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Dokumentenidentifikation DE69818472T2 22.07.2004
EP-Veröffentlichungsnummer 0000996760
Titel VERFAHREN ZUR VERBESSERUNG DER FALZBARKEIT VON BLECH AUS AUSHÄRTBAREN ALUMINIUM
Anmelder General Motors Corp. (n.d.Ges.d. Staates Delaware), Detroit, Mich., US
Erfinder KRAJEWSKI, E., Paul, Sterling Heights, US;
RYNTZ, F., Edward, Warren, US
Vertreter Manitz, Finsterwald & Partner GbR, 80336 München
DE-Aktenzeichen 69818472
Vertragsstaaten DE, FR, GB, IT
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 16.04.1998
EP-Aktenzeichen 989182985
WO-Anmeldetag 16.04.1998
PCT-Aktenzeichen PCT/US98/07668
WO-Veröffentlichungsnummer 0098050595
WO-Veröffentlichungsdatum 12.11.1998
EP-Offenlegungsdatum 03.05.2000
EP date of grant 24.09.2003
Veröffentlichungstag im Patentblatt 22.07.2004
IPC-Hauptklasse C22F 1/04
IPC-Nebenklasse C22F 1/047   C22F 1/057   C22F 1/053   B21D 39/02   B21D 5/16   

Beschreibung[de]
TECHNISCHES GEBIET

Diese Erfindung betrifft das Formen eines ausgehärteten Aluminiumblechmaterials und bezieht sich konkreter auf Verbesserungen beim Formen von Säumen und gesäumten bzw. gebördelten Verbindungen in einem solchen Aluminiumblechteil.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die Verwendung von Aluminiumlegierungen bei der Herstellung von Automobilkarosserien und -komponenten hat zum Teil aufgrund der Notwendigkeit, für einen verbesserten Kraftstoffverbrauch das Gewicht der Fahrzeuge zu reduzieren, zugenommen. Eine Anwendung für Aluminiumlegierungen bei der Herstellung von Automobilen findet sich beim Formen von Karosserieteilen aus einem Vorrat an Blechen aus Aluminiumlegierungen. Hauben, Türen und Heckklappen werden z. B. hergestellt, indem eine innere Platte und eine äußere Platte aus einem geeigneten Vorrat an Aluminiumblechen gestanzt werden. Die äußere Platte bildet die dekorative und funktionale Außenseite der Fahrzeugverkleidung. Die innere Platte hat eine Verstärkungsfunktion. Bei der Herstellung eines derartigen zweischichtigen Aufbaus wird dann das äußere Blech an seinen Kanten mit geeigneten Flanschen versehen. Das innere Blech wird innerhalb der Flansche an das äußere Blech gelegt, und die Flansche werden in einem Bördelvorgang gegen das innere Blech gebogen.

Es wurde eine Reihe von Aluminiumblechlegierungen entwickelt, die aufgrund des Vorhandenseins ausgeschiedener, fein verteilter härtender Partikel stabil und hart sind. Eine solche Reihe ist die AA2XXX-Reihe, in der beispielsweise kleine Mengen Kupfer und Magnesium der Aluminiumlegierung zugesetzt sind, um zur Ausbildung von härtenden Partikeln beizutragen. Eine andere Reihe ist die AA6XXX-Reihe, bei der zum Härten Silicium, Magnesium und Kupfer zugesetzt sind. Eine dritte Reihe ist die AA7XXX-Reihe, bei der beispielsweise Zink, Magnesium und Kupfer als härtende Bestandteile zugesetzt sind. Diese Legierungen sind gut bekannt und im Handel erhältlich. Sie werden durch eine geeignete Sequenz von Heißwalz- und Kaltwalzvorgängen aus Gussrohlingen zu einem Vorrat an Blechen geformt. Am Ende des Vorgangs, bei dem Blech geformt/gewalzt wird, wird das Blechmaterial gewöhnlich erhitzt, um in einer festen Lösung die kleinen Mengen zukünftiger härtender Partikel oder Übergangsphasen wie z. B. Mg2Si- oder GP-Zonen (in der 6XXX-Reihe) und dergleichen zu lösen. Das Blech wird dann abgeschreckt, um derartige sekundäre Phasen in einer instabilen Lösung zurückzuhalten. Das abgeschreckte Material kann man dann bei Raumtemperatur altern bzw. härten lassen, woraufhin die gelösten härtenden Bestandteile langsam in einem sehr fein verteilten Zustand erneut ausscheiden, um das Blech zu stärken und zu härten. Derartige bei Raumtemperatur gealterte bzw. gehärtete Legierungen werden gewöhnlich mit einer T4-Temper-Bezeichnung identifiziert. In einigen Fällen wird die Legierung nach dem Abschreckvorgang erneut erhitzt, um eine erneute Ausscheidung der härtenden Phasen zu induzieren. Dies wird dann als T6-Temperzustand der Legierung bezeichnet. Die T6-Legierungen sind gewöhnlich fester und härter als die T4-Legierungen. Die Ausdrücke "Aushärten" und "Ausscheidungshärten" werden hierin gegeneinander austauschbar verwendet, um bei Raumtemperatur gealterte bzw. gehärtete Aluminiumlegierungen und Legierungen einzuschließen, die oberhalb der Raumtemperatur erhitzt wurden, um die Verstärkungs- und Härtewirkung zu beschleunigen oder zu erhöhen.

Wenn ein Karosserieteil eines Automobils aus einer Aluminiumlegierung wie z. B. AA6111-T4 hergestellt ist, ist es somit in einem ausgehärteten Zustand. Die Eigenschaften der Legierung sind ein Kompromiss, die es ihr ermöglichen, geeignete Stanz- und Ziehvorgänge und dergleichen zum Formen in ein Karosserieteil durchzumachen und noch eine geeignete Festigkeit und Härte im fertiggestellten Teil zu liefern.

Eine Schwierigkeit besteht darin, dass solche ausgehärteten Legierungen, z. B. die AA2XXX-, 6XXX- und 7XXX-Reihen, nicht ausreichend duktil sind, um alle gewünschten Formvorgänge wie z. B. den oben erwähnten Bördelvorgang durchzumachen, die bei der Herstellung eines äußeren Fertigkarosserieteils eines Kraftfahrzeugs der Klasse A wünschenswert sind. Man stellt fest, dass beim starken Formen solcher Blechlegierungen, wie z. B. wenn eine Blechkante in einem geradlinigen Bördelvorgang auf sich selbst flach gebogen wird, sich in der gebogenen Außenfläche des mit einem Saum versehenen bzw. gebördelten Blechs Risse bilden, die dessen äußeres Erscheinungsbild, Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit beeinträchtigen.

Demgemäß ist es äußerst wünschenswert, ein Verfahren zu haben, mit dem solche Bördelvorgänge und andere starke Biege- oder Falzvorgänge an einem ausscheidungsgehärteten Aluminiumlegierungsblech ohne Ausbildung von Rissen oder anderen Defekten im gebogenen oder gefalzten Karosserieteil durchgeführt werden können.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren geschaffen, um die mit einem Saum zu versehende bzw. zu bördelnde Zone eines vorher ausscheidungsgehärteten Aluminiumlegierungsblechs selektiv einer Wärmebehandlung zu unterziehen, wie in Ansprüchen 1 bis 3 offenbart ist. Die Wärmebehandlung wird unmittelbar vor einem solchen Arbeitsvorgang zum Ausbilden eines Saums oder vor jedem anderen Arbeitsvorgang, bei dem stark gebogen wird, am Blech durchgeführt.

Zur Veranschaulichung kann ein Blech aus z. B. AA6111-T4-Material in einem Ziehwerk bei im Wesentlichen Umgebungstemperatur in die Konfiguration eines gewünschten Karosserieteils eines Kraftfahrzeugs geformt werden. Anschließende Abkant- und Lochvorgänge werden erforderlichenfalls ausgeführt. Zur Vorbereitung eines Bördelvorgangs werden dann unter mehr oder weniger rechten Winkeln von Kanten des geformten Blechs Flansche geschaffen. Gemäß üblicher Praxis des betreffenden Verfahrens wird der gebogene Flanschteil des gestanzten Karosserieteils für eine Zeitspanne von bis zu etwa beispielsweise zehn Sekunden einer Wärmebehandlung wie z. B. durch schnelle Induktionsheizung auf eine Temperatur im Bereich von 250°C bis 500°C unterzogen und durch Kühlen mit Sprühluft oder -wasser schnell abgeschreckt.

Danach kann innerhalb einer Zeitspanne von etwa drei Stunden das wärmebehandelte mit Flanschen versehene bzw. gebördelte Blech mit einem geeigneten Klebstoff in den Zonen innerhalb der Flansche beschichtet werden, an denen die innere Platte angebracht werden soll. Eine innere Platte wird an die mit Klebstoff beschichteten Oberflächen des gebördelten Blechs gelegt, und der Flansch wird dann ganz umgebogen, um fest an der Oberfläche des inneren Plattenbauteils anzuliegen und ihn gegen die klebstoffbeschichtete äußere Platte zu pressen. Der Saum kann dann ein flacher Saum oder ein Strangsaum sein.

Die wärmebehandelte weichere Zone des Saumbereichs wird ihre physikalischen Eigenschaften durch Kaltverfestigen und anschließendes Altern wiedererlangen. Diese und weitere Ziele und Vorteile der Erfindung werden aus einer sich anschließenden detaillierten Beschreibung deutlicher werden. In den Zeichnungen zeigen:

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 eine perspektivische Ansicht einer Hälfte eines gestanzten Blechs für eine äußere Haubenplatte eines Kraftfahrzeugs;

2 einen Querschnitt einer Flanschzone des in 1 dargestellten Blechs;

3 einen Querschnitt der Kante einer inneren Platte, die an das gebördelte Ende der äußeren Platte gelegt ist, und den Bördelvorgang während des Verlaufs;

4 die Ausbildung des endgültigen Saums des in 3 dargestellten Arbeitsvorgangs, in diesem Fall einer Strangsaumverbindung;

5 eine flache Saumstruktur für die gebördelte Plattenanordnung von 4;

6 eine Fotografie einer flachen Saumkante in einem ohne die Wärmebehandlung dieser Erfindung ausgebildeten 6111-T4-Blech;

7A eine Fotografie einer flachen Saumkante in einem 6111-T4-Blech, die nach einem fünf Sekunden langen Erhitzen bei 300°C gebildet wurde; und

7B eine Fotografie einer flachen Saumkante in einem 6111-T4-Blech, das nach einem sieben Sekunden langen Erhitzen bei 475°C gebildet wird.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Diese Erfindung ist verwendbar für eine Verbesserung von Bördelvorgängen an Blechen aus Aluminiumlegierungen, die aushärtbar sind. Solche Aluminiumlegierungen werden so formuliert, dass sie z. B. geeignete Mengen Aluminium und Kupfer enthalten, um eine intermetallische Verbindung aus Aluminium und Kupfer zu bilden, oder geeignete Mengen Magnesium und Silicium, um intermetallische Verbindungen aus Magnesium und Silicium zu bilden, oder geeignete Mengen Kupfer, Magnesium und Zink, um eine intermetallische Verbindung dieser Bestandteile zu bilden. Wenn die Legierung auf eine geeignete erhöhte Temperatur erhitzt wird, lösen sich die intermetallischen Verbindungen in fester Lösung; beim geeigneten Kühlen können aber die Präzipitate sich erneut bilden. Falls solch eine Legierung von ihrer Temperatur der Wärmebehandlung der Lösung abgeschreckt wird, bilden die Präzipitate sich über eine Zeitspanne von Stunden und Tagen durch einen "Aushärten" genannten Prozess, um die physikalischen Eigenschaften der Legierung zu steigern. In einigen Fällen werden die Legierungen nach ihrem Abschreckvorgang erneut erhitzt, um den Prozess einer erneuten Ausscheidung zu beschleunigen. Falls die ausscheidungsgehärteten Legierungen bei der praktischen Umsetzung dieser Erfindung verwendet werden, bedeutet eine T4-Temper-Bezeichnung, dass die Legierung im Wesentlichen bei Raumtemperatur ausgehärtet wurde, und eine T6-Temper-Bezeichnung bedeutet, dass die Legierung bei einer erhöhten Temperatur ausgehärtet wurde.

Die Erfindung wird nun mit einer Anwendung auf eine AA6111-T4-Legierung veranschaulicht. Die nominelle Zusammensetzung der AA6111-Legierung ist 0,5 bis 1,0 Gew.-% Magnesium, 0,5 bis 0,9 Gew.-% Kupfer, 0,7 bis 1,1 Gew.-% Silicium, 0,4 Gew.-% Eisen maximal und der Rest im Wesentlichen Aluminium. Im Fall dieser Legierung ist man üblicherweise der Ansicht, dass der härtende Bestandteil eine intermetallische Mg2Si-Verbindung oder eine verwandte Übergangsphase ist.

Rohlinge aus kaltgewalzten Rollen der AA6111-T4-Legierung würde man in einem Stanzwerk zum Beispiel bei der Automobilherstellung zum Herstellen von Hauben verwenden. Eine Reihe mechanisch oder hydraulisch betätigter Pressen, die passende Gesenke nutzen, würde man verwenden, um die verschiedenen Formvorgänge an einem im Wesentlichen flachen Formling des Legierungsblechs durchzuführen. Eine Motorhaube eines Kraftfahrzeugs oder Lastwagens enthält typischerweise eine gestanzte äußere Platte und eine komplementäre gestanzte innere Platte mit geringfügig geringeren Abmessungen, die dafür angepasst ist, in die äußere Platte innerhalb von an den Kanten der äußeren Platte durch formende Gesenke gebogenen Flanschen zu passen. Oft wird ein geeigneter Klebstoff auf die Oberfläche der äußeren Platte oder der inneren Platte aufgebracht, und sie werden aneinander angeordnet, und die Flansche auf der äußeren Platte werden danach auf die innere Platte zurück gefalzt bzw. gebördelt, um die Verbindung zwischen den beiden Platten zu vervollständigen. Die Dicke einer solchen gebördelten Verbindung entspricht etwas mehr als der doppelten Dicke der äußeren Platte plus die Dicke der inneren Platte. Im allgemeinen liegt die Dicke jeder Platte in der Größenordnung von einem Millimeter.

Ein vorgeformter Rohling des AA6111-T4-Blechs zum Formen in einer geeigneten Konfiguration mit männlichen/weiblichen Stanzgesenken wird in einem ersten Formschritt entsprechend in eine äußere Platte einer Haube geformt. Das Produkt dieses Schritts ist ein geformtes Blech in der Konfiguration der Haube mit nicht geformtem Material an den Kanten. Das geformte Blech wird dann zu einer zweiten Presse transportiert, wo das störende Material abgekantet bzw. zurechtgeschnitten und etwaige notwendige Arbeitsvorgänge zum Lochen am geformten Blech für eine Teilmontage ausgeführt werden. Die geformte, zurechtgeschnittene und gelochte äußere Platte der Haube wird dann zu einer weiteren Presse transportiert, in der an Kantenflächen des Karosserieteils Saumflansche ausgebildet werden.

In 1 der Zeichnungen ist in perspektivischer Darstellung eine Hälfte einer äußeren Platte 10 einer Haube für ein Automobil veranschaulicht.

Wie beschrieben wurde, wurde die Platte geformt und zurechtgeschnitten und mit den Flanschen 12 versehen. Die Flansche 12 an der Vorderseite 14 und Rückseite 16 der Haube 10 sind dargestellt. Die Flansche entlang der Seite 18 der äußeren Platte verlaufen entsprechend jenen Abschnitten der Platte, sind aber in dieser Ansicht verborgen.

Eine innere Platte wird separat mit verschiedenen Gesenksätzen gebildet. Sie wird in einem ersten Gesenksatz geformt und dann nötigenfalls abgekantet bzw. zurechtgeschnitten. Sowohl innere als auch äußere Haubenplatten werden sehr wahrscheinlich für eine Zeitspanne in der Hauben herstellenden Fabrik gelagert, bevor sie verbunden werden. Wenn man die Platten zusammenbringen möchte, wird zu einem solchen Zeitpunkt die gestanzte und gebördelte äußere Platte 10 in einer geeigneten Aufspannvorrichtung für eine geeignete physische Abstützung und Wärmebehandlung gemäß dieser Erfindung platziert.

2 zeigt im Querschnitt einen Kantenabschnitt einer Haubenplatte 10 mit ihrem Flansch 12. Man sieht, dass der Flansch so gebogen ist, dass er im Wesentlichen unter 90 bis 105 Grad bezüglich des Hauptabschnitts der Haube verläuft. Die Länge des Flansches an der Vorderseite der Haube trägt etwa 25 mm. Die äußere Haubenplatte mit dem nach unten gerichteten Flansch 12 wird dann in unmittelbare Nähe zu einer geeigneten Heizvorrichtung wie z. B. einer Aufspannvorrichtung mit Induktionsheizung gebracht. Andere Heizarten wie z. B. Eintauchen in ein heißes Ölbad oder ein heißes Salzbad, Erhitzen mit Laser, Kontakt mit geheizten Platten oder dergleichen können genutzt werden. Im allgemeinen ist es jedoch sauberer und effizienterer, eine geeignete Aufspannvorrichtung mit Induktionsheizspulen zu verwenden, die so eingerichtet ist, dass sie um den gesamten gebördelten Umfang der Platte 10 erhitzt. Das Erhitzen wird auf genau den Biegeteil 20 der Haube und des Flansches sowie den Abschnitt des Flansches teilweise hinab beschränkt, von dem man erwartet, dass er eine weitere Verformung beim Bördelvorgang durchmacht. Die erhitzte Zone des Haubenblechs mit dem Flansch 12 ist als Bereich 22 in der Querschnittansicht von 2 angegeben. Die Haubenplatte wird durch eine (nicht dargestellte) Aufspannvorrichtung gehalten, die dem zu erhitzenden Bereich 22 eng benachbart ist, so dass das räumlich begrenzte Erhitzen und/oder Abkühlen die Haubenplatte nicht verzieht oder verspannt.

Eine Induktionsheizspule 24, die in 2 im Schnitt dargestellt ist, ist so gestaltet, dass sie die Zone 22 des Flansches 12 und der Biegung 20 selektiv erhitzt. Die Spule 24 hat einen Innenkanal 26 für eine Wasserkühlung und ist so gestaltet, dass sie der Biegung und dem Flansch dicht benachbart ist.

Die Spule 24 wird aktiviert, um die ganzen Flanschzonen um den Umfang der Haubenplatte gleichzeitig auf Temperaturen im Bereich von 250°C bis 500°C zu erhitzen, um die härtenden Bestandteile der 6111-Legierung lokal erneut zu lösen. Eine derartige Erhitzung wird normalerweise eine Zeitspanne von Sekunden, z. B. zehn Sekunden, nicht überschreiten. Die erhitzten Zonen werden dann sofort durch einen Wassersprühnebel oder Hochdruckluftstrom abgeschreckt (oder sogar durch die umgebende Masse selbst abgeschreckt), um die erweichte Eigenschaft der wärmebehandelten Zone vorübergehend zu bewahren. Im allgemeinen wird eine derartige Behandlung zum Erweichen als Retrogressionsbehandlung bezeichnet, weil sie vorhergehende Verfahren zur Ausscheidungsaushärtung rückgängig macht.

Wie bemerkt wurde, ist dieses räumlich begrenzte Erweichen zum Bördeln kurzlebig, und die Ausbildung eines Saums sollte gewöhnlich bis etwa 200 Minuten nach dem Erweichungsvorgang abgeschlossen sein.

In 3 ist der gleiche Querschnitt des Kantenabschnitts der äußeren Platte 10 und ihres erweichten Flanschteils 12 dargestellt, wobei der Kantenabschnitt 28 der inneren Platte an der Innenfläche der äußeren Platte 10 anliegt. Mit dem Flansch 12 der äußeren Platte 10 wird dann ein passendes, den Flansch biegendes Gesenkpaar 30, 32 in Kontakt gebracht, das den Flansch gegen die Innenplatte 28 zur Ausbildung des Saums falzt.

4 zeigt den gleichen Querschnitt wie 3, wobei die Ausbildung des Saums abgeschlossen ist. Der Flansch 12 wird gegen die innere Platte 28 gepresst, die wiederum gegen die äußere Platte 10 gepresst wird.

Im Fall dieses veranschaulichten Vorgangs ist der resultierende Saum nicht vollkommen flach, weil die Biegung bei 20 nicht vollständig gefalzt ist; sie ist eine Saumstruktur, die bekannt ist als Strangsaum (als ob der Saum um einen Strang geschaffen wurde). Das Ausbilden eines Strangsaums ist ein sanfterer Bördelvorgang als das Ausbilden eines vollkommen flachen Saums, wie er in 5 dargestellt ist. Ein flacher Saum ist erwünscht, weil er eine sauberere Endstruktur ist, die ein besseres Erscheinungsbild und einen besseren Sitz mit angrenzenden Teilen der Karosseriestruktur liefert. Der Prozess dieser Erfindung gestattet entweder, dass flache Säume oder Strangsäume in ausscheidungsgehärteten Legierungen ausgebildet werden.

Die Fotografien der 6, 7A und 7B veranschaulichen ferner Vorteile dieser Erfindung. 6 zeigt die erhebliche Kantenrissbildung 40 in einem 1 mm dicken Streifen einer ausgehärteten AA6111-T4-Legierung, der in einer Schraubzwinge auf sich selbst gefalzt wurde. Dieses Muster wurde der Wärmebehandlung dieser Erfindung nicht unterzogen. 7A zeigt ein gleiches gefalztes Stück der AA6111-T4-Legierung, das vor einem Biegen fünf Sekunden lang bei 300°C wärmebehandelt wurde. Das Stück wurde ohne jegliche Kantenrissbildung ganz auf sich selbst gebogen (sogenannte 0°-Biegung). Ein ähnliches Ergebnis wurde an einem anderen 1 mm Streifen der AA6111-T4-Legierung, wenn er sieben Sekunden lang bei 475°C erhitzt wurde, erhalten (7B). Die gebogenen Streifen in den Fotografien sind etwas vergrößert, um das Vorhandensein oder Fehlen einer Kantenrissbildung besser darzustellen.

Im obigen Beispiel wurde ein Flansch im ausgehärteten Blech gebildet, bevor die betreffende Wärmebehandlung angewendet und der Saum gebildet wurde. Es ist auch möglich, den Saum in einem einzigen Falzvorgang nach der erweichenden Wärmebehandlung zu bilden.

Die Zeit und Temperatur der spezifischen Wärmebehandlung müssen natürlich für jede Legierung entwickelt werden, die so stark gebogen, gefalzt oder gebördelt werden soll. Im allgemeinen lassen sich jedoch die Bördel- und anderen Biege- oder Falzvorgänge an den oben identifizierten ausscheidungshärtbaren Aluminiumlegierungen durch eine Wärmebehandlung der zu biegenden oder zu bördelnden Zone des Blechs bei einer Temperatur im Bereich von etwa 250°C bis 500°C für eine Zeitspanne von einem Bruchteil einer Sekunde bis etwa zehn Sekunden, gefolgt von einem Abschreckvorgang, wesentlich verbessern. Derartiges Erhitzen und Abschrecken erweicht die behandelte Zone des Aluminiumblechs vorübergehend, um den Biegevorgang zu erleichtern. Im Fall der AA6111-Legierung hat man festgestellt, dass, wenn das Blech auf eine Temperatur von 400°C oder höher erhitzt wurde, die Wärmebehandlung für eine beliebige Zeitspanne bis zu ungefähr 30 Sekunden erfolgreich ausgeführt werden könnte, obgleich der Aufwand einer derartigen Energie nach einem Erhitzen für wenige Sekunden keinen Vorteil darstellt. Wenn die 6111-T4 oder T6 bei niedrigeren Temperaturen ≤ 400°C erhitzt wird, ist die Zeitspanne bei einer Temperatur entscheidender. Für Temperaturen der Wärmebehandlung unterhalb 400°C beträgt die Heizzeit für maximale Nachgiebigkeit bzw. Weichheit t (Sekunden) = 1,592 × 10–6 exp (8549/T), wobei T in Grad K angegeben ist. Die Vorteile eines Erweichens werden jedoch bei diesen niedrigeren Temperaturen zu Zeiten erhalten, die den optimalen Zeiten nahekommen.

Ähnliche Heizschemata können für andere ausgehärtete Legierungen der 2XXX-, 6XXX- und 7XXX-Reihen bestimmt werden. Die Vorteile der Bördelfähigkeit werden durch eine schnelle Wärmebehandlung bei 250°C bis 500°C, vorzugsweise 400°C bis 500°C, um das härtende Präzipitat zu lösen, und anschließendes Abschrecken auf Raumtemperatur, um ein sofortiges erneutes Härten zu verhindern, erhalten.

Die betreffende retrogressive Wärmebehandlung liefert bezogen auf Biege- oder Falzvorgänge an aushärtbaren oder ausgehärteten Aluminiumlegierungsblechen zusätzliche Vorteile. Beim Falzen oder Biegen eines Profils eines 6111-T4 oder 6111-T6-Blechs, wie z. B. beim Erzeugen eines Flansches wie oben beschrieben oder einer geringeren Biegung von 45° auf 60°, tritt eine "Rückfederung" der gebogenen ausgehärteten Legierung auf. Mit anderen Worten federt, obgleich das formende Gesenk ein Blech anfangs z. B. 45° biegt, das Blech zu einer Biegung von 32° zurück. Die Wärmebehandlung dieser Erfindung reduziert eine derartige Rückfederung merklich, falls sie vor einem solchen Biege- oder Falzvorgang angewendet wird.


Anspruch[de]
  1. Verfahren zum Herstellen einer Biegung (20) in einer Zone eines Blechs (10) einer ausgehärteten und aushärtbaren Aluminiumlegierung, aufweisend:

    Erhitzen des Blechs (10) in der zu biegenden Zone (22) auf eine Temperatur oberhalb 250°C und danach Abschrecken der erhitzten Zone, um die Zone vorübergehend zu erweichen, und danach Ausbilden der Biegung (20) in der erweichten Zone (22).
  2. Verfahren zum Herstellen eines Saums (20) an einer Kante (12) eines Blechs (10) aus einer ausgehärteten und aushärtbaren Aluminiumlegierung, aufweisend:

    Erhitzen des Blechs (10) in einer Zone (22), wo ein Saum geschaffen werden soll, auf eine Temperatur oberhalb 250°C und Abschrecken der erhitzten Zone, um die Zone zu erweichen, und

    Biegen des Blechs bei der erweichten Zone (22), um einen Saum (20) zu bilden.
  3. Verfahren zum Herstellen eines Saums an einer Kante eines Blechs aus einer ausgehärteten und aushärtbaren Aluminiumlegierung, aufweisend:

    Biegen des Blechs an dessen Kante, um einen vom Blech ausgehenden Flansch zu bilden,

    Erhitzen des Blechs in der Zone mit zumindest der Biegung des Flansches und einer angrenzenden Flanschfläche auf eine Temperatur oberhalb 250°C und Abschrecken der erhitzten Zone, um die Zone zu erweichen, und danach

    Falzen des Flansches in Richtung auf das Blech, um einen Saum zu bilden, bevor ein wesentliches Aushärten der erhitzten Zone stattfindet.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Aluminiumlegierung als einen härtenden Bestandteil ein oder mehr aus der aus Kupfer, Magnesium, Silizium und Zink bestehenden Gruppe ausgewählte Elemente aufweist.
  5. Verfahren nach Anspruch 2, worin die Aluminiumlegierung als einen härtenden Bestandteil ein oder mehr aus der aus Kupfer, Magnesium, Silizium und Zink bestehenden Gruppe ausgewählte Elemente aufweist.
  6. Verfahren nach Anspruch 3, worin die Aluminiumlegierung als einen härtenden Bestandteil ein oder mehr aus der aus Kupfer, Magnesium, Silizium und Zink bestehenden Gruppe ausgewählte Elemente aufweist.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Zone auf eine Temperatur im Bereich von 250°C bis 500°C erhitzt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 2, worin die Zone auf eine Temperatur im Bereich von 250°C bis 500°C erhitzt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 3, worin die Zone auf eine Temperatur im Bereich von 250°C bis 500°C erhitzt wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Zone für eine Zeitspanne von bis zu zehn Sekunden vor einem Abschrecken auf eine Temperatur im Bereich von 250°C bis 500°C erhitzt wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 2, worin die Zone für eine Zeitspanne von bis zu zehn Sekunden vor einem Abschrecken auf eine Temperatur im Bereich von 250°C bis 500°C erhitzt wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 3, worin die Zone für eine Zeitspanne von bis zu zehn Sekunden vor einem Abschrecken auf eine Temperatur im Bereich von 250°C bis 500°C erhitzt wird.
Es folgen 3 Blatt Zeichnungen






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