Die Erfindung betrifft ein Verbundbauteil umfassend mindestens ein erstes Stahlwerkstück, mindestens ein zweites Metallwerkstück mit mindestens einem dazwischen angeordneten Kunststoff. Ferner betrifft die Erfindung ein entsprechendes Verfahren zu seiner Herstellung sowie dessen Verwendung .

Im Stand der Technik sind insbesondere Metall/Kunststoff/Metallverbunde bekannt. Die Anmelderin vertreibt unter dem Handelsnamen Litecor® Sandwichbleche, die aus zwei Stahlblechdecklagen aus einem kalt, tiefziehfähigen Stahl Werkstoff mit einer Materialdicke zwischen 0,2 bis 0,3 mm und einem zwischen den Stahlblechdecklagen angeordneten Kunststoffkernschicht mit einer Materialdicke von mindestens 0,3 mm bestehen, welche als Verbund zu Bauteilen kalt geformt werden und sich als Außen- und/oder Innenteile insbesondere für Personenkraftwagen hervorragend eignen.

Aus dem Stand der Technik ist die Patentschrift 10 2006 058 601 B4 bekannt, welche ein Verfahren zur Herstellung von hochbelasteten Hybridbauteilen offenbart, welche aus mindestens einem warm geformten Metall Werkstoff und einem lokal angeklebten faserverstärkten Kunststoff zusammengesetzt sind. Auch eine sandwichartige Ausgestaltung durch das Vorsehen eines zusätzlichen zweiten Metallwerkstoffs, der an den faserverstärkten Kunststoff angebunden wird, ist beispielhaft in diesem Dokument erwähnt. Die hergestellten Hybridbauteile eignen sich für hochbelastete Fahrwerk- und Karosseriebauteile, die partiell über den faserverstärkten Kunststoff verstärkt sind .

Ferner sind Bauteile im Fahrzeug bekannt, die beispielsweise einen gewissen Anteil am

Crashmanagement haben, beispielsweise Bodenbleche im Fahrzeug . Hier kommen mikrolegierte Stähle mit Materialdicken von etwa 0,8 mm zum Einsatz, die Funktionen im Seitencrash-Lastfall übernehmen können . Mit einer Erhöhung der Festigkeit könnte die Materialdicke bei gleichbleibenden mechanischen Eigenschaften reduziert werden, so dass durch beispielsweise den Einsatz von konventionell vergütbaren Stählen das Potential einer Materialdickenreduzierung besteht, jedoch dies beispielsweise negativen Einfluss auf eine geforderte Mindeststeifigkeit haben kann. Das

Leichtbaupotential ist in insbesondere im Fahrzeug- als auch im Nutzfahrzeugbau noch nicht vollständig ausgeschöpft.

Die Aufgabe der Erfindung war es, ein Verbundbauteil bereitzustellen, welches im Vergleich zu konventionellen anwendungsspezifischen Bauteilen eine geringere Masse aufweist, ferner ein Verfahren zum Herstellen von Verbundbauteilen vorzuschlagen, mit welchem wirtschaftlich leichte Bauteile hergestellt werden können und dessen Verwendung anzugeben.

Gelöst wird die Aufgabe für das Verbundbauteil dadurch, dass der Kunststoff als Kunststoffschicht ausgebildet ist und im Wesentlichen vollflächig stoffschlüssig mit dem ersten Stahlwerkstück und mit dem zweiten Metallwerkstück verbunden ist, wobei das Stahlwerkstück partiell oder vollständig gehärtet ist.

Der Erfinder hat festgestellt, dass die Kombination aus mindestens einem vergüteten Stahlwerkstück, 5 d . h. aus einem partiell oder vollständig gehärteten, insbesondere pressgehärteten Stahlwerkstück, einem im Wesentlichen vollflächig angebundenen Kunststoff sowie einem weiteren im Wesentlichen vollflächig mit dem Kunststoff angebundenen zweiten Metallwerkstück, insbesondere durch die zumindest partielle oder vollständig hohe Festigkeit im Stahlwerkstück sich die Materialdicke des Stahlwerkstücks und/oder des zweiten Materialwerkstücks je nach Einsatzzweck weiter reduzieren

10 lässt, ohne negativ die Charakteristik des Verbundbauteils zu beeinflussen, d. h. dass sie ähnliche, vorzugsweise bessere Eigenschaften insbesondere eine bessere Steifigkeit im Vergleich zu konventionellen anwendungsspezifischen Bauteilen aufweisen, wodurch eine Reduzierung der Masse möglich ist. Die Materialdicke des vergüteten Stahlwerkstücks beträgt höchstens 1 ,5 mm, insbesondere höchstens 1 ,0 mm, vorzugsweise höchstens 0,5 mm und besonders bevorzugt

15 höchstens 0,35 mm. Die Materialdicke des Kunststoffs beträgt mindestens 0,2 mm, insbesondere mindestens 0,3 mm, vorzugsweise mindestens 0,4 mm. Als vergütbare Stahl Werkstoffe kommen im Wesentlichen Mangan-Bor- Stähle zum Einsatz. Denkbar ist auch die Verwendung anderer Stahlgüten, die infolge einer Wärmebehandlung und im Vergleich zum Anlieferungszustand eine höhere Festigkeit aufweisen. Als Kunststoff kommen vorzugsweise Thermoplaste zum Einsatz, die bis mindestens

20 200°C, insbesondere bis mindestens 220°C temperaturbeständig sind . Bevorzugte Kunststoffe sind beispielsweise Systeme auf Basis PA, PE und/oder deren Mischungen. Unter einer im Wesentlichen vollflächigen stoffschlüssigen Verbindung ist erfindungsgemäß zu verstehen, dass der Kunststoff zum einen vollflächig mit Kunststoff ausgebildet ist oder zum anderen lokale Bereiche insbesondere im Randbereich des Verbundbauteils kunststofffrei sein kann, in welchen Anbindungen zu weiteren

25 Bauteilen, insbesondere mittels Kraftschluss- und/oder Schweißverbindungen, vorzugsweise mittels Widerstandspunktschweißverbindungen problemlos durchgeführt werden können .

Gemäß einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbundbauteils ist das mindestens zweite Metallwerkstück ein Aluminiumwerkstück, ein Magnesiumwerkstück oder ein Stahlwerkstück,

30 insbesondere ein vergütetes Stahlwerkstück. Besonders bevorzugt ist das zweite Stahlwerkstück vergütet, d . h . es ist ein partiell oder vollständig gehärtetes, insbesondere pressgehärtetes

Stahlwerkstück, wobei die Materialdicke des vergüteten zweiten Stahlwerkstücks höchstens 1,5 mm, insbesondere höchstens 1 ,0 mm, vorzugsweise höchstens 0,5 mm und besonders bevorzugt höchstens 0,35 mm beträgt. Die Materialdicken des ersten und zweiten Stahlwerkstücks können je

35 nach Einsatzzweck gleich oder unterschiedlich ausgeführt sein . Je nach Einsatzzweck können als zweite Metallwerkstücke auch Aluminiumwerkstücke oder Magnesiumwerkstücke mit Materialdicken von höchstens 2,0 mm, insbesondere höchstens 1 ,5 mm, vorzugsweise höchstens 1 ,0 mm und besonders bevorzugt höchstens 0,5 mm verwendet werden, die aufgrund ihrer geringeren Dichte im Vergleich zu Stahl eine weitere Reduzierung der Masse bewirken können. Die Materialdicke des ersten und/oder zweiten Metallwerkstücks beträgt mindestens 0, 15 mm, insbesondere mindestens 0,2 mm, vorzugsweise mindestens 0,25 mm, um eine gewisse Festigkeit sicherstellen zu können.

Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines

Verbundbauteils, welches folgende Verfahrensschritte umfasst:

Bereitstellen zumindest eines ersten Metallhalbzeugs aus einem Stahl Werkstoff und mindestens eines zweiten Metallhalbzeugs, Warm umformen des Stahl Werkstoffs zu einem Stahlwerkstück und Formen des mindestens zweiten Metallhabzeugs zu einem Metallwerkstück, Bereitstellen des Stahlwerkstücks, zumindest eines Kunststoffhalbzeugs und des Metallwerkstücks für eine Verbundbauteilfertigung, Einlegen des zumindest ersten warmen Stahlwerkstücks, des zumindest ersten Kunststoffhalbzeug und des zumindest zweiten Metallwerkstücks in ein Verbundfertigungswerkzeug zur Erzeugung eines Stoffschlusses zwischen den einzelnen Werkstücken . Erfindungsgemäß wird der erste Stahl Werkstoff zunächst partiell oder vollständig auf eine Temperatur oberhalb von Α _α , insbesondere auf eine Temperatur oberhalb von A _C3 des Stahl Werkstoffs erwärmt. Der erste Stahl Werkstoff kann als ebener Platinenzuschnitt oder bereits kalt, vorgeformtes Stahlhalbzeug, welches insbesondere nahezu die herzustellende Endgeometrie aufweist, bereitgestellt werden . In den Fachkreisen wird im ersten Fall von der direkten und im zweiten Fall von der indirekten Warmumformung gesprochen. Das erwärmte Stahlwerkstück wird zu einem Umform-/ Härtewerkzeug transferiert und eingelegt und im Umform-/ Härtewerkzeug zu einem Stahlwerkstück warm umgeformt und/oder (partiell oder vollständig) gehärtet, insbesondere pressgehärtet. Sind unterschiedliche Gefügestrukturen im Stahlwerkstück bei bauteilspezifischer Crashperformanceauslegung zu berücksichtigen, wird von„tailored tempering " gesprochen, d . h. es wird ein hartes Gefüge und ein weicheres, insbesondere gegenüber dem harten ein duktileres Gefüge eingestellt. Ferner sind die Geometrie der Metallwerkstücke derart aufeinander abgestimmt und die Abmessung des Kunststoff ha Ibzeugs derart auf die Geometrie der

Metallwerkstücke angepasst, so dass im Verbundfertigungswerkzeug unter Wärme- und/oder Druckeinwirkung eine im Wesentlichen vollflächige stoffschlüssige Verbindung zwischen dem

Kunststoffhalbzeug mit dem Stahlwerkstück und dem Kunststoff ha Ibzeug mit dem zweiten

Metallwerkstück erzeugt werden kann. Um Wiederholungen zu vermeiden, wird auf das bereits Vorhergesagte verwiesen . Die

Anbindungsbereiche des Verbundbauteils mit anderen Bauteilen können bauteilspezifisch ermittelt werden und entsprechend im Kunststoffhalbzeug durch Vorsehen von lokalen Ausnehmungen (Perforation) berücksichtigt werden . Die Kunststoffschicht kann in das Verbundfertigungswerkzeug warm eingelegt werden, insbesondere bereits vorgeformt sein, wobei sie an die Geometrie der Metallwerkstücke angepasst ist, um eine im Wesentlichen vollflächige stoffschlüssige Verbindung erzeugen zu können .

Gemäß einer ersten Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das zweite Metallhalbzeug aus einem Aluminiumwerkstoff, einem Magnesiumwerkstoff oder einem Stahl Werkstoff, insbesondere einem vergütbaren Stahl Werkstoff bereitgestellt, welches insbesondere zu einem zweiten Metallwerkstück warm geformt wird, welches vorzugsweise im warmen Zustand in das

Verbundfertigungswerkzeug eingelegt wird. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein zweiter Stahl werkstoff partiell oder vollständig bei einer Temperatur oberhalb von Α _α , insbesondere bei einer Temperatur oberhalb von A _C 3 des zweiten Stahlwerkstoffs erwärmt, zu einem Umform-/Härtewerkzeug transferiert und eingelegt und im Umform-/Härtewerkzeug zu einem Stahlwerkstück warm geformt und/oder (partiell oder vollständig) gehärtet, insbesondere pressgehärtet. Insbesondere kann das partiell oder vollständig gehärtete erste und/oder zweite Stahlwerkstück bei einer Temperatur oberhalb von 220°C, insbesondere oberhalb von 240°C, vorzugsweise oberhalb von 260°C aus dem Umform- /Härtewerkzeug entnommen und zu dem Verbundfertigungswerkzeug im warmen Zustand transferiert und eingelegt werden. Hier kann in vorteilhafter Weise eine Verbundfertigung durch mehrere hintereinandergeschaltete Prozessschritte kontinuierlich„inline" erfolgen.

Gemäß einer weiteren Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens können bereits vorgeformte und beispielsweise wieder erkaltete, zwischengelagerte erste und/oder zweite Metallwerkstücke vor dem Einlegen in das Verbundfertigungswerkzeug auf eine Temperatur oberhalb von 220°C, insbesondere oberhalb von 240°C, vorzugsweise oberhalb von 260°C erwärmt werden. Dies kann beispielsweise in konventionellen Öfen, insbesondere Durchlauföfen erfolgen aber auch alternativ oder kumulativ durch in Handhabungsvorrichtungen (Transfereinheit) integrierte Heizmittel, die

beispielsweise induktiv, konduktiv oder radiativ die ersten und/oder zweiten Metallwerkstücke vor dem Einlegen in ein Verbundfertigungswerkzeug erwärmen respektive auf Temperatur halten können . Gemäß einer weiteren Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens können das erste und/oder das zweite Metallwerkstück und/oder das Kunststoffhalbzeug jeweils auf der Verbindungsoberfläche vor dem Einlegen in das Verbundfertigungswerkzeug mit einer haftvermittelnden Beschichtung partiell oder vollflächig beschichtet werden . Die haftvermittelnde Schicht kann zur Erhöhung der Haftung zwischen dem Kunststoff und den Metallwerkstücken beitragen und kann beispielsweise mittels Roboter, die mit Sprühvorrichtungen versehen sind, aufgesprüht werden. Andere

Applikationsverfahren sind ebenfalls denkbar.

Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Verwendung des erfindungsgemäßen Verbundbauteils als Fahrzeug- oder Fahrwerkstruktur eines Kraftfahrzeugs oder Nutzfahrzeugs, insbesondere im Crashfall tragende Kraft-/ Nutzfahrzeugstruktur wie Bodenblech, Längsträger, Crashbox, Querträger, Schweller, A-, B-, C-, D-Säule, Querlenker oder Torsionsträger. 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 eines erfindungsgemäßen Verbundbauteils in einer perspektivisch skizzierten Darstellung und

Figur 2a ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines Verbundhalbzeugs, Figur 2b eine zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines Verbundhalbzeugs und

Figur 2c eine drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines Verbundhalbzeugs.

In Figur 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verbundbauteils 1 in Form eines Bodenblechs für ein Kraftfahrzeug in einer perspektivisch skizzierten Darstellung gezeigt. Das Bodenblech 1 umfasst ein erstes Metallwerkstück 2, das aus einem vergüteten Stahlwerkstück besteht und partiell oder vollständig gehärtet, vorzugsweise pressgehärtet ist. Die Materialdicke des vergüteten Stahlwerkstücks 2 beträgt beispielsweise 0,25 mm. Ferner umfasst das Bodenblech 1 ein zweites Metallwerkstück 3, das ebenfalls aus einem vergüteten Stahlwerkstück bestehen kann und partiell oder vollständig gehärtet, vorzugsweise pressgehärtet ist. Zwischen dem ersten Stahlwerkstück 2 und dem zweites Stahlwerkstück 3 ist ein Kunststoff 4 angeordnet, welcher als Kunststoffschicht im Wesentlichen vollflächig stoffschlüssig mit dem ersten Stahlwerkstück 2 und mit dem zweiten

Metallwerkstück 3 verbunden ist. Die im Wesentlichen vollflächige stoffschlüssige Verbindung kann zum einen mit einer vollflächig ununterbrochenen Kunststoffschicht oder zum anderen mit einer Kunststoffschicht mit lokalen kunststofffreien Bereichen ausgebildet sein, in welchen Anbindungen zu weiteren Bauteilen, insbesondere mittels Kraftschluss- und/oder Schweißverbindungen, vorzugsweise mittels Widerstandspunktschweißverbindungen problemlos durchgeführt werden können.

In Figur 2a ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Verbundbauteils in einer schematischen Abfolge dargestellt. Von einem Endlosband werden Platinen zugeschnitten oder bereits vorgeschnittene Platinen auf einem Stapel bereitgestellt (Schritt 5). Bei den Platinen handelt es sich um einen vergütbaren Stahl Werkstoff, insbesondere um einen Mangan-Bor- Stahlwerkstoff. Dieser ist vorzugsweise beidseitig mit einer metallischen Beschichtung versehen, insbesondere auf einer AI- oder Zn-Basis. Vorzugsweise ist eine elektrolytisch zinkbasierte Beschichtung auftragen. Die Materialdicke des vergütbaren Stahlwerkstoffs beträgt höchstens 1 ,5 mm, insbesondere höchstens 1,0 mm, vorzugsweise höchstens 0,5 mm und besonders bevorzugt höchstens 0,35 mm. Der vergütbare Stahlwerkstoff wird für die Erstellung des ersten und zweiten Stahlwerkstücks bereitgestellt. Dafür werden die Platinen zunächst beispielsweise in einem Ofen, insbesondere in einem Durchlaufofen auf eine Temperatur oberhalb von Α _α , vorzugsweise auf eine Temperatur oberhalb von A _C3 des Stahl Werkstoffs vollständig erwärmt respektive durcherwärmt (Schritt 6). Nach dem Erwärmen wird der Stahl Werkstoff, der vorzugsweise ein vollständig

austenitisches Gefüge aufweist, zu einem Umform -/Härtwerkzeug über geeignete nicht dargestellte Mittel (Transfereinheit) transferiert und eingelegt und im Umform-/Härtwerkzeug warm umgeformt und (partiell oder vollständig) gehärtet, insbesondere pressgehärtet (Schritt 7). Eine vollständige Härtung erfolgt bei einem kalten, insbesondere bei einem aktiv gekühlten Werkzeug, welches das zu härtende Stahlwerkstück derart abkühlt, dass eine vollständige Umwandlung aus dem austenitischen in ein bainitisches und/oder martensitisches und damit verbunden in hartes Gefüge erfolgt. Bei einer partiellen Härtung hingegen wird mindestens ein Bereich im Werkzeug aktiv temperiert, in welchem eine Umwandlung innerhalb des Stahlwerkstücks in ein hartes Gefüge nicht erfolgen kann . Nachdem das Stahlwerkstück partiell oder vollständig gehärtet wurde, wird es bei einer Temperatur oberhalb von 220°C, insbesondere oberhalb von 240°C, vorzugsweise oberhalb von 260°C aus dem Umform- /Härtewerkzeug über geeignete nicht dargestellte Mittel (Transfereinheit) entnommen und zu einem offenen Verbundfertigungswerkzeug im warmen Zustand transferiert und eingelegt, von Schritt 7 kommend . Hier kann in vorteilhafter Weise eine Verbundfertigung durch mehrere

hintereinandergeschaltete Prozessschritte kontinuierlich„inline" erfolgen. Zunächst wird ein erstes partiell oder vollständig gehärtetes Stahlwerkstück bereitgestellt und in das

Verbundfertigungswerkzeug eingelegt. Ein Kunststoff, insbesondere in Form einer Kunststoffschicht wird über geeignete nicht dargestellte Mittel (Transfereinheit) in das offene

Verbundfertigungswerkzeug, in dem bereits das erste Stahlwerkstück abgelegt wurde, vorzugsweise warm eingelegt (Schritt 9), wobei die Kunststoffschicht insbesondere bereits vorgeformt sein kann und im Wesentlichen an die Geometrie der Metallwerkstücke angepasst ist, um eine im Wesentlichen vollflächige stoffschlüssige Verbindung mit den Metallwerkstücken erzeugen zu können . Als zweites Metallwerkstück wird ein zweites vergütetes Stahlwerkstück bereitgestellt, das ebenfalls die Abfolge gemäß der Schritte 5-7 durchläuft, wobei das Stahlwerkstück partiell oder vollständig gehärtet wurde, welches bei einer Temperatur oberhalb von 220°C, insbesondere oberhalb von 240°C, vorzugsweise oberhalb von 260°C aus dem Umform-/Härtewerkzeug über geeignete nicht dargestellte Mittel (Transfereinheit) entnommen und zu dem offenen Verbundfertigungswerkzeug, in dem bereits das erste Stahlwerkstück und die Kunststoffschicht abgelegt wurden, im warmen Zustand transferiert und eingelegt wird, von Schritt 7 kommend . Das Verbundfertigungswerkzeug umfasst beispielsweise ein Unterwerkzeug (Matrize) und ein Oberwerkzeug (Stempel). Durch eine Relativbewegung der beiden Werkzeughälften erfolgt im geschlossenen Zustand (UT) des Verbundfertigungswerkzeugs unter Temperatur- und Druckeinwirkung eine im Wesentlichen vollflächige stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Kunststoff mit dem ersten Stahlwerkstück und dem Kunststoff mit dem zweiten Stahlwerkstück (Schritt 8), wobei die Geometrie des ersten und des zweiten Stahlwerkstücks aufeinander abgestimmt und die Abmessung des Kunststoffs auf die Geometrie der Stahlwerkstücke angepasst sind. Im Verbundfertigungswerkzeug können Temperierungsmittel zusätzlich integriert sein, die das Werkzeug auf einer voreingestellten Temperatur halten können, wobei diese mögliche Temperaturschwankungen innerhalb des ersten und/oder zweiten Stahlwerkstücks nach dem Einlegen ausgleichen kann und/oder diese insbesondere derart eingestellt wird (abhängig vom Kunststoff), um eine im Wesentlichen vollflächige stoffschlüssige Verbindung sicherstellen zu können. Nach dem 5 Öffnen des Verbundfertigungswerkzeugs wird das fertige Verbundbauteil entnommen (Schritt 10).

In Figur 2b ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Verbundbauteils in einer schematischen Abfolge dargestellt. Um Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die Beschreibung zu der Figur 2a verwiesen, wobei die Schritte 5'-7' den Schritten 5-7

10 entsprechen. Nachdem die Stahlwerkstücke partiell oder vollständig gehärtet wurden, wurden die bereits geformten und zwischenzeitig wieder erkalteten vergüteten Stahlwerkstücke zwischengelagert (Schritt 11). Für die Verbundfertigung werden die zwischengelagerten ersten und zweiten vergüteten Stahlwerkstücke vor dem Einlegen in ein Verbundfertigungswerkzeug auf eine Temperatur oberhalb von 220°C, insbesondere oberhalb von 240°C, vorzugsweise oberhalb von 260°C erwärmt (Schritt

15 12). Dies kann beispielsweise in konventionellen Öfen, insbesondere Durchlauföfen erfolgen aber auch alternativ oder kumulativ durch in Handhabungsvorrichtungen (Transfereinheit) integrierte Heizmittel, die beispielsweise induktiv, konduktiv oder radiativ das erste und zweite Stahlwerkstück vor dem Einlegen in das Verbundfertigungswerkzeug erwärmen respektive auf Temperatur halten können . Die Beschreibung zu den Schritten 8'-10' wird aus der Beschreibung zu den Schritten 8-10 in der Figur 2a

20 übernommen.

In Figur 2c ist ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Verbundbauteils in einer schematischen Abfolge dargestellt. Um Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die Beschreibung zu den Schritten 5'-7' und 11-12 zu der Figur 2b verwiesen, lediglich mit

25 dem Unterschied, dass nur ein erstes vergütetes Stahlwerkstück für die Verbundfertigung bereitgestellt wird . Für die Verbundfertigung werden je nach Einsatzzweck Aluminium oder Magnesium als zweite Metallwerkstoffe mit Materialdicken von höchstens 2,0 mm, insbesondere höchstens 1,5 mm, vorzugsweise höchstens 1,0 mm und besonders bevorzugt höchstens 0,5 mm bereitgestellt (Schritt 14), wodurch eine weitere Reduzierung der Masse die aufgrund der geringeren Dichte im Vergleich zu

30 Stahl im Verbundbauteil bewirkt werden kann . Das zwischengelagerte zweite Aluminium- oder

Magnesiumwerkstück wird vor dem Einlegen in ein Verbundfertigungswerkzeug auf eine Temperatur oberhalb von 220°C, insbesondere oberhalb von 240°C, vorzugsweise oberhalb von 260°C erwärmt (Schritt 15). Dies kann beispielsweise in konventionellen Öfen, insbesondere Durchlauföfen erfolgen aber auch alternativ oder kumulativ durch in Handhabungsvorrichtungen (Transfereinheit) integrierte

35 Heizmittel, die beispielsweise induktiv, konduktiv oder radiativ das zweite Aluminium- oder

Magnesiumwerkstück vor dem Einlegen in das Verbundfertigungswerkzeug erwärmen respektive auf Temperatur halten können . Zuerst wird entweder das erste warme Stahlwerkstück, von Schritt 12 kommend, oder das warme Aluminium- oder Magnesiumwerkstück, von Schritt 15 kommend, im Verbundfertigungswerkzeug abgelegt. Unabhängig von der Reihenfolge wird dazwischen ein Kunststoff, insbesondere in Form einer Kunststoffschicht über geeignete nicht dargestellte Mittel (Transfereinheit) in das offene Verbundfertigungswerkzeug, in dem bereits das erste Stahlwerkstück oder das zweite Aluminium- oder Magnesiumwerkstück abgelegt wurde, vorzugsweise warm eingelegt (Schritt 9'), wobei die Kunststoffschicht insbesondere bereits vorgeformt sein kann und im

Wesentlichen an die Geometrie der Metallwerkstücke angepasst ist, um eine im Wesentlichen vollflächige stoffschlüssige Verbindung erzeugen zu können. Das Verbundfertigungswerkzeug umfasst beispielsweise ein Unterwerkzeug (Matrize) und ein Oberwerkzeug (Stempel). Durch eine

Relativbewegung der beiden Werkzeughälften erfolgt im geschlossenen Zustand (UT) des

Verbundfertigungswerkzeugs unter Temperatur- und Druckeinwirkung eine im Wesentlichen vollflächige stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Kunststoff mit dem ersten Stahlwerkstück und dem Kunststoff mit dem zweiten Aluminium- oder Magnesiumwerkstück (Schritt 13), wobei die Geometrie des ersten und des zweiten Metallwerkstücks aufeinander abgestimmt und die Abmessung des Kunststoffs auf die Geometrie der Metallwerkstücke angepasst sind . Im

Verbundfertigungswerkzeug können Temperierungsmittel zusätzlich integriert sein, die das Werkzeug auf einer voreingestellten Temperatur halten können, wobei diese mögliche Temperaturschwankungen innerhalb des ersten Stahlwerkstücks oder des zweiten Aluminium- oder Magnesiumwerkstück nach dem Einlegen ausgleichen kann und/oder diese insbesondere derart eingestellt wird (abhängig vom Kunststoff), um eine im Wesentlichen vollflächige stoffschlüssige Verbindung sicherstellen zu können. Nach dem Öffnen des Verbundfertigungswerkzeugs wird das fertige Verbundbauteil mit

unterschiedlichen Metallwerkstücken entnommen (Schritt 16).

Die Erfindung ist nicht auf die im Zusammenhang mit der Zeichnung beschriebenen

Ausführungsbeispiele beschränkt.

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Bezugszeichenliste

Verbundbauteil

erstes Stahlwerkstück

zweites Metallwerkstück

Kunststoff, Kunststoffschicht

Schritte, Prozessschritte, Prozessabfolge