 1999-01-05 2000-07-12 CWW-GERKO Akustik GmbH & Co. KG Verfahren zum Entdröhnen eines Blechteiles
DE29904087U1 (de) * 1999-03-08 2000-07-20 CWW-GERKO Akustik GmbH & Co. KG, 67547 Worms Dämpfungsblech
EP1316414A1 (de) * 2001-11-28 2003-06-04 Bayer Aktiengesellschaft Metall-Polyurethan-Laminate
US20060088706A1 (en) * 2002-11-25 2006-04-27 Yuko Nishiyama Laminated structural body
US20070295704A1 (en) * 2004-12-20 2007-12-27 Gm Global Technology Operations, Inc. Additives for improved weldable composites
EP2390120A1 (de) 2010-05-26 2011-11-30 Continental Teves AG & Co. oHG Akustische Entkopplung in Fahrzeugfahrwerken
DE102014007066B3 (de) * 2014-05-15 2015-01-29 Thyssenkrupp Ag Bauelement und schmelzgeschweißte Konstruktion

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KR20170121216A (ko) 2017-11-01
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