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Patent Searching and Data


Title:
SHEET STEEL BILLET THAT CAN BE SHAPED TO FORM A COMPONENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/087872
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a sheet steel billet, sections of which are reinforced, that can be shaped to form a component. To achieve this, the entire surface of a reinforcement sheet is glued to a base sheet, using an adhesive which cures at a high temperature as the adhesive agent. The peripheral edge of the reinforcement sheet is securely fixed, forming no gaps, to the base sheet using an adhesive that cures at lower temperatures than the curing temperature of the adhesive applied to the entire surface. Said adhesive seals the area it encompasses, which contains the adhesive that has been applied to the entire surface but that is not cured until after the shaping process. Once said shaping process has taken place, this adhesive is fully cured at a high temperature, thus fixing the reinforcement sheet to the base sheet with maximum adherence.

Inventors:
BEENKEN HEIKO (DE)
RENNER ULRICH (DE)
NAZIKKOL CETIN (DE)
Application Number:
PCT/EP2002/003223
Publication Date:
November 07, 2002
Filing Date:
March 22, 2002
Export Citation:
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Assignee:
THYSSENKRUPP STAHL AG (DE)
BEENKEN HEIKO (DE)
RENNER ULRICH (DE)
NAZIKKOL CETIN (DE)
International Classes:
B32B7/02; B32B7/12; (IPC1-7): B32B7/12; B32B7/02
Foreign References:
DE19919783A12000-11-09
DE4307563A11993-09-23
EP1136253A22001-09-26
Other References:
DATABASE WPI Section Ch Week 198949, Derwent World Patents Index; Class A28, AN 1989-361795, XP002212348
Attorney, Agent or Firm:
COHAUSZ & FLORACK (Düsseldorf, DE)
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE
1. Zu einem Formbauteil umformbare Blechplatine, auf deren Basisblech bereichsweise mindestens ein Verstärkungsblech aufgeklebt ist, wobei zwischen dem Basisblech und dem Verstärkungsblech ein bei erhöhter Temperatur aushärtender Klebstoff vollflächig aufgetragen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungsblech an seinem umlaufenden Rand lückenlos mit einem bei niedrigeren Temperaturen als die Aushärtungstemperatur des vollflächig aufgetragenen Klebstoffes aushärtenden Klebstoff mit dem Basisblech fest verbunden ist, wobei der bei niedrigeren Temperaturen aushärtende Klebstoff am Rand des Verstärkungsbleches den eingeschlossenen Raum mit dem vollflächig aufgetragenen, noch nicht ausgehärteten Klebstoff abdichtet.
2. Blechplatine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der am Rand des Verstärkungsbleches aufgetragene Klebstoff im ausgehärteten Zustand flexibel ist.
3. Blechplatine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der am Rand des Verstärkungsbleches aufgetragene Klebstoff auch über den übrigen Bereich des Verstärkungsbleches als Fixierspots verteilt ist.
4. Blechplatine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der am Rand des Verstärkungsbleches aufgetragene Klebstoff ein kaltaushärtender Klebstoff ist.
5. Blechplatine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der am Rand des Verstärkungsbleches aufgetragene Klebstoff ein warmaushärtender Klebstoff ist, der bei geringeren Temperaturen als der vollflächig aufgetragene Klebstoff aushärtet.
6. Blechplatine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der am Rand des Verstärkungsbleches aufgetragene Klebstoff ein physikalisch abbindender Klebstoff aus der Gruppe der Kontaktklebstoffe, Schmelzklebstoffe, Dispersionsklebstoffe oder Plastisole ist.
7. Blechplatine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der vollflächig aufgetragene Klebstoff ein Hotmelt ist.
8. Blechplatine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Hotmelt ein Reaktivharz ist.
9. Blechplatine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Hotmelt ein Epoxidharz, Polyurethanharz oder ein Plastisol ist.
Description:
Zu einem Formbauteil umformbare Blechplatine Für verschiedene Einsatzgebiete, insbesondere beim Karosseriebau von Fahrzeugen, ist der Konstrukteur aus Gründen eines sparsamen Materialeinsatzes bestrebt, belastungsoptimierte Formbauteile zu verwenden. Bekannt und bewährt haben sich dafür Tailored Blanks. Solche Tailored Blanks, die aus verschiedenen Blechzuschnitten unterschiedlicher Festigkeit und/oder Dicke zu einer Blechplatine zusammengeschweißt sind, lassen sich durch Tiefziehen oder Pressen zum Formbauteil umformen.

Obgleich sich diese Art von Formbauteilen in der Praxis gut bewährt hat, gibt es in jüngster Zeit neue Vorschläge für herstellungstechnisch preiswertere, belastungsoptimierte Formbauteile. Diese Formbauteile sind aus geklebten Verbundblechen hergestellt. Sie bestehen aus einem Basisblech und einem Verstärkungsblech, das in einem zu verstärkenden Bereich mittels eines unter Wärme aushärtenden Klebstoffes vollflächig aufgeklebt ist. Damit ein solches Verbundblech umgeformt werden kann, wird der Klebstoff zunächst in einer ersten Wärmebandlung des Verbundbleches nur teilausgehärtet. Erst nach der Umformung wird er durch eine zweite Wärmebehandlung ausgehärtet. Bei einem zu lackierenden Formbauteil kann das in Verbindung mit dem Lackeinbrennen erfolgen (DE 199 19 783 A1).

Die Herstellung eines solchen Formbauteils ist aufwendig, weil für die Teilaushärtung des die beiden Bleche räumlich zueinander fixierenden Klebstoffes das Verbundblech erwärmt werden muss. Als weiterer Nachteil kommt aber vor allem hinzu, dass bei Verwendung eines vor der Umformung der Blechplatine zum Formbauteil teilausgehärteten und nach der Umformung vollausgehärteten Klebstoffes nicht die bei der einstufigen Vollaushärtung zu erreichende maximale Festigkeit der Klebeverbindung zu erreichen ist.

Schließlich erschwert der teilausgehärtete Klebstoff die Umformarbeit.

Ausgehend von diesem Stand der Technik betrifft die Erfindung eine zu einem Formbauteil umformbare Blechplatine, auf deren Basisblech bereichsweise mindestens ein Verstärkungsblech aufgeklebt ist, wobei zwischen dem Basisblech und dem Verstärkungsblech ein bei erhöhter Temperatur aushärtender Klebstoff vollflächig aufgetragen ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfach herzustellende Blechplatine der vorgenannten Art zu schaffen, die leicht umformbar ist und deren Klebeverbindung nach der Umformung zum Formbauteil eine maximale Festigkeit hat.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Verstärkungsblech an seinem umlaufenden Rand lückenlos mit einem bei niedrigeren Temperaturen als die Aushärtungstemperatur des vollflächig aufgetragenen Klebstoffes aushärtenden Klebstoff mit dem Basisblech fest verbunden ist, wobei der bei niedrigeren Temperaturen aushärtende Klebstoff am Rand des Verstärkungsbleches den eingeschlossenen Raum mit dem vollflächig aufgetragenen, noch nicht ausgehärteten Klebstoff abdichtet.

Bei der erfindungsgemäßen Blechplatine übernimmt der am Rand des Verstärkungsbleches aufgetragene Klebstoff die Fixierung des Verstärkungsbleches auf dem Basisblech während der Lagerung, des Transportes und des Umformens und eventueller weiterer Verfahrensschritte, wie der Abdichtung des Raums mit dem noch nicht ausgehärteten Klebstoff bei der Umformung der Platine und der Reinigung des Formbauteils vor einer kathodischen Tauchlackierung und einem eventuellen Einbrennen des Lackes. Insbesondere verhindert der am Rand des Verstärkungsbleches aufgetragene Klebstoff, dass bei der Umformung der Platine der noch nicht hart gewordene Klebstoff aus dem Raum zwischen dem Basisblech und dem Verstärkungsblech herausgequetscht wird.

Das bedeutet, dass dieser am Rand des Verstärkungsbleches aufgetragene Klebstoff nicht nur bei Raumtemperaturen sondern auch bei erhöhten Temperaturen, ggf. bis zu Lackeinbrenntemperaturen ausreichend fest sein muß, um fixierend und abdichtend zu wirken.

Da beim Umformen der Platine zum Formbauteil der bei erhöhter Temperatur aushärtende, vollflächig aufgetragene Klebstoff noch nicht ausgehärtet ist, ist nur geringe Umformarbeit zu leisten. Nach der Aushärtung des vollflächig aufgetragenen Klebstoffes übernimmt dann dieser die im betrieblichen Einsatz des Formbauteils verlangte großflächige schubfeste Verbindung zwischen dem Basisblech und dem Verstärkungsblech.

Die Erfindung beruht also auf dem Prinzip der Aufgabentrennung der Klebeverbindung während des Herstellungsprozesses und während des betrieblichen Einsatzes des Formbauteils. Deshalb braucht der vollflächig aufgetragene Klebstoff für den Herstellungsprozess keine Fixierungsfunktion auszuüben. Deshalb erfolgt erst nach der Umformung die in aller Regel nur eine einstufige Vollaushärtung mit dem Ergebnis einer optimalen Festigkeit, während der am Rand aufgetragene Klebstoff hinsichtlich seiner Eigenschaften nur bezüglich der Erfordernisse während des Fertigungsprozesses optimiert zu werden braucht. Da der am Rand des Verstärkungsbleches aufgetragene Klebstoff, der die Fixierung des Vestärkungsbleches übernimmt, sollte allerdings im ausgehärteten Zustand eine gewisse Flexibilität haben, um die Umformungen mitmachen zu können, ohne dass dabei seine Abdichtungsfunktion verloren geht.

Zusätzlich zur Fixierung des Verstärkungsbleches an dessen Rand können auch im übrigen Bereich des Verstärkungsbleches aus demselben Klebstoff Fixierspots vorgesehen sein.

Für den am Rand aufzutragenden Klebstoff eignet sich ein kaltaushärtender Klebstoff oder ein warmaushärtender Reaktivkleber, der bei geringeren Temperaturen aushärtet als der vollflächig aufgetragene Klebstoff. Auch ein physikalisch abbindender Klebstoff aus der Gruppe der Kontaktklebstoffe, Schmelzklebstoffe, Dispersionsklebstoffe oder Plastisole ist geeignet.

Für den am Rand aufgetragenen Klebstoff kann auch ein Hotmelt, insbesondere ein Reaktivharz, ein Epoxidharz, ein Polyurethanharz oder ein Plastisol, Verwendung finden. In diesem Fall muß dessen Vernetzungstemperatur unter der Temperatur liegen, bei der die Aushärtung des vollflächig aufgetragenen Klebstoffes einsetzt.