(57)【要約】  本発明は、複合材料、特に鋼複合材料を製造するための方法であって、以下の方法ステップ：第１のワークピース（１）および第２のワークピース（２）を提供するステップと、暫定複合材（５）を形成するために、前記第１のワークピース（１）と前記第２のワークピース（２）との間に接着結合部（１０）を生成するステップと、複合材料を形成するために前記暫定複合材を圧延、特に熱間圧延するステップであって、接着結合部（５）が、圧延工程中に所定の破壊点の形態で、少なくとも部分的に分離される、ステップとを含む方法に関する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複合材料、特に鋼複合材料を製造するための方法であって、以下の方法ステップ：
−第１のワークピース（１）および第２のワークピース（２）を提供するステップと、
−暫定複合材（５）を形成するために、前記第１のワークピース（１）と前記第２のワークピース（２）との間に接着結合部（１０）を生成するステップと、
−前記複合材料を形成するために前記暫定複合材（５）を圧延、特に熱間圧延するステップであって、前記接着結合部（１０）が、前記圧延工程中に所定の破壊点の形態で、少なくとも部分的に分離される、ステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記暫定複合材（５）が、シーラントによって実質的に密封される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１のワークピース（１）および前記第２のワークピース（２）が、接触面を形成するように互いに関して配置され、かつ、好ましくは前記接触面の縁部領域に沿って接着結合部によって、周辺で結合され、特に溶接される、請求項１または２に記載の発明。
【請求項４】
前記所定の破壊点を実現するために、前記接着結合部（１０）の負荷容量が空間的に調節される、請求項１から３の一項に記載の方法。
【請求項５】
前記接着結合部（１０）を生成するために、結合材料が使用される、請求項１から４の一項に記載の方法。
【請求項６】
接着結合部（１０）を生成するための前記結合材料が、少なくとも部分的に複数層に塗布される、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記負荷容量が、前記接着結合部（１０）に沿った結合材料の層の数によって調節される、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記第１のワークピース（１）および／または前記第２のワークピース（２）が、前記接着結合部を生成する前に、少なくとも部分的に洗浄される、請求項１から７の一項に記載の方法。
【請求項９】
複合材料を製造するための第１のワークピース（１）と第２のワークピース（２）との暫定複合材（５）であって、所定の破壊点として作用する接着結合部（１０）を含む、暫定複合材。
【請求項１０】
前記暫定複合材（５）が、密封するためのシーラントを含む、請求項９に記載の暫定複合材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合材料の製造方法および暫定複合材に関する。
【背景技術】
【０００２】
複合材料の特性を意図的に調節または実現することを可能にするために、異なる材料から作製される２つのスラブが、熱間圧延工程によって１つの複合材料に結合される方法は、従来技術から十分に知られている。典型的には、同じサイズの複合相手部材が、上下に配置されて、周辺で一体に溶接され、スラグの形成を防止し、接合された複合相手部材を熱間圧延装置までできるだけ安全に搬送する。スラブには一般に凹凸があるので、溶接工程中にエアチャンバが形成される可能性があり、それは依然として熱間圧延工程後に複合相手部材間の気泡として見いだされる可能性がある。
【０００３】
この気泡の形成を抑えるために、先行技術、例えば欧州特許出願公開第０  ００４  ０６３号明細書から方法が知られており、その方法では、複合材料を製造するために、複合相手部材が圧延される前に、ワークピースの間から空気を逃がす精巧な試みがなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】欧州特許出願公開第０  ００４  ０６３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、複合材料、特に鋼複合材料の製造における気泡の形成を可能な限り容易に防止することができる方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
課題は、複合材料、特に鋼複合材料を製造するための方法であって、以下の方法ステップ：
−第１のワークピースおよび第２のワークピースを提供するステップと、
−暫定複合材を形成するために、第１のワークピースと第２のワークピースとの間に接着結合部、特に溶接継ぎ目を生成するステップと、
−複合材料を形成するために暫定複合材を圧延、特に熱間圧延するステップであって、接着結合部、特に溶接継ぎ目が、圧延工程中に所定の破壊点の形態で、少なくとも部分的に分離される、ステップと
を含む方法によって解決される。
【０００７】
従来技術と比較して、本発明による方法は、この結合が、圧延工程、特に熱間圧延工程中に再び分離されるように構成されるという接着結合部の利点を有する。その結果、第１のワークピースと第２のワークピースとの間の潜在的なエアチャンバに捕捉された空気は、圧延工程中にこれらのチャンバから再び押し出されて、開放された所定の破壊点を経て、第１のワークピースと第２のワークピースとの間の領域を出る。このようにして、気泡の形成は、例えば、排出のような追加の精巧な方法ステップに依存せずに、容易に防止され得る。
【０００８】
好ましくは、圧延工程、特に熱間圧延工程が、板金、特に金属ストリップを製造する。この目的のために、特に、第１のワークピースおよび／または第２のワークピースは、接着結合部を生成する前にスラブパケットを形成するために順に積み重ねられるスラブであることが意図される。しかし、第１のワークピースおよび／または第２のワークピースがシートバーであることも考えられる。接着結合部、例えば溶接継ぎ目は、この場合、好ましくは第１のワークピースおよび第２のワークピースの接合されたパケットの外側に沿って、第１のワークピースおよび第２のワークピースが互いに隣接する領域内では特に、部分的に、または完全に周辺で生成される。
【０００９】
本発明の有利な構成およびさらなる発展は、従属請求項から、および図面を参照して説明から得ることができる。
【００１０】
本発明の別の構成は、暫定複合材がシーラントによって実質的に密封されることを提供する。シーラントは、接着結合部のない暫定複合材の領域に挿入または塗布されることが特に意図されている。このようにして、第１のワークピースと第２のワークピースとの間に空気が入り込み、それによってスラグの形成を促進することが回避され得る。その際に、製造工程中の一般的な温度、特に、暫定複合材が熱間圧延工程のために挿入される炉内の温度に耐える耐熱シーラントを使用することが好ましい。このシーラントは、例えば、ラッカー、黒み塗、および／または糊であり、それによって、接着結合部のない領域が充填され、および／または覆われる。シーラントとしては、ホットグルー糊または車両用修理キットを考えることもできる。シーラントは、耐火性キット、耐火性接着剤、または他の耐火性混合物であることが好ましい。シーラントは、特に、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、窒化ホウ素、ケイ酸ジルコニウム、コランダム、マグネサイトおよび／またはケイ酸アルミニウムのような金属酸化物、窒化物、ケイ酸塩および／または無機材料を含む。
【００１１】
本発明の別の構成は、第１のワークピースと第２のワークピースとが、接触面を形成するように互いに関して配置され、好ましくは、接触面の縁部領域に沿って接着結合部によって、周辺で結合され、特に溶接されることを提供する。
【００１２】
別の構成は、所定の破壊点を実現するために、特に暫定複合材の周囲に沿って、接着結合部の負荷容量が空間的に調節されることを提供する。この点において、「負荷容量」は、好ましくは、せん断力、張力、および／または圧縮力に関する接着結合部の引張強度を指し、または負荷容量は、一般に、接着結合部の損傷閾値によって決定される。接着結合部の負荷容量は、例えば接着結合部の中断、さもなければ周辺結合の中断によって実現され、あるいは完全な周辺の接着結合部が意図的に特定の領域で弱められるか、または追加の接着結合部によってさらに強化される。第１の負荷容量を備える領域、特に第１の損傷閾値を含む領域、および第２の負荷容量を備える領域、特に第２の損傷閾値を含む領域が、接着結合部を生成する場合に実現され、その場合は、第１の負荷容量が第２の負荷容量よりも小さく、または第２の損傷閾値が第１の損傷閾値より大きいことが特に意図される。次いで第１の負荷容量を含む領域は、好ましくは所定の破壊点の領域を形成する。
【００１３】
本発明の別の構成は、結合材料、例えば溶接材料が使用されて、接着結合部を生成することを提供する。その際、結合材料は、第１のワークピースおよび第２のワークピースの両方に接触することが好ましい。特に凹部は、接着結合部を形成するための結合材料が中に埋め込まれ、好ましくは結合材料が凹部と同一平面となるように配置されるように意図される。結合材料は、例えば、溶接ビードによって実現される。
【００１４】
本発明の別の構成は、接着結合部を生成するために、結合材料が少なくとも部分的に複数の層内に塗布されることを提供する。複数層の配置により、結合材料の単一層と比較して、接着結合部が負荷容量に関して増大され得る。
【００１５】
本発明の別の構成は、負荷容量が、接着結合部に沿った結合材料の層の数によって調節されることを提供する。第１の負荷容量を備える領域内に、結合材料の１つの層が配置され、または全く層が配置されず、第２の負荷容量を備える領域内に、第１の負荷容量を備える領域内よりも少なくとも１つより多い結合材料の層が配置されることが特に意図される。そうすることで、第１の層、第２の層、および／または第３の層が、暫定複合材に沿って完全にまたは部分的に周辺で、配置されることが考えられる。
【００１６】
本発明の別の構成は、第１のワークピースおよび第２のワークピースが、接着結合部を生成する前に少なくとも部分的に洗浄されることを提供する。特に、第１のワークピースおよび第２のワークピースは、暫定複合材の中で互いに隣り合っている側部上で、それぞれ洗浄され、特に送風される。洗浄により、圧延工程後に複合材料の中に汚染物が捕捉されることを有利に回避できる。
【００１７】
本発明の別の目的は、複合材料を製造するための、第１のワークピース、特にスラブおよび／またはシートバーと、第２のワークピース、特にスラブおよび／またはシートバーとの暫定複合材であって、暫定複合材は、所定の破壊点として働く、接着結合部、好ましくは溶接継ぎ目を有する。
【００１８】
従来技術と比較して、本発明によるこのような暫定複合材の使用は、圧延工程中に開放された所定の破壊点から空気が逃げることができるという利点があり、そうでなければ複合材料中に気泡が形成されることになる。
【００１９】
好ましくは、第１のワークピースおよび第２のワークピースはスラブパケットを形成し、暫定複合材は、板金、特に金属ストリップの製造のための半製品形態で提供される。さらに、接着結合部は、第１のワークピースと第２のワークピースとの間の特に境界面の領域において、暫定複合材の周囲に沿って完全に、または部分的に延在する。接着結合部が空間的に調節され、および／または接着結合部の負荷容量が空間的に調節されることがさらに提供される。
【００２０】
本発明の別の構成は、暫定複合材が密閉するためのシーラントを備えることを提供する。この点において、シーラントは、接着結合部のない、特に溶接継手のない領域内に配置されることが好ましい。このようにして、スラグの形成が、接着結合部のない領域を通って入る空気によって引き起こされることを有利に回避する。
【００２１】
本発明の追加の詳細、特徴および利点は、図面ならびに図面を参照して以下の好ましい構成の説明から生じる。この点において、図面は、本発明の概念を限定するものではなく、本発明の例示的な構成を示しているだけである。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】従来技術（上部）および本発明の例示的な実施形態（下部）による、直接的な比較における、第１のワークピースと第２のワークピースとの間の暫定複合材を示す図である。
【図２】本発明の例示的な実施形態による暫定複合材の例示的な接着結合部を示す図である。
【発明を実施する形態】
【００２３】
様々な図において、同じ部分には常に同じ参照符号が付されているので、したがって一般的にはそれぞれ１回だけ指定され、または言及される。
【００２４】
図１は、従来技術および本発明の例示的な実施形態による、第１のワークピース１および第２のワークピース２の暫定複合材の直接的な比較を示す図である。そのような暫定複合材５は、圧延工程、特に熱間圧延工程によってさらに加工されて、複合材料、特に鋼複合材料を形成することが好ましく、第１のワークピース１および第２のワークピース２向けに異なる材料を使用することによって、複合材料の材料特性が意図的に調節される。暫定複合材５を形成するために、例えばスラブまたはシートバーの形態の第１のワークピース１と、例えば別のスラブまたは別のシートバーの形態の第２のワークピース２とが、共通の接触面に沿って互いに隣接して配置される。第１のワークピース１および第２のワークピース２は、好ましくは、例えば、複数層のスラブパケットを形成するために、概ね一致して上下に配置される。この目的のために、第１のワークピース１および第２のワークピース２は、好ましくは、少なくとも１つの側面に沿って形状およびサイズにおいて、均一に設計または寸法形成される。第１のワークピース１および第２のワークピース２が、それらが互いに隣接して配置される前に、少なくとも側面に沿って洗浄され、特に送風されることがさらに提供され、それによって第１のワークピース１および第２のワークピース２が暫定複合材５内で互いに接触する。第１のワークピース１と第２のワークピース２との間に、スラグの形成を促進し、または引き起こす空気が入らないことは、製造される複合材料の品質にとって決定的に重要である。この理由により、第１のワークピース１と第２のワークピース２との間の中間の空間に空気が入らないように、第１のワークピース１および第２のワークピース２が周辺で一体に溶接されることを従来技術は提供している。このような溶接継手は、第１のワークピース１および第２のワークピース２が、熱間圧延工程に搬送される場合、すなわち熱間圧延工程のために設けられる装置に搬送される場合、それらが一体に保持されることをさらに保証する。図示の構成では、第１のワークピース１、第２のワークピース２、および第３のワークピース３がスラブパケット内で互いに結合されており、第１のワークピース１と第２のワークピース２との間、ならびに第２のワークピース２と第３のワークピース３との間に、接着結合部がそれぞれ設けられている。しかし、先行技術の意義の範囲内で完全な溶接継手は、潜在的に捕捉された空気が複合材料の中に気泡を形成する結果になる可能性があるという欠点を有する。この気泡の形成を防止するために、本発明の例示的な構成では、所定の破壊点の意義の範囲内で接着結合部１０が、圧延工程、特に熱間圧延工程中に少なくとも部分的に分離されるように設計された接着結合部１０が生成されることが提供される。接着結合部１０を分離することによって、圧延工程中に、捕捉された空気を開放された所定の破壊点から外へ再び押し出すことができ、実質的に気泡のない、したがって高品質の複合材料を実現することができる。この目的のために、接着結合部は、接着結合部１０の負荷容量、特に引張強度が接着結合部１０に沿って調節されるように構成されることが特に意図されている。これは、接着結合部１０が、第１の負荷容量１１を備える領域および第２の負荷容量１２を備える領域を備え、第１の負荷容量１１が第２の負荷容量１２と異なることを意味する。例えば、第１の負荷容量１１を備える領域は、第２の負荷容量１２を備える領域に比べて、より小さいせん断力または引張力で撓み、その結果として所定の破壊点を形成する。図示された例示的な構成では、接着結合部１０は、第３の負荷容量１３を備える領域をさらに含む。負荷容量を調節するために、接着結合部１０は、例えば、複数層またはその厚さで調節される。暫定複合材５が、接着結合部１０を含まない領域を含み、これらの領域が、暫定複合材５を密封するためにシーラント、特に耐熱性シーラントを用いて封止されることがさらに考えられる。糊、黒み塗、および／またはラッカーは、例えば、接着結合部１０のない領域内に配置される。
【００２５】
図２は、本発明の例示的な実施形態による暫定複合材５向けの例示的な接着結合部１０を示す図である。この場合、溶接継手として、例えば溶接ビードを形成することにより、第１のワークピース１と第２のワークピース２との間で接着結合部１０が実現されることを提供することが好ましい。さらに、接合状態では、第１のワークピース１および第２のワークピース２が結合材料用のレセプタクル６を提供する、例えば第１のワークピース１および第２のワークピース２内のノッチまたはエッジ輪郭によって、レセプタクル６を接合状態で形成することが考えられる。接着結合部１０は、複数層、例えば、複数の溶接ビードが上下に重なり合うような形態で設計され、すなわち、例えば溶接材料などの結合材料が複数の層に塗布されることを提供することが好ましい。接着結合部、特に溶接継手に沿った負荷容量を調節するために、好ましくは、上下に重なり合う接着結合部の数、または結合材料の層の数が変更され、好ましくは周期的に調節される。接着結合部の第１の例では、結合材料の第１の層３１および第２の層３２が、第１のワークピース１と第２のワークピース２との間の接触面に沿って完全に周辺に配置され、結合材料の第３の層３３によって部分的に覆われる。第２の例では、結合材料の第１の層３１が、第１のワークピース１と第２のワークピース２との間の接触面に沿って完全に周辺に配置され、結合材料の第２の層３２および／または第３の層３３によって部分的に覆われる。第３の例では、結合材料の第１の層３１、第２の層３２、および／または第３の層３３は、第１のワークピースと第２のワークピースとの間の接触面に沿ってそれぞれ部分的に配置される。接触面の縁部に沿って延在する周辺に沿った結合部１０のない任意の領域は、耐熱性シーラントを用いて封止されることが好ましい。
【符号の説明】
【００２６】
１  第１のワークピース
２  第２のワークピース
３  第３のワークピース
５  暫定複合材
６  レセプタクル
１０  接着結合部
１１  第１の負荷容量
１２  第２の負荷容量
１３  第３の負荷容量
３１  第１の層
３２  第２の層
３３  第３の層
【図１】
2018512280.tif 000003
【図２】
2018512280.tif 000004
【国際調査報告】
2018512280.tif 000005
2018512280.tif 000006
2018512280.tif 000007
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