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Patent Searching and Data


Title:
MULTI-LAYER COMPOSITE MATERIAL, PRODUCTION METHOD, AND PRE-PRODUCT HAVING METAL SHAPE-MEMORY MATERIAL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/034444
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a multi-layer composite material comprising at least one non-metal layer, preferably containing plastic, and at least one metal layer, wherein the at least one metal layer has a first metal shape-memory material. The technical object of the invention is to provide a multi-layer composite material and a method for the production thereof, wherein an issue relating to the forming properties can be significantly improved or even prevented, by providing at least one second metal layer, and arranging the at least two metal layers on opposing sides of the non-metal layer. The invention also relates to a method for the production of a multi-layer composite material, and to a pre-product produced from the multi-layer composite material according to the invention. The invention further relates to a method for the production of a component using the pre-product according to the invention.

Inventors:
COTT ANDREAS (DE)
FECHTE-HEINEN RAINER (DE)
KEVENHÖRSTER JOSEPH GEORG (DE)
PATBERG LOTHAR (DE)
Application Number:
PCT/EP2015/069280
Publication Date:
March 10, 2016
Filing Date:
August 21, 2015
Export Citation:
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Assignee:
THYSSENKRUPP STEEL EUROPE AG (DE)
International Classes:
B32B15/08
Domestic Patent References:
WO2011152963A12011-12-08
WO2010088423A22010-08-05
Foreign References:
CN103895287A2014-07-02
US20050095446A12005-05-05
EP1378343A22004-01-07
Other References:
Y. TANAKA ET AL: "Ferrous Polycrystalline Shape-Memory Alloy Showing Huge Superelasticity", SCIENCE, vol. 327, no. 5972, 19 March 2010 (2010-03-19), US, pages 1488 - 1490, XP055226109, ISSN: 0036-8075, DOI: 10.1126/science.1183169
MOHD JANI JARONIE ET AL: "A review of shape memory alloy research, applications and opportunities", MATERIALS AND DESIGN, LONDON, GB, vol. 56, 17 December 2013 (2013-12-17), pages 1078 - 1113, XP028827696, ISSN: 0261-3069, DOI: 10.1016/J.MATDES.2013.11.084
Attorney, Agent or Firm:
THYSSENKRUPP AG (DE)
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Claims:
Patentansprüche

Mehrschichtverbundwerkstoff

mit mindestens einer nichtmetallischen, vorzugsweise Kunststoff aufweisenden Schicht und

mit mindestens einer metallischen Schicht, wobei

die mindestens eine metallische Schicht ein erstes metallisches

Formgedächtnismaterial aufweist,

dadurch gekennzeichnet, dass

mindestens eine zweite metallische Schicht vorgesehen ist und die mindestens zwei metallische Schichten an gegenüberliegenden Seiten der nichtmetallischen Schicht angeordnet sind.

Mehrschichtverbundwerkstoff nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Formgedächtnismaterial ein Formgedächtnis einer zuvor eingebrachten Form aufweist.

Mehrschichtverbundwerkstoff nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, dass

die nichtmetallische Schicht einen thermoplastischen Kunststoff aufweist, vorzugsweise Polyamid, Polyethylen oder ein Blend aus Polyamid und

Polyethylen.

Mehrschichtverbundwerkstoff nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Glasübergangstemperatur oder die Schmelztemperatur des

thermoplastischen Kunststoffes im Bereich von ±100°C, insbesondere ±50°C, vorzugsweise ±25°C der Aktivierungstemperatur des Formgedächtnismaterials liegt.

Mehrschichtverbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, dass

die nichtmetallische Schicht einen faserverstärkten Kunststoff, insbesondere einen kohlefaserverstärkten Kunststoff aufweist.

Mehrschichtverbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet, dass

als Formgedächtnismaterial eine eisenbasierende Formgedächtnislegierung vorgesehen ist, insbesondere eine Fe-Legierung, Fe-Mn-Legierung, Fe-Mn-Si- Legierung, Fe-Mn-Si-Cr-Legierung oder Fe-Mn-Si-Cr-Ni-Legierung vorgesehen ist.

Mehrschichtverbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 6,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Dicke der metallischen Schicht zwischen 0,15 und 1,0 mm, insbesondere zwischen 0,2 und 0,5 mm liegt.

Mehrschichtverbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 7,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Dicke der nichtmetallischen Schicht zwischen 0,3 und 2,0 mm, insbesondere zwischen 0,4 und 1,0 mm liegt.

Mehrschichtverbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 8,

dadurch gekennzeichnet, dass

mindestens eine zweite ein metallisches Formgedächtnismaterial aufweisende Schicht vorgesehen ist und

die mindestens zwei metallischen Schichten an gegenüberliegenden Seiten der nichtmetallischen Schicht angeordnet sind.

10. Mehrschichtverbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass

eine der metallischen Schichten Aluminium oder eine Aluminiumlegierung aufweist.

11. Mehrschichtverbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 10,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Mehrschichtverbundwerkstoff bandförmig ist. 12. Verfahren zur Herstellung eines Mehrschichtverbundwerkstoffes, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 11,

bei dem mindestens eine metallische, ein Formgedächtnismaterial aufweisende Schicht mit mindestens einer nichtmetallischen, vorzugsweise Kunststoff aufweisenden Schicht verbunden wird,

dadurch gekennzeichnet, dass

nichtmetallische Schicht mit mindestens einer zweiten metallischen Schicht verbunden wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12,

dadurch gekennzeichnet, dass

eine erste metallische, ein Formgedächtnismaterial aufweisende Schicht mindestens auf die Aktivierungstemperatur erwärmt und vorgeformt wird und anschließend die metallische, ein Formgedächtnismaterial aufweisende Schicht auf eine Temperatur unterhalb der Aktivierungstemperatur abgekühlt und erneut umgeformt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Umformung der Formgedächtnismaterial aufweisenden Schicht gleichzeitig mit der Verbindung der nichtmetallischen, vorzugsweise Kunststoff

aufweisenden Schicht durchgeführt wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14,

dadurch gekennzeichnet, dass

die zweite metallische Schicht ein Formgedächtnismaterial aufweist.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15,

dadurch gekennzeichnet, dass

die nichtmetallische Schicht mit mindestens einer weiteren metallischen Schicht verbunden wird, welches Aluminium oder eine Aluminiumlegierung aufweist.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Mehrschichtverbundwerkstoff in einem Coil-to-Coil-Verfahren hergestellt wird.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Mehrschichtverbundwerkstoff in einem Coil/Band-to-Sheet/Blech-Verfahren hergestellt wird.

19. Halbzeug hergestellt aus einem Mehrschichtverbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 11.

20. Verfahren zur Herstellung eines Bauteils unter Verwendung eines Halbzeugs nach Anspruch 19,

bei dem das Halbzeug mindestens auf die Aktivierungstemperatur des

Formgedächtnismaterials erwärmt wird und das Halbzeug sich über das

Formgedächtnis des Formgedächtnismaterials zu dem gewünschten Bauteil umformt.

Description:
MEHRSCHICHTVERBUNDWERKSTOFF, VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG UND HALBZEUG MIT METALLISCHEM FORMGEDÄCHTNISMATERIAL

Die Erfindung betrifft einen Mehrschichtverbundwerkstoff mit mindestens einer nichtmetallischen, vorzugsweise Kunststoff aufweisenden Schicht und mit mindestens einer metallischen Schicht, wobei die mindestens eine metallische Schicht ein erstes Formgedächtnismaterial aufweist. Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Mehrschichtverbundwerkstoffes sowie ein aus dem

erfindungsgemäßen Mehrschichtverbundwerkstoff hergestellten Halbzeugs. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils unter Verwendung des erfindungsgemäßen Halbzeugs.

Unter Mehrschichtverbundwerkstoffen versteht man ganz oder teilweise geschichtete Verbünde aus mindestens zwei verschiedenen Materialien in zwei oder mehr

Schichten. Gebräuchlich sind Mehrschichtverbundwerkstoffe, vorzugsweise

Sandwichverbundwerkstoffe aus drei Schichten, welche beispielsweise durch eine innenliegende Kernschicht, welche mit zwei äußeren Deckschichten, insbesondere Deckblechen verbunden ist, gebildet werden. Die Deckbleche weisen dabei ein von dem Material der Kernschicht verschiedenes Material auf. Die Deckbleche können untereinander verschiedene oder die gleichen Materialien aufweisen. Dabei sind die Schichten nicht notwendigerweise flächendeckend ausgebildet.

Die in dem Mehrschichtverbundwerkstoff, insbesondere Sandwichverbundwerkstoff zu verwendenden Materialen sowie die Struktur und Dicke der Schichten können anhand ihrer Eigenschaften für den jeweiligen Einsatzzweck ausgesucht werden, um im Ergebnis einen Mehrschichtverbundwerkstoff zu erhalten, der eine vorteilhafte Kombination der Eigenschaften der einzelnen Materialien aufweist. Die Verwendung von Mehrschichtverbundwerkstoffen zielt somit darauf ab, eine Kombination von verschiedenen Materialeigenschaften bereitzustellen, welche mit einem einzigen Material nur schwierig, kostenintensiv oder sogar überhaupt nicht realisiert werden könnte.

Zu den gewünschten Materialeigenschaften zählen beispielsweise hohe Festigkeit, geringes Gewicht, gute Korrosionsbeständigkeit, hohe Wirtschaftlichkeit, sowie verbesserte Eigenschaften in Bezug auf die Verbindung von Materialien,

beispielsweise mittels Schweißen, Löten oder Kleben. Mehrschichtverbundwerkstoffe können auch eine verbesserte Umformbarkeit und hohe Verschleißhärte aufweisen. Durch eine vorteilhafte Materialkombination können dabei sogar nicht nur

Materialeigenschaften des Mehrschichtverbundwerkstoffes erzeugt werden, welche der Summe der Eigenschaften der einzelnen Materialien entsprechen. Die einzelnen Eigenschaften können sich derart ergänzen, dass der Mehrschichtverbundwerkstoff in seinen Eigenschaften die Summe der Beiträge der einzelnen Materialien übertrifft. Bei der zielgerichteten Umformung von Mehrschichtverbundwerkstoffen,

beispielsweise beim Umformen eines blechförmigen Sandwichverbundwerkstoffs in ein Bauteil durch Gesenkformen, Formwalzen oder Freiformen, sind jedoch aus dem Stand der Technik Probleme bekannt. So können sich gerade die verschiedenen Materialeigenschaften der Schichten des Mehrschichtverbundwerkstoffs als problematisch erweisen. Die Schichten können verschiedene Reaktionen auf den

Umformprozess zeigen, etwa auf den Einfluss der mechanischen Belastungen in Form von Biegung, Dehnung und Schubspannung. Eine zusätzliche Problematik ergibt sich durch den Einfluss von Temperatur, etwa durch Temperaturdifferenzen und

Temperaturgradienten innerhalb des Werkstoffes beim Umformprozess oder auch durch sehr hohe eingestellte Temperaturen beim Warmumformen. Dadurch werden nicht nur die einzelnen Materialen selbst, sondern auch deren Verbindung

untereinander im Mehrschichtverbundwerkstoff belastet.

Derartige Probleme können sich beispielsweise darin äußern, dass die nach der Umformung resultierende Dicke des Werkstoffs unerwünschte Variationen aufweist. Dies kann unter anderem durch unterschiedliche Materialverdrängung der Schichten beim Umformen verursacht werden. Es kann auch eine Ablösung der Schichten voneinander, beispielsweise in Form vom Delamination bei laminierten Verbundwerkstoffen, stattfinden. Dadurch werden die hergestellten Bauteile strukturell geschwächt und weisen zudem eine schlechte Maßhaltigkeit auf. Besonders bei metallischen Schichten, insbesondere Deckblechen und Schichten, insbesondere Kernschichten aus Kunststoffen, insbesondere aus faserverstärkten Kunststoffen, stellt sich bei einem Umformen insbesondere eines

Mehrschichtverbundwerkstoffes zudem die Herausforderung, dass hohe Haltekräfte beispielsweise bei Deckblechen aus Stahl zwar eine Faltenbildung vermindern, aber einen Faserbruch in der Kernschicht begünstigen. Dadurch wird der Umformgrad derartiger Mehrschichtverbundwerkstoffe begrenzt.

Als Stand der Technik wird auf die Offenlegungsschrift CN 103 895 287 AI verwiesen. Ausgehend vom Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die technische Aufgabe zugrunde, einen Mehrschichtverbundwerkstoff und ein Verfahren zu dessen Herstellung anzugeben, bei welchem die oben genannte Problematik in Bezug auf die Umformeigenschaften entscheidend verbessert oder sogar vermieden werden kann. Die zuvor genannte technische Aufgabe wird gemäß einer ersten Lehre dadurch gelöst, dass mindestens eine zweite metallische Schicht vorgesehen ist und die mindestens zwei metallischen Schichten an gegenüberliegenden Seiten der

nichtmetallischen Schicht angeordnet sind. Dadurch können die Eigenschaften des metallischen Formgedächtnismaterials genutzt werden, um die strukturelle Integrität der nichtmetallischen Schicht auch während des Umformens oder bei Belastungen zu erhalten. Insbesondere kann die pseudoplastische oder pseudoelastische

Nachgiebigkeit des metallischen Formgedächtnismaterials genutzt werden, um zu hohe Belastungen von nichtmetallischen Schichten bzw. metallischen Schichten ohne Formgedächtniseigenschaften beim Umformen zu unterbinden. So kann eine

Übertragung hoher Biegekräfte oder Schubspannungen beispielsweise von

metallischen Schichten auf nichtmetallische Schichten vermieden werden. Die hohe Dehnbarkeit des metallischen Formgedächtnismaterials im pseudoplastischen Zustand ist insbesondere in Verbindung mit einer ein dehnbares Material

aufweisenden nichtmetallischen Schicht vorteilhaft. Mehrschichtverbundwerkstoffe in Form von Sandwichverbundwerkstoffen, welche mindestens eine äußere Deckschicht aus einer Formgedächtnislegierung aufweisen, profitieren aufgrund der

außenliegenden Metallschichten besonders vom Erhalt der Integrität der

nichtmetallischen Schicht. Für den erfindungsgemäßen Mehrschichtverbundwerkstoff ist mindestens eine zweite metallische Schicht, beispielsweise ein zweites ein metallisches Formgedächtnismaterial aufweisendes Deckblech vorgesehen und die mindestens zwei metallischen Schichten, beispielsweise die mindestens zwei

Deckbleche sind an gegenüberliegenden Seiten der nichtmetallischen Schicht, beispielsweise der Kernschicht angeordnet. Für die Anordnung der Schichten sind verschiedene Kombinationen möglich, so können mehrere metallische Schichten vorgesehen sein oder auch mehrere nichtmetallische Schichten. Dabei ist es denkbar, dass zumindest eine nichtmetallische Schicht im Mehrschichtverbundwerkstoff außen angeordnet ist. Bevorzugt liegt zumindest eine nichtmetallische Schicht, insbesondere eine Kernschicht jedoch innen und wird an beiden Seiten durch metallische Schichten beispielsweise durch Deckbleche abgedeckt. Dadurch stellen die Deckbleche eine Schutzfunktion gegen mechanische Belastungen und Alterungseffekte bereit. Auch kann dadurch der Mehrschichtverbundwerkstoff an der Fläche, beispielsweise durch Schweißen oder Löten, mit weiteren, insbesondere metallischen Bauteilen verbunden werden. Weiter bevorzugt weisen auf gegenüberliegenden Seiten der Kernschicht angeordneten metallischen Schichten ein metallisches Formgedächtnismaterial auf, insbesondere bestehen die metallischen Schichten aus einem metallischen

Formgedächtnismaterial. Dadurch können die Umformeigenschaften der einzelnen metallischen Schichten beidseitig kombiniert und auch eine kooperative Aktivierung des Formgedächtnismaterials der metallischen Schichten bewirkt werden.

Insbesondere kann der Aufbau des Mehrschichtverbundwerkstoff entlang der Dicke symmetrisch sein, so dass der Mehrschicht-, insbesondere der

Sandwichverbundwerkstoff gleiche Umformeigenschaften von beiden Seiten aufweist. Alternativ kann die mindestens zweite metallische Schicht keine

Formgedächtniseigenschaft aufweisen. Metallische Formgedächtnismaterialien stellen zudem hohe Kraftschlusskräfte und Formschlusskräfte bereit. Ferner weisen metallische Formgedächtnismaterialien gegenüber vielen nichtmetallischen Werkstoffen den Vorteil auf, dass diese

beispielsweise in Bezug auf mechanische Belastungen oder gegen Alterung und Korrosion beständigere und damit hochwertigere Oberflächen bilden können.

Vorzugsweise ist die mindestens eine metallische Schicht, die beispielsweise als Deckblech fungieren kann, vollständig aus einem metallischen

Formgedächtnismaterial ausgebildet. Dadurch weist die metallische Schicht bzw. das Deckblech die vorteilhaften Eigenschaften des metallischen Formgedächtnismaterials homogen über seine Fläche auf. Es ist aber auch möglich, dass die metallische Schicht bzw. das Deckblech nur teilweise aus einem metallischen Formgedächtnismaterial besteht, beispielsweise dass Streifen, Patches oder ein Gewebe aus metallischem Formgedächtnismaterial in die metallische Schicht bzw. das Deckblech eingearbeitet sind.

Weiter kann das Formgedächtnis der mindestens einen metallischen Schicht bzw. des mindestens einen Deckblechs vorteilhaft für die Umformeigenschaften des

Mehrschichtverbundwerkstoffes genutzt werden. In einer bevorzugten Ausgestaltung des Mehrschichtverbundwerkstoffes weist das Formgedächtnismaterial ein

Formgedächtnis einer zuvor eingebrachten Form auf. Dadurch kann das

Formgedächtnismaterial aktiviert werden, indem es mindestens auf die

Aktivierungstemperatur erwärmt wird und die durch das Formgedächtnis

verursachte Formänderung eine Umformung des Mehrschichtverbundwerkstoffes unterstützt. Alternativ zum durch Erwärmung aktivierten Formgedächtnismaterial kann erfindungsgemäß auch ein Formgedächtnismaterial verwendet werden, welches durch ein Magnetfeld aktiviert wird.

Vorzugsweise kann auch die Umformung des Mehrschichtverbundwerkstoffes alleine durch die Aktivierung des Formgedächtnismaterials stattfinden. Dann ist der

Mehrschichtverbundwerkstoff selbstumformend und zur Umformung bedarf es keiner weiteren Umformwerkzeuge wie Gesenke oder Walzen. Der Mehrschichtverbundwerkstoff muss lediglich über die Aktivierungstemperatur aufgeheizt bzw. durch ein entsprechendes Magnetfeld aktiviert werden, was den Aufwand für die Umformung erheblich reduziert. Als Kunststoff in der nichtmetallischen Schicht, beispielsweise in einer Kernschicht können duroplastische Kunststoffe verwendet werden, welche sehr temperaturstabil sind. Auch geschäumte Kunststoffe, insbesondere solche mit Gaseinschlüssen, sind denkbar. In einer bevorzugten Ausführungsform weist die nichtmetallische Schicht bzw. Kernschicht einen thermoplastischen Kunststoff auf. Thermoplastische

Kunststoffe enthalten beispielsweise Polyolefine, Polyamide, Polyester, Polyethylene, Polypropylene, Polyurethane oder ein Blend der unterschiedlichen Kunststoffe.

Vorzugsweise basiert der thermoplastische Kunststoff in der nichtmetallischen Schicht bzw. Kernschicht auf Polyamid, Polyethylen oder einem Blend aus Polyamid und Polyethylen, insbesondere auf einem PA6-Polyamid mit einem Anteil an aufgepfropften Polyethylenen und einem reaktivem Copolymer. Beide

thermoplastischen Kunststoffe lassen sich sehr gut verarbeiten und sind im warmen Zustand gut verformbar. In Bezug auf die Umformeigenschaften des

Mehrschichtverbundwerkstoffes stellen thermoplastische Kunststoffe und

Formgedächtnismaterialien somit eine sehr vorteilhafte Materialkombination dar. Optional kann die mindestens eine nichtmetallische Schicht bzw. Kunststoffschicht Formgedächtniseigenschaften aufweisen.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Mehrschichtverbundwerkstoffes liegt die Glasübergangstemperatur oder Schmelztemperatur des thermoplastischen

Kunststoffes im Bereich von ±100°C, insbesondere ±50°C, vorzugsweise ±25°C der Aktivierungstemperatur des Formgedächtnismaterials. Durch eine Annäherung der Glasübergangstemperatur oder der Schmelztemperatur mit der

Aktivierungstemperatur können die vorteilhaften Umformeigenschaften des

Formgedächtnismaterials und des thermoplastischen Kunststoffes optimal genutzt werden, da beide Materialien beispielsweise beim Aufheizen annähernd gleichzeitig in einen sehr formbaren Zustand gebracht werden. Insbesondere die Nutzung des Formgedächtnisses kann dann auf günstige Weise im Zusammenhang mit den thermoplastischen Eigenschaften geschehen. Je nach erwünschten Umformgrad kann bei amorphen thermoplastischen Kunststoffen dabei die Glasübergangstemperatur entscheidend sein, während bei teilkristallinen oder hochkristallinen

thermoplastischen Kunststoffen auch die Schmelztemperatur herangezogen werden kann. Die Differenz zwischen Schmelztemperatur und Aktivierungstemperatur bei teilkristallinen oder hochkristallinen thermoplastischen Kunststoffen kann auch entsprechend dem Grad der Kristallinität gewählt werden, so dass insbesondere bei höherer Kristallinität näher am Schmelzpunkt umgeformt werden kann. Vorzugsweise ist dabei die Glasübergangstemperatur oder Schmelztemperatur kleiner als die Aktivierungstemperatur, so dass bei einem Aufheizen des

Mehrschichtverbundwerkstoffes zunächst der thermoplastische Kunststoff gut verformbar wird und anschließend der Übergang des Formgedächtnismaterials in den pseudoelastischen Zustand und/oder das Aktivieren des Formgedächtnisses vollzogen wird. Die jeweiligen Temperaturen können dabei unter Normalbedingungen bestimmt werden, beispielsweise mit einer Methode der Differential Scanning Calorimetry bei einer Heizrate von 10 K/min mit einer Auswertung nach DIN 51007.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Mehrschichtverbundwerkstoffes weist die nichtmetallische Schicht, beispielsweise Kernschicht einen faserverstärkten

Kunststoff auf. Dazu enthält der Kunststoff beispielsweise Glas-, Kohle-, Aramid-, Polyethylen-, Basalt-, Bor- oder Metallfasern. Insbesondere Kohlefasern bieten maximale Festigkeit bei geringstem Gewicht und eignen sich damit für eine Vielzahl von Anwendungen, für welche ein hohes Lastaufnahmevermögen bei einem geringen Gewicht gefordert wird.

Der Mehrschichtverbundwerkstoff ermöglicht damit die Herstellung von Bauteilen, die derart geformt sind, dass ein Drapieren von Fasergeweben auf konventionelle Art Schwierigkeiten bereiten würde, beispielsweise beim Formen mit engen Biegungen. Es hat sich herausgestellt, dass die durch das Aktivieren des Formgedächtnismaterials freiwerdende Kraft zum Umformen ausreicht, um die Fasern selbstständig zu drapieren. Ebenso wird durch die Nachgiebigkeit des pseudoplastischen bzw. pseudoelastischen Formgedächtnismaterials das Risiko des Faserbruchs beim

Umformen reduziert.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Mehrschichtverbundwerkstoffs wird als Formgedächtnismaterial eine eisenbasierende Formgedächtnislegierung verwendet. Formgedächtnislegierungen können sehr hohe Kraft- oder Formschlusskräfte bereitstellen. Beispielsweise kommen als Formgedächtnislegierungen Nickel-Titan, Nickel-Titan-Kupfer-, Kupfer-, Nickel-Aluminium, Kupfer-Aluminium-Nickel-, Nickel- Mangan-Gallium-, Eisen-Palladium-, Eisen-Palladium-Platin-, Eisen-Mangan-Silizium-, Eisen-Mangan-Silizium-Chrom- oder Eisen-Mangan-Silizium-Chrom-Nickel-basierte Formgedächtnislegierungen in Frage. Die genannten Eisensysteme, also Eisen- Mangan-Silizium, Eisen-Mangan-Silizium-Chrom oder Eisen-Mangan-Silizium-Chrom- Nickel können auch in der Massenproduktion eingesetzt werden, da diese relativ kostengünstig im Vergleich zu den anderen Legierungssystemen sind. Darüber hinaus bieten die eisenbasierten Systeme die Möglichkeit, die Aktivierung der

Formgedächtniseigenschaften durch eine effiziente induktive Erwärmung zu gewährleisten, so dass die Aktivierung auf besonders einfache Art und Weise gelingt und gezielt - auch partiell - eingebracht werden kann. Ähnliches gilt für weitere eisenbasierte Legierungen.

Beispielsweise enthält die Formgedächtnislegierung neben Eisen und

unvermeidbaren Verunreinigungen die folgenden Legierungselemente in Gew.-%:

12 % < Mn < 45 %,

1 % < Si < 10 %,

Cr < 20 %,

Ni < 20%,

Mo < 20%,

Cu < 20%,

Co < 20%,

AI < 10%, Mg < 10%,

V < 2 %,

Ti < 2 %,

Nb < 2 %,

W < 2 %,

C < 1 %,

N < 1 %,

P < 0,3 %,

Zr < 0,3 %,

B < 0,01 %.

Ein entsprechendes Legierungssystem kann auf die spezifischen

Festigungseigenschaften durch die Auswahl der unterschiedlichen

Legierungskomponenten sehr gut abgestimmt werden. Beispielsweise erhöht sich die Festigkeit bei Zugabe von Kohlenstoff, Chrom, Molybdän, Titan, Niob oder Vanadium deutlich.

Zugabe von Mangan, Kohlenstoff, Chrom oder Nickel stabilisieren die Austenitphase, was zu einer Erhöhung der Aktivierungstemperatur genutzt werden kann. Eine Kombination von mindestens je einem Element aus den Gruppen Vanadium, Titan, Niob, Wolfram einerseits und mindestens je einem Element aus den Gruppen

Kohlenstoff, Stickstoff, Bor andererseits führt zur Bildung von Ausscheidungen im Gefüge und somit zur Vereinfachung oder zum Entfall der thermomechanischen Materialbehandlung , da z. B. das Spannungsfeld um die Ausscheidungen als

Keimstelle der Phasentransformation genutzt wird.

Eine pseudoplastische bzw. eine pseudoelastische Formgedächtnislegierung kann beispielsweise dadurch bereitgestellt werden, dass die Formgedächtnislegierung neben Eisen und unvermeidbaren Verunreinigungen die folgenden

Legierungselemente in Gew.-% enthält: 25 % < Mn < 32 %,

3 % < Si < 8 %,

3 % < Cr < 6 %,

Ni < 3 %,

C < 0,07 %, bevorzugt 0,01 % < C < 0,07 %, und/oder

N < 0,07 %, bevorzugt 0,01 % < N < 0,07 %,

0,1 % < Ti < 1,5 % oder

0,1 % < Nb < 1,5 % oder

0,1 % < W < 1,5 % oder

0,1 % < V < 1,5 %.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Mehrschichtverbundwerkstoffes, beispielsweise eines Sandwichverbundwerkstoffes liegt die Dicke der metallischen Schicht, beispielsweise des Deckblechs zwischen 0,15 und 1,0 mm, insbesondere zwischen 0,2 und 0,5 mm. Es hat sich herausgestellt, dass der genannte Dickenbereich eine leichte Umformung des Mehrschichtverbundwerkstoffes ermöglicht und gleichzeitig noch ein hohes Maß an Stabilität bereitstellt, während er einen

hinreichenden Wärmeübergang in die Kernschicht ermöglicht. Ebenso übt bei einer Aktivierung des Formgedächtnismaterials eine metallischen Schicht in dem genannten Dickenbereich ausreichende Umformkräfte zur Verformung des

Mehrschichtverbundwerkstoffes aus, insbesondere im Zusammenhang mit einer nichtmetallischen Schicht, welche einen faserverstärkten Kunststoff aufweist. Bei Sandwichverbundwerkstoffen kann die nichtmetallische Schicht auch als Kernschicht ausgebildet sein.

Vorzugsweise liegt die Dicke der nichtmetallischen Schicht zwischen 0,3 und 2,0 mm, insbesondere zwischen 0,4 und 1,0 mm. Bei den genannten Schichtdicken ist einerseits die notwendige Festigkeit und Steifigkeit des Verbundes gegeben.

Andererseits wird eine ausreichende Gewichtsreduzierung im Vergleich zu einem Vollmaterial erzielt. Weiter bevorzugt ist es, wenn das Verhältnis der Dicke der metallischen Schicht zu der Dicke der nichtmetallischen Schicht zwischen 0,4 und 0,6, insbesondere zwischen 0,45 und 0,55 liegt. Dieses Verhältnis hat sich für die

Umformeigenschaften unter Aktivierung des Formgedächtnismaterials als vorteilhaft herausgestellt. In einer weiteren Ausführungsform des Mehrschichtverbundwerkstoffes weist eine der metallischen Schichten, insbesondere eines der Deckbleche Aluminium oder eine Aluminiumlegierung auf. Vorzugsweise besteht eine der metallischen Schichten vollständig aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung. Aluminium oder

Aluminiumlegierungen eignen sich aufgrund ihres geringen Gewichts besonders für leichte Mehrschichtverbundwerkstoffe. Insbesondere eine Kombination von kohlefaserverstärktem Kunststoff beispielsweise in einer Kernschicht mit mindestens einem Aluminium oder eine Aluminiumlegierung aufweisenden Deckblech ergibt ein geringes Gewicht des Mehrschichtverbundwerkstoffes bei gleichzeitiger hoher Festigkeit. Aufgrund ihrer hohen Korrosionsbeständigkeit sind Aluminium oder Aluminiumlegierungen auch für die Anwendung in einem äußeren Deckblech vorteilhaft. Sofern Aluminium oder Aluminiumlegierungen nicht als

Formgedächtnismaterial eingesetzt werden, können diese aufgrund ihrer geringen Streckgrenze besonders leicht umgeformt werden, wenn sie in einem

Mehrschichtverbundwerkstoff mit mindestens einer metallischen Schicht aus

Formgedächtnismaterial kombiniert werden.

Der Mehrschichtverbundwerkstoff kann allerdings noch weitere metallische

Schichten, insbesondere Deckbleche, insbesondere äußere Deckbleche, beispielsweise zum Korrosionsschutz aufweisen. Auch ist eine ein- oder zweiseitige Beschichtung der metallischen Schichten oder nichtmetallischen Schichten denkbar, beispielsweise mittels metallischen, organischen oder anorganisch-organischen Beschichtungen. Solche Beschichtungen können insbesondere die Funktion einer

Korrosionsschutzschicht haben oder einen gewünschten optischen Effekt

herbeiführen.

Der Mehrschichtverbundwerkstoff ist vorzugsweise band- oder blechförmig. Dies ermöglicht eine wirtschaftliche Weiterverarbeitung bei hoher Prozesssicherheit, erleichtert die Handhabung und den Transport sowie die Lagerung des Mehrschichtverbundwerkstoffes.

Gemäß einer zweiten Lehre der vorliegenden Erfindung wird die zuvor genannte technische Aufgabe in Bezug auf ein Verfahren zur Herstellung eines

Mehrschichtverbundwerkstoffes, insbesondere eines erfindungsgemäßen

Mehrschichtverbundwerkstoffes, gelöst, bei dem mindestens eine metallische, ein Formgedächtnismaterial aufweisende Schicht mit mindestens einer nichtmetallischen, vorzugsweise Kunststoff aufweisenden Schicht verbunden wird.

Die Verbindung zwischen der mindestens einen metallischen Schicht und mindestens einen nichtmetallischen Schicht, beispielsweise dem Deckblech und der Kernschicht wird insbesondere durch den Einfluss von Druck und Temperatur ermöglicht. Die Verbindung kann beispielsweise durch Aufwalzen, Kalandrieren, Laminieren,

Verkleben oder Extrusion der nichtmetallischen Schicht auf die metallische Schicht erzeugt werden. Dabei kann das Material der nichtmetallischen Schicht schon bereits vor dem Verbinden in eine Schichtform gebracht worden sein und erst anschließend mit der metallischen Schicht verbunden werden. Es ist aber auch möglich, das

Material der nichtmetallischen Schicht beispielsweise mittels Kalandrieren oder Extrusion direkt bei der Erzeugung der nichtmetallischen Schicht mit der metallischen Schicht zu verbinden.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird bei dem Verfahren beispielsweise eine erste metallisches, ein Formgedächtnismaterial aufweisende metallische Schicht mindestens auf die Aktivierungstemperatur erwärmt und vorgeformt und

anschließend die metallische, ein Formgedächtnismaterial aufweisende Schicht auf eine Temperatur unterhalb der Aktivierungstemperatur abgekühlt und erneut umgeformt. Dadurch kann die selbstumformende Eigenschaft des Formgedächtnisses in dem hergestellten Mehrschichtverbundwerkstoff genutzt werden. Die metallische Schicht kann dabei beispielsweise vor der Verbindung mit der nichtmetallischen Schicht vorgeformt und umgeformt werden. Es kann ebenso zuerst die Verbindung von metallischer Schicht und nichtmetallischer Schicht hergestellt werden und anschließend eine Vorformung und Umformung der metallischen Schicht im

Mehrschichtverbundwerkstoff durchgeführt werden.

Die Umformung der das Formgedächtnismaterial aufweisenden metallischen Schicht kann gleichzeitig mit der Verbindung der nichtmetallischen, vorzugsweise Kunststoff aufweisenden Schicht durchgeführt werden. Nach der erfolgten Vorformung der metallischen Schicht kann der Mehrschichtverbundwerkstoff somit in einem einzigen weiteren kombinierten Arbeitsschritt hergestellt werden, was die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens erhöht. Das Material der nichtmetallischen Schicht basiert dabei vorzugsweise auf einem thermoplastischen Kunststoff aufgrund der Anforderungen an die Umformbarkeit der nichtmetallischen Schicht und der Möglichkeit,

eigenschaftsbestimmende Temperaturen der nichtmetallischen Schicht in ein gezieltes Verhältnis mit der Aktivierungstemperatur des Formgedächtnismaterials zu bringen. Bei der Verwendung eines faserverstärkten Kunststoffes kann insbesondere die Umformung der metallischen Schicht gleichzeitig mit dem Laminieren der Fasern in einer Kunststoffmatrix geschehen.

In einer weiteren Ausführungsform wird die nichtmetallische Schicht mit mindestens einer zweiten metallischen Schicht verbunden, welches bevorzugt aus einem

Formgedächtnismaterial besteht. Durch das Vorsehen von mindestens einer zweiten metallischen Schicht mit Formgedächtnis kann dem Mehrschichtverbundwerkstoff zusätzliche Umformbarkeit und Stabilität verliehen werden. Insbesondere eine symmetrische Anordnung der Schichten wird damit ermöglicht. Die nichtmetallische Schicht kann mit mindestens einer weiteren metallischen Schicht verbunden werden, welches Aluminium oder eine Aluminiumlegierung aufweist. Aluminium oder Aluminiumlegierung weisen neben einem geringen Gewicht und hoher Korrosionsbeständigkeit auch gute Eigenschaften beim Walzen oder

Verpressen auf, so dass Aluminium oder eine Aluminiumlegierung aufweisende metallische Schichten wirtschaftlich günstig und prozesssicher verarbeitetet werden können. In dem erfindungsgemäßen Verfahren können noch zusätzliche metallische oder nichtmetallische Schichten verarbeitet werden, insbesondere in Verbindung mit zusätzlichen Beschichtungen. In einer vorteilhaften Ausführungsform kann der Mehrschichtverbundwerkstoff in einem Coil-to-Coil-Verfahren hergestellt werden. Dies ermöglicht ein wirtschaftliches und prozesssicheres Verfahren. Dabei kann die metallische Schicht oder die metallischen Schichten auf einem Coil bereitgestellt und abgewickelt werden. Das Material der nichtmetallischen Schicht kann ebenfalls auf einem Coil zur Verfügung stehen, insbesondere in vorgefertigter Form. Bei einer auf einem faserverstärkten Kunststoff basierenden nichtmetallischen Schicht können die Komponenten des Kunststoffs, das Fasergewebe und die Kunststoffmatrix ebenso auf Coils bereitgestellt und abgewickelt werden. Das Aufwickeln des hergestellten

Mehrschichtverbundwerkstoffes auf ein Coil ermöglicht eine wirtschaftliche

Weiterverarbeitung, erleichtert die Handhabung und den Transport sowie die Lagerung des hergestellten Mehrschichtverbundwerkstoffes.

Ferner kann der Mehrschichtverbundwerkstoff in einem Coil/Band-to-Sheet/Blech- Verfahren hergestellt werden. Der Mehrschichtverbundwerkstoff kann dadurch zunächst wirtschaftlich und prozesssicher in einer Bandform hergestellt und anschließend in Bleche zugeschnitten werden. Bleche vereinfachen die Handhabung des Mehrschichtverbundwerkstoffes und sind insbesondere leicht stapelbar. Auch können die Bleche bereits während des Herstellungsverfahrens in eine Größe gebracht werden, die der für eine Weiterverarbeitung benötigten Größe entspricht.

Gemäß einer dritten und vierten Lehre wird die oben genannte technische Aufgabe durch ein aus einem erfindungsgemäßen Mehrschichtverbundwerkstoff hergestellten Halbzeug gelöst sowie durch ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Halbzeugs, bei dem das Halbzeug mindestens auf die Aktivierungstemperatur des Formgedächtnismaterials erwärmt wird bzw. durch ein Magnetfeld aktiviert wird und das Halbzeug sich über das Formgedächtnis des Formgedächtnismaterials zu dem gewünschten Bauteil umformt. Ein erfindungsgemäßes Halbzeug wird beispielsweise aus dem erfindungsgemäßen Mehrschichtverbundwerkstoff bereitgestellt, wobei das Formgedächtnismaterial ein Formgedächtnis über eine Form aufweist, welche von der Form des

Formgedächtnismaterials im Mehrschichtverbundwerkstoff verschieden ist. Das

Halbzeug kann dabei bandförmig sein oder in Form von Blechen, optional jedoch auch schon weiter in Hinsicht auf die Endform des herzustellenden Bauteils im technischen oder geometrischen Sinne zugeschnitten sein. Dadurch ist das Halbzeug vorteilhaft in seinen Eigenschaften, beispielsweise in der Handhabung, während des Transports oder während dessen Verwendung im Herstellungsprozess. Das Halbzeug kann in der entsprechenden einfachen Form, beispielsweise als Blech oder Band, zum Kunden ausgeliefert werden.

Die Herstellung des Bauteils aus dem Halbzeug wird durch die Umformeigenschaften des Formgedächtnismaterials stark vereinfacht. Vorzugsweise entspricht die im Formgedächtnis gespeicherte Form bereits der Endform des Bauteils. Damit kann durch Aufheizen des Halbzeugs bzw. durch entsprechende Magnetfelder das

Formgedächtnismaterial aktiviert werden und das Bauteil hergestellt werden. Hierfür werden keine weiteren Umformwerkzeuge benötigt.

Zu den Ausgestaltungen und Vorteilen des Verfahrens zur Herstellung eines

Mehrschichtverbundwerkstoffes, des aus einem erfindungsgemäßen

Mehrschichtverbundwerkstoff hergestellten Halbzeugs und des Verfahrens zur Herstellung eines Bauteils unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Halbzeugs wird weiter auf die Ausführungen zu dem erfindungsgemäßen

Mehrschichtverbundwerkstoff verwiesen sowie auf die Zeichnung. In der Zeichnung zeigt

Fig. la) in einer Schnittansicht ein erstes Ausführungsbeispiel eines

Mehrschichtverbundwerkstoffes, in einer Schnittansicht ein zweites Ausführungsbeispiel eines

Mehrschichtverbundwerkstoffes, in einer Schnittansicht ein drittes Ausführungsbeispiel eines

Mehrschichtverbundwerkstoffes, in einer Schnittansicht ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Herstellung eines Mehrschichtverbundwerkstoffes, in einer Schnittansicht zwei Bauteile hergestellt aus dem

erfindungsgemäßen Mehrschichtverbundwerkstoff, ein erstes Ausführungsbeispiel eines schematischen Aufbaus eines Verfahrens zur Herstellung eines Mehrschichtverbundwerkstoffes im Coil-to-Coil-Verfahren, ein zweites Ausführungsbeispiel eines schematischen Aufbaus eines Verfahrens zur Herstellung eines Mehrschichtverbundwerkstoffes im Coil-to-Coil-Verfahren, ein drittes Ausführungsbeispiel eines schematischen Aufbaus eines Verfahrens zur Herstellung eines Mehrschichtverbundwerkstoffes im Coil/Band-to-Sheet/Blech-Verfahren, ein viertes Ausführungsbeispiel eines schematischen Aufbaus eines Verfahrens zur Herstellung eines Mehrschichtverbundwerkstoffes im Coil/Band-to-Sheet/Blech-Verfahren,

Fig. 5a) ein Ausführungsbeispiel eines Halbzeugs aus einem erfindungsgemäßen

Mehrschichtverbundwerkstoff in perspektivischer Darstellung, Fig. 5b) ein Bauteil hergestellt aus dem Halbzeug aus Fig. 5a) in perspektivischer Darstellung.

Fig. la) zeigt in einer Schnittansicht ein erstes Ausführungsbeispiel eines

Mehrschichtverbundwerkstoffes 2, bei welchem eine nichtmetallische, vorzugsweise Kunststoff aufweisende Kernschicht 4 mit einer metallischen Schicht, vorzugsweise einem Deckblech 6 verbunden ist, welches ein metallisches Formgedächtnismaterial aufweist. Vorzugsweise weist das Deckblech 6 eine eisenbasierende

Formgedächtnislegierung und die Kernschicht 4 einen thermoplastischen und faserverstärkten Kunststoff auf, beispielsweise einen kohlefaserverstärkten Blend aus Polyamid und Polyethylen. Insbesondere weist das Formgedächtnismaterial des Deckblechs 6 ein Formgedächtnis einer Form auf, welche von der hier gezeigten Form des Formgedächtnismaterials im Mehrschichtverbundwerkstoff verschieden ist. Fig. lb) zeigt in einer Schnittansicht ein zweites Ausführungsbeispiel eines

Mehrschichtverbundwerkstoffes 2', bei welchem im Vergleich zu dem in Fig. la) gezeigten Ausführungsbeispiel an der dem Deckblech 6 gegenüberliegenden Seite ein weiteres metallisches Deckblech 8 mit der Kernschicht 4 verbunden ist. Das weitere Deckblech 8 kann dabei andere Materialien aufweisen, beispielsweise Aluminium oder eine Aluminiumlegierung. Das Deckblech 8 kann aber ebenso wie das Deckblech 6 ein metallisches Formgedächtnismaterial aufweisen. Insbesondere kann in diesem Fall das Formgedächtnismaterial des Deckblechs 8 einen Formgedächtnis aufweisen, welches dem Formgedächtnis des ersten Deckblechs 6 entspricht, so dass sich die Umformeigenschaften der Deckbleche 6, 8 bei einer Aktivierung unterstützen.

Insbesondere weisen auch die Deckbleche 6, 8 näherungsweise die gleiche Dicke auf, so dass der Mehrschichtverbundwerkstoff näherungsweise entlang seiner Dicke symmetrisch ist. Alternativ kann ein metallisches Deckblech 8 auch ohne

Formgedächtniseigenschaft verwendet werden. Der Mehrschichtverbundwerkstoff 2" kann aber auch, wie in Fig. lc) gezeigt, mehrere nichtmetallische Schichten als Kernschichten 4a, 4b aufweisen, wobei eine metallische Schicht 6 mit Formgedächtnis zwischen den Schichten 4a, 4b angeordnet ist. Eine Vielzahl von weiteren Kombinationen und Anordnungen der Schichten ist denkbar.

Fig. 2a) -e) zeigen in einer Schnittansicht ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Herstellung eines Mehrschichtverbundwerkstoffes 2, 2'. Zunächst wird in Fig. 2a) eine metallische Schicht, beispielsweise ein metallisches Deckblech 6, welches ein

Formgedächtnismaterial aufweist, bereitgestellt. Das Deckblech 6 kann dabei in Bandform vorliegen. Das Deckblech wird mindestens auf die Aktivierungstemperatur des Formgedächtnismaterials erwärmt und vorgeformt, beispielsweise wie in Fig. 2b) gezeigt in eine runde oder ovale Form. Optional wird anschließend das Deckblech in Fig. 2c) auf eine Temperatur unterhalb der Aktivierungstemperatur abgekühlt und erneut umgeformt, beispielsweise wieder in eine Bandform. Die Aktivierung kann aber beispielsweise auch über ein entsprechendes Magnetfeld bewirkt werden.

Schließlich wird das Deckblech 6 mit einer nichtmetallischen Schicht, beispielsweise der Kernschicht 4 verbunden, wobei die Umformung des Deckblechs 6 vor dem Verbinden mit der Kernschicht 4 geschehen kann, wie in Fig. 2c) gezeigt, oder gleichzeitig mit der Verbindung mit der Kernschicht 4 in Fig. 2d). Der

Mehrschichtverbundwerkstoff 2 in Fig. 2d) entspricht nun dem in Fig. la) gezeigten Ausführungsbeispiel, wobei das Formgedächtnismaterial ein Formgedächtnis über die in Fig. 2b) gezeigte Form oder alternativ eine Form zwischen Fig. 2b) und Fig. 2a), wenn der Formgedächtniseffekt so ausgelegt ist, dass keine vollständige

Rückverformung stattfindet, aufweist.

Wie in Fig. 2e) gezeigt, kann eine metallische Schicht, beispielsweise ein weiteres Deckblech 8 mit der Kernschicht 4 verbunden werden, wobei das Deckblech 8 im

Anschluss oder auch gleichzeitig mit dem Verbinden des ersten Deckblechs 6 mit der Kernschicht 4 im Mehrschichtverbundwerkstoff 2' angeordnet werden kann. Der Mehrschichtverbundwerkstoff 2' in Fig. 2e) entspricht nun auch dem in Fig. lb) gezeigten Ausführungsbeispiel, wobei das Formgedächtnismaterial ein

Formgedächtnis über die in Fig. 2b) gezeigte Form bzw. eine Form zwischen Fig. 2b) und Fig. 2a) aufweist. Fig. 2f) zeigt in einer Schnittansicht ein Bauteil 10 hergestellt aus dem in Fig. 2d) gezeigten Mehrschichtverbundwerkstoff 2. Die Herstellung des Bauteils 10 kann dabei durch Umformwerkzeuge bewirkt werden, wobei zusätzlich die Umformeigenschaften des Formgedächtnismaterials durch Aufwärmen mindestens auf die

Aktivierungstemperatur genutzt werden können. Insbesondere geschieht die

Herstellung des Bauteils 10 jedoch nur durch ein Aufwärmen des

Mehrschichtverbundwerkstoffes 2 mindestens auf die Aktivierungstemperatur, bei der das Formgedächtnis des Formgedächtnismaterials im Deckblech 6 aktiviert und die Form des Deckblechs 6 aus Fig. 2b) bzw. eine Form zwischen Fig. 2b) und Fig. 2a) wiederhergestellt wird. Es handelt sich dann dabei um einen selbstumformenden Mehrschichtverbundwerkstoff 2.

Analog dazu zeigt Fig. 2g) ein Bauteil 10' hergestellt aus dem in Fig. 2e) gezeigten Mehrschichtverbundwerkstoff 2'.

Fig. 3a) zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines schematischen Aufbaus eines Verfahrens zur Herstellung eines Mehrschichtverbundwerkstoffes 2 im Coil-to-Coil- Verfahren, bei welchem zunächst ein bandförmiges metallisches Deckblech 6 von einem Coil 12 abgewickelt wird. In einer ersten Vorformstufe 14 wird das Deckblech 6 mindestens auf die Aktivierungstemperatur TA erwärmt und vorgeformt.

Anschließend wird das Deckblech 6 in der zweiten Umformstufe 16 unterhalb der Aktivierungstemperatur TA abgekühlt und umgeformt, beispielsweise wieder in eine Bandform. Das Material der Kernschicht 4 wird von einem zweiten Coil 18

abgewickelt und in einer Verbindungsvorrichtung 20, beispielsweise wie hier dargestellt durch eine Bandpresse, mit dem Deckblech 6 zu einem

Mehrschichtverbundwerkstoff 2 verbunden. Vereinfacht ist in den Fig. 3 und 4 nur ein Coil 18 für die Bereitstellung des Materials der Kernschicht 4 gezeigt, jedoch können insbesondere für faserverstärkte Kunststoffe innerhalb der Kernschicht mehrere Coils verwendet werden, beispielsweise separate Coils für ein Fasergewebe und eine Kunststoffmatrix. Der hergestellte Mehrschichtverbundwerkstoff 2 wird schließlich auf ein weiteres Coil 22 gewickelt. Fig. 3b) zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines schematischen Aufbaus eines Verfahrens zur Herstellung eines Mehrschichtverbundwerkstoffes 2 im Coil-to-Coil- Verfahren. Das in der Fig. 3b) gezeigte Verfahren unterscheidet sich von dem in Fig. 3a) gezeigten Verfahren dadurch, dass in Fig. 3b) anstatt einer separaten zweiten Umformstufe 16 und einer Verbindungsvorrichtung 20 die Umformung des

Deckblechs 6 unterhalb der Aktivierungstemperatur TA und die Verbindung mit der Kernschicht 4 in einer einzigen Verbindungsvorrichtung 24 bewirkt wird. Damit kann ein Verfahrensschritt eingespart werden. Fig. 4a) zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel eines schematischen Aufbaus eines

Verfahrens zur Herstellung eines Mehrschichtverbundwerkstoffes 2 im Coil/Band-to- Sheet/Blech-Verfahren. Das in der Fig. 4a) gezeigte Verfahren unterscheidet sich von dem in Fig. 3a) gezeigten Verfahren dadurch, dass in Fig. 4a) der

Mehrschichtverbundwerkstoff 2 nicht auf ein Coil 22 gewickelt wird, sondern in einem der Verbindungsvorrichtung 20 nachgeordneten Bandteiler 26 zu Blechen 28 verarbeitet wird.

Fig. 4b) zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel eines schematischen Aufbaus eines Verfahrens zur Herstellung eines Mehrschichtverbundwerkstoffes im Coil/Band-to- Sheet/Blech-Verfahren, bei welchem analog zu Fig. 3b) die Umformung des

Deckblechs 6 unterhalb der Aktivierungstemperatur TA und die Verbindung mit der Kernschicht 4 in einer einzigen Verbindungsvorrichtung 24 bewirkt wird.

Fig. 5a) zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Halbzeugs 30 aus einem

erfindungsgemäßen Mehrschichtverbundwerkstoff in perspektivischer Darstellung. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Halbzeug aus einem

Mehrschichtverbundwerkstoff 2 mit einer Kernschicht 4 und einem Deckblech 6 hergestellt. Der Mehrschichtverbundwerkstoff 2 wurde dabei bereits in eine dem herzustellenden Bauteil 10 entsprechende Form zugeschnitten und weist den

Formgedächtniseffekt berücksichtigende, zielgerichtete technische Eigenschaften auf. Zur Herstellung des Bauteils 32 in Fig. 5b) kann das Halbzeug 30 zunächst mindestens auf die Aktivierungstemperatur des Formgedächtnismaterials erwärmt werden und anschließend, insbesondere unter Einbeziehung eines Formgedächtnisses, in die Endform des Bauteils 32 umgeformt werden. Vorzugsweise weist das Deckblech 6 des Halbzeugs 30 ein Formgedächtnis über eine Form auf, die dem herzustellenden Bauteil 32 entspricht. Dann kann das Bauteil 32 nur durch eine Aufheizung des Halbzeugs 30 über die Aktivierungstemperatur TA durch eine Aktivierung des

Formgedächtnismaterials ohne weitere Umformwerkzeuge hergestellt werden.