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DE102006043197B3 - Strukturiertes Verbundblech - Google Patents

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DE102006043197B3
DE102006043197B3 DE102006043197A DE102006043197A DE102006043197B3 DE 102006043197 B3 DE102006043197 B3 DE 102006043197B3 DE 102006043197 A DE102006043197 A DE 102006043197A DE 102006043197 A DE102006043197 A DE 102006043197A DE 102006043197 B3 DE102006043197 B3 DE 102006043197B3
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DE102006043197A
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Klaus Dipl.-Ing. Blümel
Lothar Dr.-Ing. Patberg
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ThyssenKrupp Steel Europe AG
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ThyssenKrupp Steel AG
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Priority to CNA2007800335408A priority patent/CN101512076A/zh
Priority to JP2009527090A priority patent/JP5611591B2/ja
Priority to US12/440,660 priority patent/US8980397B2/en
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verbundblech bestehend aus zwei miteinander stoffschlüssig verbundenen Blechen, ein Verfahren zur Herstellung eines entsprechenden Verbundblechs sowie deren vorteilhafte Verwendung. Die Aufgabe, ein Verbundblech zur Verfügung zu stellen, welches einerseits hohe globale und lokale Biegesteifigkeiten aufweist, sich gleichzeitig durch ein sehr gutes Umformverhalten und eine sehr große Traglast bei großen Deformationen, wie beispielsweise im Crashfall, auszeichnet, wird dadurch gelöst, dass beide Bleche (1, 7) eine zumindest teilweise strukturierte Oberfläche (2, 2') und eine glatte Oberfläche (5, 8) aufweisen und beide Bleche (1, 7) über die strukturierten Oberflächen (2, 2') zumindest teilweise miteinander stoffschlüssig verbunden sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verbundblech bestehend aus zwei miteinander stoffschlüssig verbundenen Blechen, ein Verfahren zur Herstellung eines entsprechenden Verbundblechs sowie dessen vorteilhafte Verwendung.
  • Entsprechende Verbundbleche bestehend aus zwei miteinander stoffschlüssig verbundenen Blechen, sind aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt. Beispielsweise werden die als Doppellagenbleche bezeichneten Verbundbleche aufgrund ihrer hohen Steifigkeit bei relativ geringem Gewicht häufig im Kraftfahrzeugbau eingesetzt. Beispielsweise ist aus der europäischen Patentschrift EP 1 062 397 B1 ein Doppellagenblech bekannt, welches aus zwei Deckblechen besteht, wobei mindestens eines der Deckbleche als Noppenblech ausgebildet ist und das Noppenblech mit seinen Noppenspitzen mit dem anderen Deckblech stoffschlüssig verbunden ist. Das Noppenblech ist jedoch in seiner Anwendung nahezu begrenzt auf flache Bauteile. Weiterhin sind Sandwichbleche mit Kunststoffkern bekannt, deren Anwendungsgebiet ebenfalls nur auf bestimmte Gebiete, beispielsweise auf die Haube, das Dach oder das Türaußenblech eines Kraftfahrzeuges beschränkt ist. Beiden Varianten fehlt die Tragfähigkeit bei großen Deformationen, wie sie beispielsweise in einem Crashfall auftreten können. Daher ist es wünschenswert, das Umformverhalten und die Tragfähigkeit bei großen Umformungsgraden der bekannten Verbundbleche zu verbessern, so dass das Anwendungsgebiet der Verbundbleche bestehend aus zwei miteinander stoffschlüssig verbundenen Blechen erweitert werden kann.
  • Ein Noppenblech mit nach außen gerichteten Noppen ist beispielsweise aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE 20 2004 015 784 bekannt. Eine Bauplatte aus gewalztem Stahl zeigt die deutsche Patentschrift DE 877 057 , wobei die Bauplatte ein oder beidseitig angeordnete Rippen aufweist.
  • Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verbundblech zur Verfügung zu stellen, welches hohe globale und lokale Biegesteifigkeiten aufweist, sich gleichzeitig durch ein sehr gutes Umformverhalten und einer hervorragenden Tragfähigkeit bei hohen Umformungsgraden auszeichnet. Daneben liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung des Verbundblechs sowie eine vorteilhafte Verwendung des Verbundblechs vorzuschlagen.
  • Gemäß einer ersten Lehre der vorliegenden Erfindung wird die oben aufgezeigte Aufgabe durch ein gattungsgemäßes Verbundblech dadurch gelöst, dass beide Bleche eine zumindest teilweise strukturierte Oberfläche und eine glatte Oberfläche aufweisen und beide Bleche über die strukturierten Oberflächen zumindest teilweise miteinander stoffschlüssig verbunden sind.
  • Im Gegensatz zu den bisher bekannten Verbundblechen bestehend aus zwei miteinander stoffschlüssig verbundenen Blechen verfügt das erfindungsgemäße Verbundblech über eine deutlich größere globale und lokale Biegesteifigkeit, insbesondere in Bezug auf das Gewicht des Verbundblechs. Die Ursache hierfür liegt darin, dass beide verbundenen Bleche einseitig strukturiert sind. Einseitig strukturierte Bleche weisen aufgrund der Strukturierung gegenüber unstrukturierten Blechen verbesserte gewichtsbezogene Biegesteifigkeiten auf. Bei dem erfindungsgemäßen Verbundblech addieren sich die Effekte der größeren Biegesteifigkeiten beider Bleche. Da das Verbundblech an ihren Außenseiten jeweils glatte Blechoberflächen aufweist, gewährleistet das erfindungsgemäße Verbundblech zusätzlich ein sehr gutes Umformverhalten in konventionellen Umformverfahren. Das Verbundblech ist damit beispielsweise für ein Tiefziehen besonders gut geeignet. Hieraus resultiert gleichzeitig die Erweiterung des Anwendungsfeldes der erfindungsgemäßen Verbundbleche, da eine große Anzahl von Produkten aus den erfindungsgemäßen Verbundblechen hergestellt werden können.
  • Gemäß einer ersten weitergebildeten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbundblechs kann eine einfache und gleichmäßige, stoffschlüssige Verbindung beider Bleche dadurch erzielt werden, dass die strukturierten Oberflächen der Bleche Vertiefungen aufweisen und die Bleche zumindest über zwischen den Vertiefungen angeordnete Wände oder Stege miteinander stoffschlüssig verbunden sind. Auf diese Weise entsteht eine Bauform, wie sie beispielsweise in ähnlicher Form in einer Nussschale vorkommt.
  • Weisen die Vertiefungen die Form von offenen Kammern auf, wobei vorzugsweise die Kammern einen in Öffnungsrichtung sich vergrößernden Querschnitt aufweisen, so kann die globale und lokale Biegefestigkeit des Verbundblechs weiter verbessert werden. Insbesondere führt der in Öffnungsrichtung der Kammern sich vergrößernde Querschnitt dazu, dass die Verbindungswände oder Stege im Bereich der glatten Verbundblechoberflächen verstärkt sind, so dass sich das Verbundblech in einem Umformverfahren ähnlich einem einfachen Blech verhält und ein Einknicken der Struktur beim Umformen vermieden werden kann.
  • Die Vertiefungen können vorzugsweise unregelmäßig oder regelmäßig geformt und/oder verteilt sein, wobei zur Ausbildung einer gleichmäßigen Verbindung beider Bleche regelmäßig geformte und verteilte Vertiefungen bevorzugt werden. Darüber hinaus vereinfachen regelmäßig geformte und verteilte Vertiefungen das Herstellverfahren, in dem entsprechend strukturierte Walzen zur einseitigen Strukturierung der Bleche eingesetzt werden können. Die Vertiefungen können beispielsweise über Prägewalzen eingeprägt werden. Allerdings sind auch andere Verfahren vorstellbar, um entsprechende Vertiefungen in die zu strukturierende Oberfläche der Bleche einzubringen.
  • Eine ausreichend starke Verbindung zwischen beiden Blechen kann gemäß einer nächsten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbundblechs dadurch gewährleistet werden, dass die Wände oder Stege, welche zwischen den Vertiefungen angeordnet sind, mindestens eine Dicke von 0,3 mm, vorzugsweise mindestens eine Dicke von 0,5 mm aufweisen.
  • Vorzugsweise weisen die Bleche eine Beschichtung zumindest auf der strukturierten Oberfläche auf. Die Beschichtung kann beispielsweise als Korrosionsschutz im Inneren des Verbundblechs dienen. Andererseits unterstützt eine Beschichtung der strukturierten Oberflächen nach dem stoffschlüssigen Verbinden der Bleche den späteren Verbund.
  • Gemäß einer nächsten weitergebildeten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbundblechs ist zusätzlich ein Füllmaterial vorgesehen, welches die Vertiefungen der verbundenen Bleche zumindest teilweise ausfüllt. Das Füllmaterial kann das Verhalten des Verbundblechs insbesondere im Hinblick auf ein Zusammendrücken der Verbundbleche aufgrund einer Biegelast verbessern.
  • Vorzugsweise besteht das Füllmaterial hierzu aus einer Kunststoffmatrix mit eingebetteten Partikeln, wobei die Partikel ein höheres Elastizitätsmodul als die Kunststoffmatrix aufweisen. Durch das genannte Füllmaterial kann das Biegeverhalten des Verbundblechs gezielt beeinflusst werden. Es können aber auch Dämpfungseigenschaften eingestellt werden, wenn Füllmaterialien mit entsprechenden Dämpfungseigenschaften verwendet werden.
  • Wird die stoffschlüssige Verbindung des Verbundblechs über ein Kleben erreicht, wird das Umformverhalten des Verbundblechs dadurch verbessert, dass eine die stoffschlüssige Verbindung gewährleistende Verbindungsschicht zwischen beiden Blechen mindestens in zwei Schritten aushärtbar und/oder vernetzbar ist. Beispielsweise kann hierdurch erreicht werden, dass vor dem Umformen des Verbundblechs die stoffschlüssige Verbindung zunächst nur teilweise ausgehärtet bzw. vernetzt ist. Damit besteht die Möglichkeit das während der Umformung Spannungen im Inneren des Verbundblechs abgebaut werden können und gleichzeitig mit einer nachfolgenden Aushärtung oder Vernetzung der Verbindungsschicht die endgültige Festigkeit der Verbindung zwischen beiden Blechen erzielt werden kann. Eine entsprechende Aushärtung oder Vernetzung der Verbindungsschicht kann beispielsweise in einem nach dem Umformen folgenden Durchlauf durch einen Lackierofen erfolgen.
  • Besonders hohe Biegesteifigkeiten können auch dadurch erzielt werden, dass die Bleche miteinander verlötet oder verschweißt sind. Lötverbindungen und Schweißverbindungen zeigen üblicherweise höchste Festigkeitswerte und wirken sich daher positiv auf eine Steigerung der Biegesteifigkeit des erfindungsgemäßen Verbundblech aus. Darüber hinaus kann, beispielsweise bei der Verwendung einer Lötfolie die Dichtigkeit des Spalts zwischen beiden Blechen erhöht werden. Die Lötverbindung kann dann gleichzeitig auch als Korrosionsschutz dienen.
  • Zur Gewährleistung der notwenigen Festigkeit des Verbundblech, beispielsweise für den Einsatz im Kraftfahrzeugbau, bestehen die Bleche vorzugsweise aus Stahl oder aus einer Stahllegierung. Prinzipiell denkbar ist aber auch der Einsatz anderer metallischer oder organischer Werkstoffe.
  • Um das Gewicht des erfindungsgemäßen Verbundblechs zu beschränken, weisen die Bleche eine maximale Dicke von 2 mm, insbesondere maximal 1 mm, vorzugsweise maximal 0,8 mm auf. Bei diesen Dicken ist gewährleistet, dass das erzeugte Verbundblech neben hohen Festigkeits- bzw. Biegesteifigkeitswerten ein gegenüber Vollblechen deutlich reduziertes Gewicht aufweist.
  • Schließlich kann das erfindungsgemäße Verbundblech dadurch weiter vorteilhaft ausgestaltet werden, dass die Bleche aus unterschiedlichen Werkstoffen und/oder Werkstoffdicken bestehen, so dass eine belastungsgerechte Anpassung des Verbundblechs erfolgen kann.
  • Gemäß einer zweiten Lehre der vorliegenden Erfindung wird die oben hergeleitete Aufgabe verfahrensmäßig dadurch gelöst, dass ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundblechs bestehend aus zwei miteinander stoffschlüssig verbundenen Blechen die folgenden Schritte umfasst:
    • – Bereitstellen eines ersten und eines zweiten Blechs,
    • – einseitiges Strukturieren des ersten und des zweiten Blechs durch Einbringen von einseitigen Vertiefungen,
    • – zumindest teilweises stoffschlüssiges Verbinden der Bleche über die strukturierten Oberflächen.
  • Wie bereits zuvor ausgeführt, kann durch das erfindungsgemäße Verfahren auf einfache Weise ein Verbundblech mit hoher globaler und lokaler Biegesteifigkeit bei gleichzeitig guten Umformeigenschaften und bestem Traglastverhalten bei hohen Deformationen zur Verfügung gestellt werden. Insbesondere kann das erfindungsgemäße Verfahren besonders wirtschaftlich dadurch durchgeführt werden, dass das erste und das zweite Blech jeweils durch ein auf ein Coil aufgewickeltes Band bereitgestellt wird, über Dressierwalzen einseitig strukturiert und anschließend die strukturierten Oberflächen der Bänder miteinander verbunden werden, um ein Band bestehend aus dem erfindungsgemäßen Verbundblech zur Verfügung zu stellen. Das aus dem erfindungsgemäßen Verbundblech bestehende Band kann dann zu Blechen in den gewünschten Abmessungen geschnitten werden.
  • Vorzugsweise werden die strukturierten Oberflächen der Bleche miteinander verklebt, verschweißt oder verlötet. Je nach Verbindungstechnik müssen die Bleche vor dem Verbinden behandelt werden. Beispielsweise müssen vor dem Verkleben der strukturierten Oberflächen der Bleche miteinander diese mit einem Kleber beschichtet werden. Denkbar sind aber auch andere Vorbehandlungsverfahren, beispielsweise ein Auftragen eines Primers für die Kleberschicht.
  • Vorzugsweise wird bei dem Verkleben bzw. Verlöten eine Klebe- oder Lötfolie zwischen die strukturierten Oberflächen der Bleche angeordnet, so dass in einem nachgeordneten Verarbeitungsschritt die Verbindung der strukturierten Oberflächen miteinander erzeugt wird. Beim Verlöten kann dies beispielsweise durch induktives Erhitzen der Bleche erfolgen. Eine Klebefolie kann ebenfalls durch eine Erwärmung ausgehärtet bzw. vernetzt werden.
  • Das Verschweißen der Bleche erfolgt vorzugsweise über ein Widerstandsschweißen, wobei die Schweißverbindung durch Stromfluss zwischen dem ersten und dem zweiten Blech erfolgt. Aufgrund der geringen Oberfläche im Bereich der Verbindung der beiden Bleche miteinander erfolgt eine starke Erhitzung der Verbindungsbereiche, so dass die Bleche miteinander verschweißen. Beispielsweise kann eine besonders gleichmäßige Verteilung der Schweißverbindung durch eine sinus-wellenförmige, quer zum Band verlaufende einseitige Prägung beider Bleche erfolgen.
  • Schließlich wird die oben aufgezeigte Aufgabe gemäß einer dritten Lehre der vorliegenden Erfindung durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Verbundblechs, insbesondere hergestellt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, zur Herstellung von Strukturbauteilen, insbesondere Außenhautteilen eines Kraftfahrzeugs gelöst.
  • Das erfindungsgemäße Verbundblech weist, wie oben bereits beschrieben, nicht nur eine erhöhte Biegesteifigkeit auf, sondern lässt sich zu dem noch sehr gut umformen und besitzt eine hohe Tragfähigkeit bei großen Deformationen. Bei Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung des Verbundblechs können diese zudem kostengünstig zur Verfügung gestellt werden, so dass ein Einsatz im Bereich des Fahrzeugbau vorteilhaft ist.
  • Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten das erfindungsgemäße Verbundblech sowie das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des Verbundblechs und dessen Verwendung auszugestalten und weiterzubilden. Hierzu wird verwiesen einerseits auf die den Patentansprüchen 1 und 14 nachfolgenden Patentansprüche, andererseits auf die Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der Zeichnung. Die Zeichnung in
  • 1 eine Draufsicht auf ein einseitig strukturiertes Blech eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verbundblechs,
  • 2 in einer Schnittansicht das einseitig strukturierte Blech aus 1,
  • 3 eine Schnittansicht des ersten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verbundblechs,
  • 4 und 5 eine Schnittansicht eines zweiten und dritten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verbundblechs und
  • 6 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Herstellverfahren des Verbundblechs.
  • Zunächst zeigt 1 in einer Draufsicht ein Blech 1 eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verbundblechs. Das Blech 1 ist einseitig strukturiert und zwar durch Einprägen von Vertiefungen 3, so dass zwischen den Vertiefungen 3 Stege oder Wände 4 verbleiben. Das Blech 1 weist beispielsweise eine regelmäßige Anordnung der Vertiefungen 3 und insofern auch eine regelmäßige Ausbildung der Stege bzw. Wände 4 auf. Zudem besitzen die Vertiefungen 3 einen rechteckförmigen Querschnitt und sind daher regelmäßig geformt. Es ist aber auch denkbar die Vertiefungen 3 unregelmäßig auszubilden und unregelmäßig über die Blechoberfläche 2 zu verteilen. Die Stege 4, welche zwischen den Vertiefungen 3 angeordnet sind, weisen in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mindestens eine Dicke von 0,3 mm, vorzugsweise mindestens eine Dicke von 0,5 mm auf. Über die Dicke der Stege 4 wird gewährleistet, dass das Verbundblech einem Zusammendrücken einen besonders hohen Widerstand entgegensetzt. Dies ist insbesondere vorteilhaft im Falle von Knickbeanspruchungen oder Druckbeanspruchungen. Es ist aber auch durchaus denkbar auch geringere Dicken für die Stege bzw. Wände zwischen den Vertiefungen zu verwenden. In diesem Fall müssen die Umformverfahren entsprechend angepasst werden.
  • In der in 2 dargestellten Schnittansicht des einseitig strukturierten Bleches 1 eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verbundblechs wird deutlich, dass die Vertiefungen 3 einerseits in Öffnungsrichtung der Vertiefungen sich vergrößernden Querschnitt aufweisen, andererseits ist die der strukturierten Oberfläche 2 des Bleches 1 gegenüberliegende Oberfläche 5 glatt. Durch die in Öffnungsrichtung sich vergrößernden Querschnitte der Vertiefungen 3 wird erreicht, dass die Stege 4 in Richtung der beispielsweise beim Umformen beanspruchten Oberfläche 5 verstärkt sind, so dass diese einem Einknicken der Oberfläche entgegenwirken.
  • Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verbundblechs 6 zeigt die 3 in einer schematischen Schnittansicht. Zwei einseitig strukturierte Bleche 1, 7 sind über ihre strukturierte Oberfläche 2 miteinander stoffschlüssig verbunden. Die Verbindung beider Bleche 1, 7 erfolgt über die Stege 4, 4', welche zwischen den Vertiefungen 3, 3' angeordnet sind. Als Verbindungstechnik kann hier das Verkleben, Löten oder Schweißen verwendet werden.
  • Besteht die Verbindung zwischen den Blechen 1, 7 aus einer Lötverbindung oder einer Schweißverbindung, kann das erfindungsgemäße Verbundblech sehr hohe Biegesteifigkeiten sowie höchste Festigkeitswerte bei einer Crashbeanspruchung aufweisen. Um eine Korrosion im Inneren des erfindungsgemäßen Verbundblechs 6 zu vermeiden, ist üblicherweise zumindest auf der strukturierten Seite der Bleche eine in der Figur nicht dargestellte Beschichtung vorgesehen. Diese Beschichtung kann auch auf den äußeren Oberflächen 5 und 8 angebracht sein. Wie anhand von 3 zu erkennen ist, weist das erfindungsgemäße Verbundblech 6 auf beiden Seiten eine glatte Oberfläche 5, 8 auf, welche dazu führt, dass das erfindungsgemäße Verbundblech ohne weiteres in konventionellen Umformverfahren verwendet werden kann.
  • Ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verbundblechs 6 zeigt 4 ebenfalls in einer schematischen Schnittansicht. Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel aus 3 ist in den Hohlräumen des Verbundblechs ein Füllmaterial angeordnet, welches vorzugsweise aus einer Kunststoffmatrix 9 mit darin eingebetteten Partikeln 10 besteht. Durch die Kunststoffmatrix 9 und die darin eingebetteten Partikel 10 kann das Biegeverhalten des erfindungsgemäßen Verbundblechs 6 verbessert werden, da die Kunststoffmatrix im Inneren auftretende Kräfte aufnehmen kann. Bei dauerhafter Biegebeanspruchung ist es aber von Vorteil, auf eine Kunststoffmatrix zu verzichten und die Verbindung zwischen den beiden Blechen durch eine Lötverbindung oder eine Schweißverbindung herzustellen. Insbesondere bei wechselnder Biegebeanspruchung kann dadurch die Gefahr eines Kriechens der Kunststoffmatrix 9 verhindert werden. Allerdings können über das Füllmaterial auch Dämpfungseigenschaften des Verbundblechs eingestellt werden.
  • Ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verbundblech 6 zeigt 5 ebenfalls in einer schematischen Schnittansicht. Zwischen beiden Blechen 1, 7 ist eine Klebefolie oder eine Lötfolie 11 angeordnet, welche bei der Herstellung die Verbindung beider Bleche 1, 7 gewährleistet. Ist eine Lötfolie 11 vorgesehen, kann beispielsweise durch ein Erhitzen, vorzugsweise induktives Erhitzen, der Bleche 1, 7 die Lötfolie 11 zum Schmelzen gebracht werden, so dass im Bereich der Stege 4, 4' eine Lötverbindung ausgebildet wird. Soll eine Klebeverbindung zwischen beiden Blechen 1, 7 hergestellt werden, kann die Klebefolie 11 vorzugsweise so ausgebildet sein, dass diese in mindestens zwei Schritten aushärtbar bzw. vernetzbar ist. So kann zunächst die Verbindung derart aufrechterhalten werden, dass eine Umformung der beiden Bleche in einem Umformverfahren auch im Bereich der Stege 4, 4' erfolgen kann, ohne dass Spannungen in das Verbundblech eingebracht werden. Durch ein nachträgliches Aushärten bzw. Vernetzen der Verbindung zwischen dem Blech 1 und Blech 7 erfolgt dann die eigentliche Ausbildung der Festigkeit der Verbindung beider Bleche. Anschließend weist das Verbundblech 6 die gewünschte hohe lokale und globale Biegesteifigkeit auf.
  • Eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Herstellverfahrens für ein Verbundblech zeigt 6. Zunächst werden zwei Bänder 12 und 13 von einem Coil 14 bzw. 15 abgehaspelt. Beide Bänder durchlaufen Dressierwalzenpaare 16, 17, wobei lediglich die Dressierwalzen 16 und 16' eine strukturierte Oberfläche aufweisen. Die Walzen 17 und 17' dienen lediglich als Gegenlagerung und beeinflussen die Struktur auf der der Walze zugewandten Seiten der Bänder 12, 13 nicht oder nur unwesentlich. Die nunmehr strukturierten Bänder 12, 13 laufen in ein weiteres Walzenpaar 18, 18'. An dieser Stelle können nun verschiedene Verbindungstechniken verwendet werden. Beispielsweise ist denkbar, zusätzlich eine nicht dargestellte Klebefolie oder Lötfolie in den Walzenspalt des Walzenpaares 18, 18' einzuführen und die Bänder 12, 13 samt Folie im Bereich des Walzenpaares zu erhitzen. Andererseits besteht die Möglichkeit über ein Widerstandsschweißen Strom zwischen beiden Walzen 18 und 18' zu leiten, so dass im Bereich der Kontaktstellen der Bänder 12, 13 eine Verschweißung im Bereich der Stege 4 und 4' erfolgt. Anschließend steht ein bandförmiges Verbundblech 19 zur Verfügung, welches durch äußere glatte Oberflächen gekennzeichnet ist und bei geringem Gewicht deutlich erhöhte lokale und globale Biegesteifigkeiten gegenüber einem herkömmlichen Blech gleicher Dicke aufweist. Die Dicken der Bänder 12, 13 sowie der Bleche 1 und 7, welche in den vorangegangenen Figuren beschrieben wurden, betragen üblicherweise maximal 2 mm. Üblicherweise liegen die typischen Dicken der einzelnen Bleche bei etwas 0,5 mm, so dass ein Verbundblech mit einer Gesamtdicke von etwa 1 mm entsteht. Dies hat den Vorteil, dass eine Umformung aufgrund der erhöhten Biegesteifigkeit dennoch problemlos mit konventionellen Mitteln erfolgen kann, das Verbundblech ein sehr gutes Traglastverhalten bei großen Deformationen aufweist und sein Gewicht bei hohen Festigkeitswerten gegenüber herkömmlichen Verbundblechen gering ist. Entsprechende Verbundbleche 6, 19 können daher besonders gut im Fahrzeugbau, vor allem als Strukturbauteile oder Außenhautbauteile eingesetzt werden.

Claims (18)

  1. Verbundblech bestehend aus zwei miteinander stoffschlüssig verbundenen Blechen, dadurch gekennzeichnet, dass beide Bleche (1, 7) eine zumindest teilweise strukturierte Oberfläche (2, 2') und eine glatte Oberfläche (5, 8) aufweisen und beide Bleche (1, 7) über die strukturierten Oberflächen (2, 2') zumindest teilweise miteinander stoffschlüssig verbunden sind.
  2. Verbundblech nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die strukturierten Oberflächen (2, 2') der Bleche (1, 7) Vertiefungen (3, 3') aufweisen und die Bleche (1, 7) zumindest über zwischen den Vertiefungen (3, 3') angeordnete Wände oder Stege (4, 4') miteinander stoffschlüssig verbunden sind.
  3. Verbundblech nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (3, 3') die Form von offenen Kammern aufweisen, wobei vorzugsweise die Kammern einen in Öffnungsrichtung sich vergrößernden Querschnitt aufweisen.
  4. Verbundblech nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (3, 3') unregelmäßig oder regelmäßig geformt und/oder verteilt sind.
  5. Verbundblech nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wände oder Stege (4, 4'), welche zwischen den Vertiefungen (3, 3') angeordnet sind, mindestens eine Dicke von 0,3 mm, vorzugsweise mindestens eine Dicke von 0,5 mm aufweisen.
  6. Verbundblech nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bleche (1, 7) eine Beschichtung zumindest auf der strukturierten Oberfläche (2, 2') aufweisen.
  7. Verbundblech nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Füllmaterial (9) vorgesehen ist, welches die Kammern der verbundenen Bleche zumindest teilweise ausfüllt.
  8. Verbundblech nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial aus einer Kunststoffmatrix (9) mit eingebetteten Partikeln (10) besteht, wobei die Partikel (10) ein höheres Elastizitätsmodul als die Kunststoffmatrix (9) aufweisen.
  9. Verbundblech nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine die stoffschlüssige Verbindung gewährleistende Verbindungsschicht (11) zwischen beiden Blechen mindestens in zwei Schritten aushärtbar und/oder vernetzbar ist.
  10. Verbundblech nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Bleche (1, 7) miteinander verlötet oder verschweißt sind.
  11. Verbundblech nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Bleche (1, 7) aus Stahl oder aus einer Stahllegierung bestehen.
  12. Verbundblech nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Bleche (1, 7) eine maximale Dicke von 2 mm, insbesondere maximal 1 mm, vorzugsweise maximal 0,8 mm aufweisen.
  13. Verbundblech nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Bleche (1, 7) aus unterschiedlichen Werkstoffen und/oder Werkstoffdicken bestehen.
  14. Verfahren zur Herstellung eines Verbundblechs bestehend aus zwei miteinander stoffschlüssig verbundenen Blechen, insbesondere eines Verbundblechs nach einem der Ansprüche 1 bis 13, umfassend die folgenden Schritte: – Bereitstellen eines ersten und eines zweiten Blechs, – einseitiges Strukturieren des ersten und des zweiten Blechs durch Einbringen von einseitigen Vertiefungen, – zumindest teilweise stoffschlüssiges Verbinden der Bleche über die strukturierten Oberflächen.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die strukturierten Oberflächen der Bleche miteinander verklebt, verschweißt oder verlötet werden.
  16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Klebe- oder Lötfolie vor dem Verkleben bzw. Verlöten zwischen die strukturierten Oberflächen der Bleche angeordnet wird.
  17. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Bleche über ein Widerstandsschweißen miteinander verbunden werden.
  18. Verwendung eines Verbundblechs nach Anspruch 1 bis 13, insbesondere hergestellt nach einem Verfahren gemäß Anspruch 14 bis 17, zur Herstellung von Strukturbauteilen, insbesondere Außenhautteilen eines Kraftfahrzeugs.
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