WO2015188975A1 - Verfahren zur herstellung einer hybridplatine und hieraus hergestelltes blechformteil - Google Patents

Verfahren zur herstellung einer hybridplatine und hieraus hergestelltes blechformteil Download PDF

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Matthias Graul
Jürgen Amedick
Christian SCHÜBELER
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Volkswagen AG
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Volkswagen AG
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D39/00—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
    • B21D39/03—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of sheet metal otherwise than by folding
    • B21D39/031—Joining superposed plates by locally deforming without slitting or piercing

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a hybrid board.
  • the invention further relates to a sheet metal part, in particular a body component, which was produced from a hybrid board.
  • a tailored blank is formed from a plurality of interconnected sub-boards or sheet metal pieces (in particular from sheet steel pieces of different thickness and / or quality) sheet metal blank, which is further formed by forming, in particular by deep drawing, to a weight and load optimized sheet metal part.
  • the sub-boards are typically laser welded together, which is why the term Tailored Welded Blanks is common.
  • the state of the art is representative of the
  • hybrid boards are known from the prior art, in which sheet metal pieces of different or different base materials, for example. Steel and aluminum, are welded together, with such hybrid boards can be shaped as conventional laser welded steel blanks.
  • the invention is intended to show a new way of producing hybrid boards for subsequent forming.
  • the method according to the invention for producing a hybrid board comprises at least the following steps: - Positioning (including alignment) of the corresponding prepared and to be joined sub-boards, which are arranged along at least one intended joining path with overlap or with lap joint;
  • clinching is meant the production of a joint connection (clinching connection) by local plastic deformation of the sheet materials with undercut and without the use of joining elements or joining auxiliary parts.
  • the clinching also referred to as clinching
  • the clinching takes place in the cold state, d. H. at room temperature.
  • the joining process of the method according to the invention for the positive connection of sub-boards to a hybrid board accordingly comprises two stages or sub-operations, namely an enforcing or clinching operation and a pressing process.
  • the stages or sub-processes can be carried out directly successive or temporally and locally separated.
  • the sheet thicknesses of the sub-boards used can be in a range of 0.3 mm to 3.0 mm.
  • hybrid boards can be produced inexpensively from sub-boards of dissimilar metal materials, for example from steel and aluminum sub-boards.
  • the used sub-boards can have a
  • Coating for example.
  • sub-boards which are formed from non-weldable or solderable metal materials, for example a magnesium wrought alloy. The method according to the invention comes both without welded connection and without joining elements or
  • joining auxiliary parts (could be damaged by the.
  • a joint seam produced by the method according to the invention between sub-boards is highly corrosion-resistant. Furthermore, welding or solder spatter can not occur. This is not an exhaustive list of advantages associated with the invention.
  • sub-boards with respect to the subsequent forming process forming resistant but not rigidly connected to each other, so that when Forming the hybrid board conditional relative movements between the sub-boards are possible.
  • the sub-boards to be joined in the overlapping area or in the lap joint are also glued together over the entire surface.
  • the adhesive is preferably prior to positioning the sub-boards to be joined to at least one of
  • Partial boards (in an area corresponding to the overlap area) applied.
  • the adhesive then forms an adhesive layer in the overlap region, thereby increasing the bond strength achieved. Furthermore, with the adhesive insulation
  • a seal of the joint seam can be achieved.
  • a sealant may also be used.
  • the pressing of the sub-boards takes place along the seam or joining course in the heated state, for which purpose the through-inserted sub-boards are locally heated before and / or during the pressing along the course of the joining.
  • This can also be referred to as hot pressing.
  • local heating the deformation resistance can be reduced and higher degrees of deformation can be achieved. Cracking or crack initiation is avoided. Further, by heating, a texture recovery may occur.
  • the heating temperature can be in the range of several hundred degrees Celsius.
  • the joining connection produced by clinching (clinching connection) between the sub-boards may comprise a multiplicity of joining points (clinching points) arranged along the seam or joining course.
  • joining points clinching points
  • the clinching can be done with opposite form or profile rollers, for which purpose the forming rollers and the sub-boards to be joined perform a relative movement along the course of the joining.
  • the forming rollers can / can a linear
  • the clinching can be done with a pair of rollers or successively with several pairs of rollers.
  • the rollers can be arranged, for example, on the frame legs of a robot-guided C-bracket or the like.
  • the pressing and in particular hot pressing of the enforced sub-boards can be done with opposed press rolls, wherein the press rolls and the
  • the pressing can be done with a pair of rollers or with multiple pairs of rollers.
  • the rollers may, for example, be arranged on the frame legs of a robot-guided C-bracket or the like.
  • the press rolls can be heated, for which purpose they can have, for example, an electric heater.
  • the interspersed (and thus pre-filled and mutually fixed) sub-boards are resistance-heated directly during compression between the press rolls, wherein the press rolls act as electrodes. At the same time as pressing, resistance heating can therefore take place via the press rolls.
  • a local heating of the enforced sub-boards also take place before pressing, for example.
  • a hybrid board produced by the method according to the invention is intended to be subsequently processed by forming and in particular by deep drawing (in at least one press-bound and appropriately trained tool) to form a sheet metal part.
  • An inventive sheet metal part is made of a hybrid board, which was produced or produced by a method according to the invention.
  • the sheet metal part according to the invention is a body component for a
  • An inventive sheet metal part is characterized in particular by the fact that this integrally from an enforced or clinched
  • Hybrid board which comprises two sub-boards of dissimilar metal materials, which in at least one overlapping connection area with a compressed
  • Connecting region are preferably also glued together.
  • a method for producing a sheet metal part according to the invention comprises at least the following steps:
  • FIG. 1 illustrates a clinching operation in two detail views.
  • Fig. 2 illustrates in two individual representations a Verpressungsvorgang when
  • Fig. 3 illustrates a preferred embodiment of the invention for making a hybrid board.
  • the joining process of the method according to the invention for the positive connection of sub-boards in the production of a hybrid board for further processing into a forming part comprises two stages or sub-operations (which can also be referred to as a two-stage joining process), which will be described below with reference to FIGS. 1 and 2 be explained in more detail.
  • FIG. 1 shows a clinching operation, in which two sub-boards 110 and 120, which are arranged in a connection region with overlap or a lap U, with the aid of two forming rollers 210 and 220 along a planned joining course by producing or generating a continuous, linear fürsetzhegetagen V be added. (In an analogous manner, three or more sub-boards can be enforced.)
  • the upper profile roller 210 and the lower profile roller 220 in this case lead a rotary or
  • the upper part of the plate 1 10 is, for example, from an aluminum sheet, a magnesium sheet or a sandwich sheet (which, for example, may also have plastic and fiber-reinforced plastic in particular) formed.
  • the lower sub-board 120 is formed, for example, from a steel sheet. Between the sub-boards 1 10 and 120 is an adhesive or sealant 130. When clinching (ie, when making the clinching connection V) there is a local plastic deformation of the sheet materials with undercut, as shown in Fig. 1 b.
  • the corresponding profile rollers 210/220 can be moved relative to the partial boards 1 to be joined 1 10/120, for which purpose they are arranged, for example, in a robot-controlled C-bracket.
  • the sub-boards to be joined 1 10/120 can be moved relative to a stationary pair of rollers 210/220. (The same applies with respect to FIGS. 2 and 3).
  • Fig. 2 shows a compression process in which the generated according to FIG
  • Press rolls 310/320 may be heated or are preferably formed as electrodes for local resistance heating of the sub-boards 1 10/120 engaged between the press rolls 310/320 (as illustrated with the power source and the current flow arrow I) to allow hot-pressing.
  • press rolls 310/320 are designed as flat rolls, they can also be designed as profile rolls (similar to those shown in FIG. 1).
  • other suitable tools can be used instead of the roller pairs 200 and 300.
  • Fig. 3 illustrates a particularly preferred embodiment of the invention, in which the clinching operation and the pressing operation are carried out directly consecutively and thus quasi in one operation, for which the respective roller pairs 200 and 300 are arranged side by side or in series.
  • the direction of movement of the sub-boards 1 10/120 to be joined relative to the roller pairs 200 and 300 is indicated by R.
  • a continuous mechanical insertion of the mutually aligned sub-boards 1 10/120 takes place, wherein the sub-boards 1 10/120 by means of linear

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Resistance Welding (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Hybridplatine (100), mit folgenden Schritten: - Positionieren miteinander zu fügender Teilplatinen (110, 120), wobei diese entlang wenigstens eines vorgesehenen Fügeverlaufs mit Überlappung angeordnet werden; - Fügen der Teilplatinen (110, 120) entlang des Fügeverlaufs mittels Durchsetzfügen; und anschließendes - Verpressen der Teilplatinen (110, 120) entlang des Fügeverlaufs. Die Erfindung betrifft ferner ein aus einer derart erzeugten Hybridplatine (100) hergestelltes Blechformteil.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Herstellung einer Hybridplatine und hieraus hergestelltes Blechformteil
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Hybridplatine.
Die Erfindung betrifft ferner ein Blechformteil, wie insbesondere ein Karosseriebauteil, das aus einer Hybridplatine hergestellt wurde.
Aus dem Stand der Technik sind so genannte Tailored Blanks bekannt. Eine Tailored Blank ist eine aus mehreren miteinander gefügten Teilplatinen bzw. Blechstücken (insbesondere aus Stahlblechstücken unterschiedlicher Dicke und/oder Güte) gebildete Blechplatine, die im Weiteren durch Umformen, insbesondere durch Tiefziehen, zu einem gewichts- und belastungsoptimierten Blechformteil umgeformt wird. Im Stand der Technik sind die Teilplatinen typischerweise miteinander laserverschweißt, weswegen auch die Bezeichnung Tailored Welded Blanks üblich ist. Zum Stand der Technik wird stellvertretend auf die
DE 10 201 1 078 032 A1 , DE 10 201 1 101 586 A1 und DE 10 2009 053 534 A1 hingewiesen.
Aus dem Stand der Technik sind mittlerweile auch so genannte Hybridplatinen bekannt, bei denenr Blechstücke aus unterschiedlichen bzw. verschiedenen Grundwerkstoffen, bspw. Stahl und Aluminium, miteinander verschweißt sind, wobei sich solche Hybridplatinen wie konventionelle lasergeschweißte Stahlplatinen umformen lassen. Zum Stand der Technik wird bspw. auf die DE 10 2011 109 600 A1 hingewiesen.
Die Erfindung soll einen neuen Weg zur Herstellung von Hybridplatinen zum nachfolgenden Umformen aufzeigen.
Dies gelingt mit einem erfindungsgemäßen Verfahren entsprechend den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Mit dem nebengeordneten Patentanspruch erstreckt sich die Erfindung auch auf ein Blechformteil, das durch Umformung einer erfindungsgemäß hergestellten Blechplatine hergestellt bzw. erzeugt wurde. Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich analog für beide Erfindungsgegenstände sowohl aus den abhängigen
Patentansprüchen als auch aus den nachfolgenden Erläuterungen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Hybridplatine umfasst zumindest folgende Schritte: - Positionieren (einschließlich Ausrichten) der entsprechend vorbereiteten und miteinander zu fügenden Teilplatinen, wobei diese entlang wenigstens eines vorgesehenen Fügeverlaufs mit Überlappung bzw. mit Überlappstoß angeordnet werden;
- Fügen der Teilplatinen entlang des Fügeverlaufs mittels Durchsetzfügen bzw. durch Erzeugen einer Durchsetzfügeverbindung; und anschließendes
- Verpressen der Teilplatinen entlang des Fügeverlaufs, insbesondere derart, dass die zuvor erzeugte Durchsetzfügeverbindung zwischen den Teilplatinen verdrückt bzw. verprägt und/oder verquetscht wird.
Unter Durchsetzfügen wird das Herstellen einer Fügeverbindung (Durchsetzfügeverbindung) durch lokales plastisches Verformen der Blechmaterialien mit Hinterschnittbildung und ohne Verwendung von Fügeelementen bzw. Fügehilfsteilen verstanden. Das Durchsetzfügen (auch als Clinchen bezeichnet) ist als solches aus dem Stand der Technik bekannt. Bevorzugt erfolgt das Durchsetzfügen im kalten Zustand, d. h. bei Raumtemperatur.
Der Fügeprozess des erfindungsgemäßen Verfahrens zur formschlüssigen Verbindung von Teilplatinen zu einer Hybridplatine umfasst demnach zwei Stufen bzw. Teilvorgänge, nämlich einen Durchsetz- bzw. Clinchfügevorgang und einen Verpressungsvorgang. Die Stufen bzw. Teilvorgänge können unmittelbar aufeinanderfolgend ausgeführt werden oder zeitlich und örtlich getrennt erfolgen. Die Blechdicken der verwendeten Teilplatinen können in einem Bereich von 0,3 mm bis 3,0 mm liegen.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können bei vergleichsweise geringem Aufwand kostengünstig Hybridplatinen aus Teilplatinen artfremder Metallwerkstoffe, bspw. aus Stahl- und Aluminiumteilplatinen, hergestellt werden. Die verwendeten Teilplatinen können eine
Beschichtung, bspw. eine metallische Korrosionsschutzbeschichtung, aufweisen. Ferner können auch Teilplatinen verwendet werden, die aus nicht schweißbaren oder lötbaren Metallmaterialien, bspw. einer Magnesium-Knetlegierung, gebildet sind. Das erfindungsgemäße Verfahren kommt sowohl ohne Schweißverbindung als auch ohne Fügeelemente bzw.
Fügehilfsteile (durch die bspw. das zum späteren Umformen verwendete Umformwerkzeug beschädigt werden könnte) aus. Eine mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Fügenaht zwischen Teilplatinen ist im hohen Maße korrosionssicher. Ferner können Schweißoder Lotspritzer nicht auftreten. Dies ist keine abschließende Aufzählung von Vorteilen, die mit der Erfindung einhergehen.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Teilplatinen im Hinblick auf den späteren Umform prozess umformfest aber nicht starr miteinander verbunden werden, so dass beim Umformen der Hybridplatine bedingte Relativbewegungen zwischen den Teilplatinen ermöglicht sind.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die zu fügenden Teilplatinen im Überlappungsbereich bzw. im Überlappstoß auch vollflächig miteinander verklebt werden. Der Klebstoff wird bevorzugt vor dem Positionieren der miteinander zu fügenden Teilplatinen auf wenigstens eine der
Teilplatinen (in einem dem Überlappungsbereich entsprechenden Flächenbereich) aufgetragen. Der Klebstoff bildet dann im Überlappungsbereich eine Klebstoffschicht aus, wodurch die erzielte Verbindungsfestigkeit erhöht wird. Ferner kann mit dem Klebstoff eine Isolation
(insbesondere zur Vermeidung elektrochemischer Korrosion durch galvanische Trennung) und/oder eine Abdichtung der Fügenaht erzielt werden. Anstelle eines Klebstoffs kann auch ein Dichtstoff verwendet werden.
Bevorzugt erfolgt das Verpressen der Teilplatinen entlang des Naht- bzw. Fügeverlaufs im erwärmten Zustand, wozu die durchsetzgefügten Teilplatinen vor und/oder beim Verpressen entlang des Fügeverlaufs lokal erwärmt werden. Dies kann auch als Warmverpressen bezeichnet werden. Durch das lokale Erwärmen können der Verformungswiderstand herabgesetzt und höhere Umformgrade erzielt werden. Eine Rissbildung oder Rissinitiierung wird vermieden. Ferner kann durch das Erwärmen eine Gefügeerholung eintreten. Zudem kann durch die Wärmezufuhr ein verwendeter Klebstoff ausgehärtet oder zumindest teilgehärtet (so genanntes Gelieren oder Angelieren) werden, wobei letzteres im Hinblick auf die oben erläuterte bedingte Relativbewegungen zwischen den Teilplatinen beim Umformen vorteilig ist. Die Erwärmungstemperatur kann im Bereich mehrerer Hundert Grad Celsius liegen.
Die beim Durchsetzfügen hergestellte Fügeverbindung (Durchsetzfügeverbindung) zwischen den Teilplatinen kann eine Vielzahl entlang des Naht- bzw. Fügeverlaufs angeordneter Fügepunkte (Clinchpunkte) umfassen. Bevorzugt ist jedoch vorgesehen, dass beim
Durchsetzfügen der Teilplatinen entlang des Fügeverlaufs eine einzelne, ununterbrochene, linienförmige Durchsetzfügeverbindung (linienförmige Clinchverbindung) erzeugt wird. Um die Verbindungsfestigkeit zu erhöhen, können auch mehrere eng nebeneinliegende linienförmige Durchsetzfügeverbindungen erzeugt werden.
Das Durchsetzfügen kann mit gegenüberliegenden Form- bzw. Profilwalzen erfolgen, wozu die Formwalzen und die zu fügenden Teilplatinen entlang des Fügeverlaufs eine Relativbewegung ausführen. Je nach Ausgestaltung der Formwalzen kann/können eine linienförmige
Durchsetzfügeverbindung oder einzelne Fügepunkte erzeugt werden. Das Durchsetzfügen kann mit einem Walzenpaar oder sukzessive mit mehreren Walzenpaaren erfolgen. Die Walzen können bspw. an den Rahmenschenkeln eines robotergeführten C-Bügels oder dergleichen angeordnet sein.
Das Verpressen und insbesondere Warmverpressen der durchsetzgefügten Teilplatinen kann mit gegenüberliegenden Presswalzen erfolgen, wobei die Presswalzen und die
durchsetzgefügten Teilplatinen entlang des Naht- bzw. Fügeverlaufs eine Relativbewegung ausführen. Das Verpressen kann mit einem Walzenpaar oder mit mehreren Walzenpaaren erfolgen. Die Walzen können bspw. an den Rahmenschenkeln eines robotergeführten C-Bügels oder dergleichen angeordnet sein.
Um ein Warmverpressen zu ermöglichen, können die Presswalzen beheizt sein, wozu diese bspw. eine elektrische Heizung aufweisen können. Andererseits kann vorgesehen sein, dass die durchsetzgefügten (und somit vorgefügten und zueinander fixierten) Teilplatinen direkt beim Verpressen zwischen den Presswalzen widerstandserwärmt werden, wobei die Presswalzen als Elektroden fungieren. Gleichzeitig mit dem Verpressen kann also eine Widerstandserwärmung über die Presswalzen erfolgen. Im Übrigen kann eine lokale Erwärmung der durchsetzgefügten Teilplatinen auch vor dem Verpressen erfolgen, bspw. mit einer vor den Presswalzen angeordneten induktiven Heiz- bzw. Erwärmungseinrichtung oder dergleichen.
Eine mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Hybridplatine ist dazu vorgesehen, nachfolgend durch Umformen und insbesondere durch Tiefziehen (in wenigstens einem pressengebunden und entsprechend ausgebildeten Werkzeug) zu einem Blechformteil weiterverarbeitet zu werden.
Ein erfindungsgemäßes Blechformteil ist hergestellt aus einer Hybridplatine, die mit einem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugt bzw. hergestellt wurde. Insbesondere handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen Blechformteil um ein Karosseriebauteil für eine
Kraftfahrzeugkarosserie. Ein erfindungsgemäßes Blechformteil zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass dieses einstückig aus einer durchsetzgefügten bzw. geclinchten
Hybridplatine gebildet ist, welche zwei Teilplatinen aus artfremden Metallwerkstoffen umfasst, die in wenigstens einem überlappenden Verbindungsbereich mit einer verpressten
Durchsetzfügeverbindung gefügt sind, wobei die Teilplatinen im Überlappungs- bzw.
Verbindungsbereich vorzugsweise auch miteinander verklebt sind.
Ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Blechformteils umfasst zumindest folgende Schritte:
- Positionieren der miteinander zu fügenden Teilplatinen, wobei diese entlang wenigstens eines vorgesehenen Fügeveriaufs mit Überlappung angeordnet werden; - Fügen der Teilplatinen entlang des Fügeverlaufs mittels Durchsetzfügen; und anschließendes
- Verpressen der durchsetzgefügten Teilplatinen entlang des Fügeverlaufs;
- Umformen der durch die vorausgehenden Schritte hergestellten Hybridplatine zu einem Blechformteil.
Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft und in nicht einschränkender Weise mit Bezug auf die schematischen und nicht maßstabsgerechten Figuren näher erläutert, wobei auch auf eine besonders bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung eingegangen wird. Die in den Figuren gezeigten und/oder nachfolgend erläuterten Merkmale können, unabhängig von konkreten Merkmalskombinationen, allgemeine Merkmale der Erfindung sein.
Fig. 1 veranschaulicht in zwei Einzeldarstellungen einen Durchsetzfügevorgang beim
Herstellen einer Hybridplatine.
Fig. 2 veranschaulicht in zwei Einzeldarstellungen einen Verpressungsvorgang beim
Herstellen einer Hybridplatine.
Fig. 3 veranschaulicht eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zur Herstellung einer Hybridplatine.
Der Fügeprozess des erfindungsgemäßen Verfahrens zur formschlüssigen Verbindung von Teilplatinen bei der Herstellung einer Hybridplatine für die weitere Verarbeitung zu einem Umformteil umfasst zwei Stufen bzw. Teilvorgänge (was auch als zweistufiger Fügeprozess bezeichnet werden kann), die nachfolgend unter Bezug auf die Fig. 1 und 2 näher erläutert werden.
Fig. 1 zeigt einen Durchsetzfügevorgang, bei dem zwei Teilplatinen 110 und 120, die in einem Verbindungsbereich mit Überlappung bzw. einem Überlappstoß U angeordnet sind, mit Hilfe von zwei Formwalzen 210 und 220 entlang eines vorgesehenen Fügeverlaufs durch Herstellen bzw. Erzeugen einer ununterbrochenen, linienförmigen Durchsetzfügeverbindung V gefügt werden. (In analoger Weise können auch drei oder mehr Teilplatinen durchsetzgefügt werden.) Die obere Profilwalze 210 und die untere Profilwalze 220 führen hierbei eine Dreh- bzw.
Rotationsbewegung aus, wie mit den Drehpfeilen veranschaulicht. Die obere Teilplatine 1 10 ist bspw. aus einem Aluminiumblech, einem Magnesiumblech oder einem Sandwichblech (welches bspw. auch Kunststoff und insbesondere faserverstärkten Kunststoff aufweisen kann) gebildet. Die untere Teilplatine 120 ist bspw. aus einem Stahlblech gebildet. Zwischen den Teilplatinen 1 10 und 120 befindet sich ein Kleb- oder Dichtstoff 130. Beim Durchsetzfügen (d. h. beim Herstellen der Durchsetzfügeverbindung V) kommt es zu einer lokalen plastischen Verformung der Blechmaterialien mit Hinterschnittbildung, wie in Fig. 1 b gezeigt. Die korrespondierenden Profilwalzen 210/220 können relativ zu den zu fügenden Teilplatinen 1 10/120 bewegt werden, wozu diese bspw. in einem robotergeführten C-Bügel angeordnet sind. Alternativ können die zu fügenden Teilplatinen 1 10/120 relativ zu einem ortsfesten Walzenpaar 210/220 bewegt werden. (Gleiches gilt bezüglich der Fig. 2 und 3).
Fig. 2 zeigt einen Verpressungsvorgang, bei dem die gemäß Fig. 1 erzeugte
Durchsetzfügeverbindung V zwischen den Teilplatinen 1 10/120 mit Hilfe von zwei
gegenüberliegenden Presswalzen 310 und 320 verpresst wird. Durch das Verpressen wird die Verbindungsfestigkeit erhöht, indem die zuvor erzeugte Durchsetzfügeverbindung V verdrückt bzw. verprägt und dabei der Hinterschnitt verstärkt wird. Ferner kann die beim Durchsetzfügen an der Unterseite entstandene Überhöhung H reduziert werden (gegebenenfalls sogar auf Nullmaß, so dass die erzeugte Fügenaht keine Überhöhung mehr aufweist), was im Hinblick auf die nachfolgende Umformung der Hybridplatine vorteilhaft ist. Die korrespondierenden
Presswalzen 310/320 können beheizt sein oder sind bevorzugt als Elektroden zur lokalen Widerstandserwärmung der zwischen den Presswalzen 310/320 im Eingriff befindlichen Teilplatinen 1 10/120 ausgebildet (wie mit der Stromquelle und dem Stromflusspfeil I veranschaulicht), um ein Warmverpressen zu ermöglichen.
Abweichend zu der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsmöglichkeit, bei der die Presswalzen 310/320 als Flachwalzen ausgebildet sind, können diese auch als Profilwalzen (ähnlich den in Fig. 1 gezeigten) ausgebildet sein. Anstelle der Walzenpaare 200 und 300 können im Übrigen auch andere geeignete Werkzeuge (jeweils mit Ober- und Unterwerkzeug) verwendet werden.
Fig. 3 veranschaulicht eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, bei der der Durchsetzfügevorgang und der Verpressungsvorgang unmittelbar aufeinanderfolgend und somit quasi in einem Arbeitsgang ausgeführt werden, wozu die entsprechenden Walzenpaare 200 und 300 nebeneinander bzw. in Reihe angeordnet sind. Die Bewegungsrichtung der zu fügenden Teilplatinen 1 10/120 relativ zu den Walzenpaaren 200 und 300 ist mit R angegeben. In der durch das Profilwalzenpaar 200 gebildeten ersten Prozessstufe bzw. Eingangsstufe erfolgt ein kontinuierliches mechanisches Durchsetzfügen der zueinander ausgerichteten Teilplatinen 1 10/120, wobei die Teilplatinen 1 10/120 mittels linienförmiger
Durchsetzfügeverbindung V zueinander fixiert werden. In der durch das Presswalzenpaar 300 gebildeten zweiten Prozessstufe bzw. Ausgangsstufe wird die in der ersten Stufe 200 kontinuierlich erzeugte Durchsetzfügeverbindung V nachträglich kontinuierlich verpresst (verpresste Durchsetzfügeverbindung V), wodurch die beim Durchsetzfügen überhöhte Gesamtdicke an der erzeugten Fügenaht wieder reduziert wird. Die hergestellte Hybridplatine ist mit 100 bezeichnet. Bezugszeichenliste
100 Hybridplatine
1 10 Teilplatine
120 Teilplatine
130 Klebstoff, Dichtstoff
200 Walzenpaar
210 Profilwalze
220 Profilwalze
300 Walzenpaar
310 Presswalze
320 Presswalze
H Überhöhung
I Strom
R Bewegungsrichtung
U Überlappungsbereich, Überlappstoß
V Durchsetzfügeverbindung, Fügenaht

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung einer Hybridplatine (100), umfassend:
- Positionieren miteinander zu fügender Teilplatinen (1 10, 120), wobei diese entlang wenigstens eines vorgesehenen Fügeverlaufs mit Überlappung (U) angeordnet werden;
- Fügen der Teilplatinen (110, 120) entlang des Fügeverlaufs mittels Durchsetzfügen; und anschließendes
- Verpressen der Teilplatinen (1 10, 120) entlang des Fügeverlaufs.
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Teilplatinen (1 10, 120) im Überlappungsbereich (U) vollflächig miteinander verklebt (130) werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Verpressen der Teilplatinen (1 10, 120) im erwärmten Zustand erfolgt.
4. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
beim Durchsetzfügen der Teilplatinen (1 10, 120) eine linienförmige
Durchsetzfügeverbindung (V) erzeugt wird.
5. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Durchsetzfügen mit gegenüberliegenden Formwalzen (210, 220) erfolgt.
6. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Verpressen der Teilplatinen (1 10, 120) mit gegenüberliegenden Presswalzen (310, 320) erfolgt.
7. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Presswalzen (310, 320) beheizt sind.
8. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die zu fügenden Teilplatinen (1 10, 120) beim Verpressen zwischen den
gegenüberliegenden Presswalzen (310, 320) widerstandserwärmt werden, wobei die Presswalzen (310, 320) als Elektroden fungieren.
9. Blechformteil, insbesondere Karosseriebauteil, hergestellt aus einer Hybridplatine (100) die mit einem Verfahren gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche hergestellt wurde.
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