DE102009032435B4

DE102009032435B4 - Method and apparatus for making a cross-flow molded composite and cross-flow molded composite

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Publication number: DE102009032435B4
Application number: DE200910032435
Authority: DE
Inventors: Mike Popp
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2009-07-09
Filing date: 2009-07-09
Publication date: 2012-08-16
Anticipated expiration: 2029-07-10
Also published as: DE102009032435A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines fließgepressten Verbundkörpers, wobei zumindest zwei Halbzeuge in einer Werkzeuggravur mit zumindest einer Presskraft in einer ersten Richtung beaufschlagt werden derart, dass beide Halbzeuge gemeinsam in der Werkzeuggravur zumindest teilweise in eine zweite Richtung verformt werden. Ebenso betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung eines fließgepressten Verbundkörpers sowie einen Verbundkörper.The present invention relates to a method for producing an extruded composite body, with at least two semi-finished products in a tool engraving being subjected to at least one pressing force in a first direction such that both semi-finished products are at least partially deformed together in the tool engraving in a second direction. The present invention also relates to a device for producing an extruded composite body and a composite body.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines querfließgepressten Verbundkörpers sowie einen querfließgepressten Verbundkörper.The present invention relates to a method and apparatus for making a cross-flow molded composite body and a cross-flow molded composite body.

Insbesondere, das Querfließpressen ermöglicht die Herstellung von Werkstücken mit vielgestaltigen, im Wesentlichen quer zur Werkstücklängsachse ausgeformten Nebenformelementen, beispielsweise umlaufenden Flanschen. Kennzeichnend für dieses Verfahren ist ein Materialfluss quer zur Wirkrichtung des Pressstempels. Als Ausgangsmaterialien kommen üblicherweise zylindrische Draht- oder Stangenkörper zum Einsatz.In particular, the transverse extrusion allows the production of workpieces with multi-shaped, substantially transverse to the workpiece longitudinal axis shaped side elements, such as circumferential flanges. Characteristic of this method is a material flow transverse to the effective direction of the press ram. As starting materials usually cylindrical wire or rod body are used.

Die DE 199 03 684 A1 beschreibt ein Werkzeug zum Querfließpressen, das zusätzlich über kraftbeaufschlagte Gegenstempel verfügt, so dass eine vollständig abgeschlossene Gravur vorliegt.The DE 199 03 684 A1 describes a tool for Querfließpressen, which additionally has kraftbeaufschlagte counter punches, so that there is a completely completed engraving.

In der DE 199 03 685 A1 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem ausgehend von einem zylinderförmigen Stangenabschnitt mit Hilfe eines Querfließpresswerkzeugs ein Gelenkgehäuse mit einem angeformten, hohlen Schaft hergestellt wird.In the DE 199 03 685 A1 describes a method in which, starting from a cylindrical rod portion by means of a Querfließpresswerkzeugs a joint housing is made with a molded hollow shaft.

In der DE 198 06 888 A1 wird ein Verfahren zur Herstellung verschleißbeständiger Verbundbauteile beschrieben. Ein Halbzeug wird durch Warm- oder Kaltfließpressen mit einem nicht umformbaren Kernwerkstoff, der eine größere Härte als das Halbzeugmaterial aufweist, formschlüssig verbunden.In the DE 198 06 888 A1 A method for producing wear-resistant composite components is described. A semi-finished product is positively connected by hot or cold extrusion with a non-deformable core material, which has a greater hardness than the semi-finished material.

In der DE 198 06 888 A1 ist es von Nachteil, dass die Hauptabmessungen des herzustellenden Werkstücks weitestgehend durch den nicht umformbaren Kernwerkstoff bestimmt werden, so dass die herstellbaren Werkstückformen stark begrenzt sind. Ebenfalls ist es von Nachteil, dass zur Herstellung von Fertigbauteilen oder Werkstücken mit Nebenformelementen wertere Umformschritte erforderlich sind, wodurch sich der Herstellungsaufwand und damit einhergehend die Herstellungskosten erhöhen.In the DE 198 06 888 A1 It is disadvantageous that the main dimensions of the workpiece to be produced are largely determined by the non-deformable core material, so that the producible workpiece shapes are severely limited. It is also disadvantageous that for the production of prefabricated components or workpieces with secondary features wertere forming steps are required, thereby increasing the manufacturing cost and, consequently, the manufacturing cost.

Die DE 695 13 995 T2 betrifft ein Verfahren zum Rückwärtsfließpressen eines gefäßförmigen Verbundkörpers. Ein Fließpressrohling aus Metall wird in einen Behälter eingelegt. An seiner Oberseite weist der Fließpressrohling eine Aussparung auf, in die ein Körper aus einem durch Fließpressen verformbaren Material, vorzugsweise mittels Schrumpfsitz, eingepasst ist. Der Rohling aus den beiden Materialien wird mittels eines Pressstempels rückwärts fließgepresst, wobei die beiden Materialien gemeinsam verformt werden, so dass das Material der Innenseite mit dem Material der Außenseite verschweißt wird. Die Richtung, in der der Pressstempel die Presskraft auf den Rohling ausübt, ist der Verformungsrichtung der Materialien entgegengesetzt.The DE 695 13 995 T2 relates to a method for the backward extrusion of a vessel-shaped composite body. A plastic extrusion blank is placed in a container. On its upper side, the extrusion blank has a recess into which a body made of a material deformable by extrusion, preferably by means of shrink fit, is fitted. The blank of the two materials is laterally extruded by means of a press ram, wherein the two materials are deformed together, so that the material of the inside is welded to the material of the outside. The direction in which the ram exerts the pressing force on the blank is opposite to the direction of deformation of the materials.

Aus der US 2006/0118213 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines fließgepressten Verbundkörpers bekannt, der aus zwei ineinander gesetzten rohrförmigen Halbzeugen unterschiedlicher Legierungen besteht. Eine Werkzeugform weist einen in radialer Richtung der Halbzeuge verlaufenden Hohlraum auf, wobei in einem Strangpressvorgang ein Teil des Materials der Halbzeuge in diesen Hohlraum eintritt und eine radiale Auswölbung des Verbundkörpers bildet.From the US 2006/0118213 A1 For example, there is known a method of manufacturing a composite extrusion molded body consisting of two nested tubular semi-finished products of different alloys. A tool mold has a cavity extending in the radial direction of the semi-finished products, wherein in an extrusion process a part of the material of the semi-finished products enters this cavity and forms a radial bulge of the composite body.

Die DE 41 11 509 A1 offenbart ein Verfahren zum Herstellen von Strangpressprofilteilen, wobei ein Verbundstrangpressbolzen aus einem Bolzenkern in Form eines monolithischen Metallkörpers und einem in den Bolzenkern eingebetteten Metallmatrix-Verbundkörper gebildet ist und anschließend wärmebehandelt wird. Nach der Wärmebehandlung erfolgt ein Strangpressvorgang.The DE 41 11 509 A1 discloses a method of producing extruded profile parts, wherein a composite extrusion billet is formed from a stud core in the form of a monolithic metal body and a metal matrix composite embedded in the stud core and then heat treated. After the heat treatment, an extrusion process takes place.

In der DE 10 2004 029 588 B4 ist die Verwendung von zwei ineinandergefügten Halbzeugen für einen Strangpressvorgang offenbart, wobei das eine Halbzeug aus einem Magnesiumwerkstoff und das andere Halbzeug aus einem Aluminiumwerkstoff besteht.In the DE 10 2004 029 588 B4 discloses the use of two nested semi-finished products for an extrusion process, wherein the one semifinished product consists of a magnesium material and the other semi-finished product consists of an aluminum material.

Aus der US 3 482 003 ist es bekannt, einen mit Rippen versehenen rohrförmigen Körper mit einem Kern, einer Innenumhüllung und einer Außenumhüllung durch Strangextrusion herzustellen, wobei beim Extrusionsvorgang der Kern, die Innenumhüllung und die Außenumhüllung formschlüssig und stoffschlüssig miteinander verbunden werden.From the US 3 482 003 It is known to produce a ribbed tubular body with a core, an inner sheath and an outer sheath by extrusion extrusion, wherein in the extrusion process, the core, the inner sheath and the outer sheath are positively and materially connected to each other.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Verbundkörpers und einen Verbundkörper anzugeben, um die Anzahl der herstellbaren Werkstückformen zu vergrößern und den Verbundkörper nahe an den Abmessungen des Endprodukts herstellen zu können.It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for producing a composite body and a composite body in order to increase the number of producible workpiece shapes and to be able to produce the composite body close to the dimensions of the final product.

Erfindungsgemäß gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung eines querfließgepressten Verbundkörpers gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1.This object is achieved according to the invention by a method for producing a cross-flow-pressed composite body according to independent claim 1.

Zum einen ermöglicht dieses Verfahren, die Anzahl der herstellbaren Werkstückformen zu vergrößern. Ferner ist es möglich, durch das Fließpressen den Verbundkörper nahe an den gewünschten Abmessungen des Endprodukts, d. h. endkonturnah herzustellen. Somit sind auch komplexe Nebenformen quer zur Werkstückhauptachse herstellbar. Durch die unterschiedlichen Temperaturen lassen sich das Fließverhalten der unterschiedlichen Halbzeuge des Verbundkörpers sowie die Reaktionen in der Grenzschicht in Abhängigkeit von den beteiligten Materialzusammensetzungen der Halbzeuge gezielt anpassen und beeinflussen.On the one hand, this method makes it possible to increase the number of producible workpiece shapes. Further, it is possible by extrusion to make the composite close to the desired dimensions of the final product, ie near net shape. Thus, even complex secondary shapes can be produced transversely to the workpiece main axis. Due to the different temperatures, the flow behavior of the different Semi-finished products of the composite and the reactions in the boundary layer depending on the material compositions of the semi-finished products specifically adapted and influence.

Vorzugsweise werden die Halbzeuge in der Werkzeuggravur durch Querfließpressen formschlüssig und/oder stoffschlüssig miteinander zum Verbundkörper verbunden.Preferably, the semi-finished products in the tool engraving are connected to one another in a form-fitting and / or materially bonded manner to the composite body by transverse extrusion presses.

Ebenfalls ist es von Vorteil, wenn die Halbzeuge kraftschlüssig und/oder formschlüssig und/oder stoffschlüssig miteinander zu einem verbundenen Halbzeug verbunden werden, bevor sie in die Werkzeuggravur eingebracht und zum Verbundkörper querfließgepresst werden.It is also advantageous if the semi-finished products are positively and / or positively and / or materially bonded together to form a connected semi-finished product before they are introduced into the tool engraving and cross-extrusion pressed to the composite body.

Vorzugsweise wird der Verbundkörper aus zumindest zwei metallischen Halbzeugen unterschiedlicher Zusammensetzung hergestellt.The composite body is preferably produced from at least two metallic semi-finished products of different composition.

Insbesondere ist es von Vorteil, wenn zumindest ein erstes der Halbzeuge aus Aluminium oder einer aluminiumhaltigen Legierung hergestellt wird, und zumindest ein zweites der Halbzeuge aus Magnesium oder einer magnesiumhaltigen Legierung hergestellt wird. Hierdurch lassen sich besonders leichtgewichtige Bauteile endkonturnah herstellen.In particular, it is advantageous if at least one of the semifinished products is produced from aluminum or an aluminum-containing alloy, and at least a second of the semi-finished products is produced from magnesium or a magnesium-containing alloy. This makes it possible to produce particularly lightweight components near net shape.

Gemäß einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ummantelt zumindest ein erstes der Halbzeuge, vorzugsweise aus Aluminium oder einer aluminiumhaltigen Legierung, zumindest ein zweites der Halbzeuge, vorzugsweise aus Magnesium oder einer magnesiumhaltigen Legierung, teilweise oder vollständig, und die beiden Halbzeuge werden durch Querfließpressen miteinander verbunden. Hierdurch wird das innenliegende, vorzugsweise magnesiumhaltige Halbzeug zuverlässig vor äußeren Einflüssen geschützt, beispielsweise vor der Reaktion mit Luftsauerstoff.According to a particularly preferred embodiment, at least a first of the semi-finished products, preferably of aluminum or an aluminum-containing alloy, at least a second of the semi-finished, preferably of magnesium or a magnesium-containing alloy, partially or completely encased, and the two semi-finished products are connected by transverse extrusion. As a result, the inner, preferably magnesium-containing semifinished product is reliably protected from external influences, for example, before the reaction with atmospheric oxygen.

Vorzugsweise ist es auch möglich, zumindest zwei der Halbzeuge in axialer Richtung formschlüssig und/oder stoffschlüssig miteinander durch Querfließpressen zu verbinden.Preferably, it is also possible to connect at least two of the semi-finished products in the axial direction in a form-fitting and / or material-locking manner by means of transverse extrusion presses.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die Halbzeuge oder Teile der Halbzeuge vor oder während des Querfließpressens erwärmt. Durch die Erwärmung wird das Fließverhalten der Halbzeuge während des Querfließpressens positiv beeinflusst, und die erforderlichen Presskräfte werden verringert. Ferner kommt es zu einer Phasenumwandlung/Phasenneubildung in der Grenzschicht zwischen den beiden Halbzeugen.According to a further preferred embodiment, the semi-finished products or parts of the semi-finished products are heated before or during the transverse extrusion. By heating, the flow behavior of the semi-finished products during the cross extrusion is positively influenced, and the required pressing forces are reduced. Furthermore, there is a phase transformation / new phase formation in the boundary layer between the two semi-finished products.

Vorzugsweise wird/werden die Temperatur/Temperaturen in Abhängigkeit von der Presskraft geregelt.Preferably, the temperature (s) are / are controlled in dependence on the pressing force.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel wird während des Querfließpressens die Verformung der Halbzeuge in die zweite Richtung durch zumindest einen weiteren Stempel begrenzt. Durch den weiteren Stempel wird die Genauigkeit bei der Herstellung des querfließgepressten Verbundkörpers verbessert.According to a further preferred embodiment, the deformation of the semi-finished products in the second direction is limited by at least one further punch during the transverse extrusion. The further punch improves the accuracy in the production of the cross-flow molded composite body.

Vorzugsweise wird eine Kraft des weiteren Stempels in Abhängigkeit von der Presskraft geregelt.Preferably, a force of the further punch is regulated as a function of the pressing force.

Weitere bevorzugte Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den weiteren abhängigen Ansprüchen dargelegt.Further preferred embodiments of the method according to the invention are set forth in the further dependent claims.

Die vorgenannte Aufgabe wird ferner erfindungsgemäß gelöst durch einen querfließgepressten Verbundkörper gemäß dem Patentanspruch 13.The above object is further achieved according to the invention by a cross-pressed composite body according to claim 13.

Vorzugsweise sind die miteinander verbundenen Halbzeuge metallische Halbzeuge und weisen unterschiedliche Zusammensetzungen auf.Preferably, the interconnected semifinished products are metallic semi-finished products and have different compositions.

Insbesondere weist zumindest ein erstes der Halbzeuge Aluminium oder eine aluminiumhaltige Legierung auf, und zumindest ein zweites der Halbzeuge weist Magnesium oder eine magnesiumhaltige Legierung auf.In particular, at least a first of the semi-finished products comprises aluminum or an aluminum-containing alloy, and at least a second of the semi-finished products comprises magnesium or a magnesium-containing alloy.

Vorzugsweise ummantelt zumindest ein erstes der Halbzeuge, vorzugsweise aus Aluminium oder einer aluminiumhaltigen Legierung, zumindest ein zweites der Halbzeuge, vorzugsweise aus Magnesium oder einer magnesiumhaltigen Legierung, teilweise oder vollständig.Preferably, at least a first of the semi-finished products, preferably of aluminum or an aluminum-containing alloy, at least partially surrounds at least a second of the semi-finished products, preferably of magnesium or of a magnesium-containing alloy.

Weiterhin vorzugsweise weisen zumindest zwei der Halbzeuge eine gemeinsame Grenzschicht auf, die im Wesentlichen durch die Nebenform verläuft.Furthermore, at least two of the semi-finished products preferably have a common boundary layer, which runs essentially through the secondary shape.

Die vorgenannte Aufgabe wird ferner erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung zur Herstellung eines querfließgepressten Verbundkörpers gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 18.The above object is further achieved according to the invention by an apparatus for producing a cross-flow-pressed composite body according to independent claim 18.

Durch die Temperierung lässt sich das Fließverhalten der Halbzeuge bei der Umformung verbessern, und die Halbzeuge lassen sich mit geringerer Presskraft umformen. Dadurch, dass Matrizen getrennt voneinander temperierbar sind, ist es möglich, die Vorrichtung auf die spezifischen Anforderungen der einzelnen Halbzeuge eines Verbundkörpers bei der Umformung abzustimmen.By tempering the flow behavior of the semi-finished products can be improved during the forming, and the semi-finished products can be formed with lower pressing force. Because matrices can be tempered separately from one another, it is possible to tune the device to the specific requirements of the individual semi-finished products of a composite body during forming.

Vorzugsweise weist die Werkzeuggravur zumindest eine Kavität mit einem ersten Bereich, in den die Halbzeuge einbringbar sind, und einem zweiten Bereich, der im Wesentlichen senkrecht zum ersten Bereich ausgebildet ist, und in dem eine Nebenform des Verbundkörpers durch Querfließpressen ausbildbar ist, auf.The tool engraving preferably has at least one cavity with a first region, into which the semi-finished products can be introduced, and a second region, which is substantially perpendicular to the first Region is formed, and in which a side shape of the composite body can be formed by transverse extrusion, on.

Weiterhin vorzugsweise weist die Werkzeuggravur zumindest eine erste und eine zweite Matrize auf, und zumindest eine der Matrizen ist temperierbar.Further preferably, the tool engraving has at least a first and a second die, and at least one of the dies is tempered.

Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die Matrizen zur Entnahme des querfließgepressten Verbundkörpers trennbar sind, und zwischen den Matrizen zumindest eine Isolierschicht vorgesehen ist, um die Matrizen thermisch voneinander zu entkoppeln. Hierdurch wird ein Wärmeübergang und somit ein Temperaturausgleich zwischen den beiden Matrizen eingeschränkt bzw. verhindert.Furthermore, it is advantageous if the matrices for removing the cross-flow pressed composite body are separable, and between the matrices at least one insulating layer is provided to thermally decouple the matrices from each other. As a result, a heat transfer and thus a temperature compensation between the two matrices is restricted or prevented.

Hierzu ist vorzugsweise die Isolierschicht/sind vorzugsweise die Isolierschichten auf der ersten und/oder der zweiten Matrize aufgebracht.For this purpose, preferably the insulating layer / are preferably applied to the insulating layers on the first and / or the second die.

Weiterhin vorzugsweise sind in der Vorrichtung zwei einander gegenüberliegende Pressstempel vorgesehen, durch die der Körper in der Werkzeuggravur mit zwei entgegengesetzten Presskräften beaufschlagbar ist.Furthermore, two opposing press dies are preferably provided in the device, through which the body can be acted upon in the tool engraving with two opposite pressing forces.

Weitere bevorzugte Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den weiteren abhängigen Ansprüchen dargelegt.Further preferred embodiments of the device according to the invention are set forth in the further dependent claims.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den zugehörigen Figuren näher erläutert. In diesen zeigen:The present invention will be explained in more detail below with reference to preferred embodiments in conjunction with the accompanying figures. In these show:

1a eine Querschnittsansicht zweier lose ineinandergesteckter Halbzeuge für ein erstes Ausführungsbeispiel, 1a a cross-sectional view of two loosely nested semi-finished products for a first embodiment,

1b eine kombinierte Querschnittsansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung vor und nach der Umformung der Halbzeuge aus 1a, 1b a combined cross-sectional view of a first embodiment of a device before and after the forming of the semi-finished products 1a .

1c Querschnittsansichten des auf der rechten Seite von 1b umgeformten Verbundkörpers in allen drei Raumebenen, 1c Cross-sectional views of the right side of 1b deformed composite body in all three spatial levels,

2a eine Querschnittsansicht zweier lose aufeinander aufliegender Halbzeuge für ein zweites Ausführungsbeispiel, 2a a cross-sectional view of two loosely superimposed semi-finished products for a second embodiment,

2b eine kombinierte Querschnittsansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung vor und nach der Umformung der Halbzeuge aus 2a, 2 B a combined cross-sectional view of a second embodiment of the device before and after the forming of the semi-finished products 2a .

2c Querschnittsansichten des auf der rechten Seite von 2b umgeformten Verbundkörpers in allen drei Raumebenen, und 2c Cross-sectional views of the right side of 2 B deformed composite body in all three spatial levels, and

3 eine kombinierte Querschnittsansicht eines dritten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung mit einem weiteren Stempel vor und nach der Umformung der Halbzeuge aus 1a. 3 a combined cross-sectional view of a third embodiment of the device with a further punch before and after the forming of the semi-finished products 1a ,

Die 1a bis 1c betreffen ein erstes Ausführungsbeispiel des Verfahrens und der Vorrichtung zur Herstellung eines fließgepressten, insbesondere eines querfließgepressten Verbundkörpers 4.The 1a to 1c relate to a first embodiment of the method and the device for producing a extruded, in particular a cross-extruded composite body 4 ,

In 1a sind zwei lose ineinander gesteckte Halbzeuge 2, 3 des ersten Ausführungsbeispiels in einer Querschnittsansicht gezeigt. Eine Außenkontur der Halbzeuge 2, 3 ist vorzugsweise zylindrisch bzw. stabförmig, kann aber beispielsweise auch quaderförmig sein.In 1a are two loose semi-finished products 2 . 3 of the first embodiment shown in a cross-sectional view. An outer contour of the semi-finished products 2 . 3 is preferably cylindrical or rod-shaped, but may for example also be cuboid.

Der fertig gepresste Verbundkörper 4 besteht zumindest aus einem ersten Halbzeug 2 und einem zweiten Halbzeug 3, die formschlüssig und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Vorzugsweise wird der Verbundkörper 4 erst während des Querfließpressvorgangs aus den zuvor lose aufeinander oder nebeneinander liegenden Halbzeugen 2, 3 gebildet, die gemeinsam zum querfließgepressten Verbundkörper 4 umgeformt werden. Die Formulierung „Verbundkörper” umfasst somit einen Zustand der Halbzeuge 2, 3, den diese erst während des Querfließpressvorgangs einnehmen können.The finished pressed composite body 4 consists of at least a first semi-finished product 2 and a second semi-finished product 3 , which are positively connected and / or materially connected to each other. Preferably, the composite body becomes 4 only during the Querfließpressvorgangs from the previously loosely stacked or juxtaposed semi-finished products 2 . 3 formed, which together to Querfließgepressten composite body 4 be transformed. The term "composite" thus includes a state of the semi-finished products 2 . 3 , which they can take only during the Querfließpressvorgangs.

Jedoch ist es auch möglich, dass die Halbzeuge 2, 3 bereits vor Beginn des eigentlichen Querfließpressvorgangs kraftschlüssig und/oder formschlüssig und/oder stoffschlüssig miteinander zu einem verbundenen Halbzeug 1 verbunden sind und dann gemeinsam querfließgepresst werden.However, it is also possible that the semi-finished products 2 . 3 already prior to the start of the actual transverse extrusion process in a force-locking and / or positive-locking and / or material-locking manner with one another to form a connected semi-finished product 1 are connected and then cross-pressed together.

Der fertig gepresste Verbundkörper 4 ist zwei- oder mehrschichtig aufgebaut, wobei die einzelnen Schichten, wie in 1c dargestellt, konzentrisch zueinander um die Längsachse des Verbundkörpers 4 angeordnet sind. Vorzugsweise ist der Verbundkörper 4 massiv ausgebildet.The finished pressed composite body 4 is built up in two or more layers, the individual layers, as in 1c shown concentric with each other about the longitudinal axis of the composite body 4 are arranged. Preferably, the composite body 4 solidly formed.

Die in 1a gezeigten Halbzeuge 2, 3 weisen unterschiedliche Zusammensetzungen auf. Vorzugsweise handelt es sich bei den Halbzeugen 2, 3 um metallische Halbzeuge, bei denen vorzugsweise das innere Halbzeug 3 aus Magnesium oder einer magnesiumhaltigen Legierung hergestellt ist. Das äußere Halbzeug 2 ist vorzugsweise aus Aluminium oder einer aluminiumhaltigen Legierung hergestellt. Insbesondere ist es in diesem Zusammenhang vorteilhaft, wenn im fertig gepressten Verbundkörper 4 das äußere Halbzeug 2 das innere Halbzeug 3 vollständig oder nahezu vollständig ummantelt, um das innere Halbzeug 3 vor schädigenden Umwelteinflüssen, beispielsweise der Reaktion mit Luftsauerstoff zu bewahren.In the 1a shown semi-finished products 2 . 3 have different compositions. Preferably, it is the semi-finished products 2 . 3 to metallic semi-finished products, where preferably the inner semi-finished 3 is made of magnesium or a magnesium-containing alloy. The outer semi-finished product 2 is preferably made of aluminum or an aluminum-containing alloy. In particular, it is advantageous in this context if, in the finished pressed composite body 4 the outer semi-finished product 2 the inner semi-finished product 3 completely or almost completely sheathed to the inner semi-finished product 3 from damaging environmental influences, for example the reaction with atmospheric oxygen.

Jedoch ist es beispielsweise auch denkbar, dass der Verbundkörper 4 aus anderen metallischen Halbzeugen 2, 3 hergestellt wird. Ausschlaggebend hierfür ist, dass die Werkstoffe der Halbzeuge 2, 3 derart ausgewählt werden und gegebenenfalls zum verbundenen Halbzeug 1 verbunden werden, dass die Halbzeuge 2, 3 für das anschließende Querfließpressen über ein ausreichendes, plastisches Formänderungsvermögen verfügen. Die verwendeten Werkstoffkombinationen sollen über den gesamten Umformverlauf ein annähernd gleiches Fließverhalten aufweisen.However, it is also conceivable, for example, that the composite body 4 from other metallic semi-finished products 2 . 3 will be produced. The decisive factor here is that the materials of the semi-finished products 2 . 3 be selected and optionally to the connected semi-finished product 1 be connected, that the semi-finished products 2 . 3 have sufficient plastic deformation capacity for subsequent cross extrusion. The material combinations used should have approximately the same flow behavior over the entire forming process.

Ferner sind idealerweise chemische und physikalische Vorraussetzungen für eine Diffusion im festen Zustand der Halbzeuge 2, 3 erfüllt, um die Halbzeuge 2, 3 während des Querfließpressens stoffschlüssig zu verbinden. Eine stoffschlüssige Verbindung der Halbzeuge 2, 3 innerhalb des verbundenen Halbzeugs 1 kann jedoch auch schon vor dem eigentlichen Querfließpressvorgang vorliegen.Further, ideally, there are chemical and physical requirements for solid state diffusion of the semifinished products 2 . 3 met the semi-finished products 2 . 3 connect cohesively during the cross extrusion. A cohesive connection of the semi-finished products 2 . 3 within the connected semi-finished product 1 However, it can also be present before the actual transverse extrusion process.

Unter diesen Vorraussetzungen ist es daher auch möglich, dass der Verbundkörper 4 anstelle der metallischen Halbzeuge 2, 3 Halbzeuge aus anderen Werkstoffen, beispielsweise aus plastisch verformbaren Kunststoffen, wie Thermoplaste oder thermoplastische Elastomere aufweist.Under these conditions, it is therefore also possible that the composite body 4 instead of the metallic semi-finished products 2 . 3 Semi-finished products made of other materials, such as plastically deformable plastics, such as thermoplastics or thermoplastic elastomers.

In 1b ist eine Vorrichtung mit einer Werkzeuggravur 5 zur Herstellung eines querfließgepressten Verbundkörpers 4 in einer kombinierten Querschnittsansicht gezeigt. Auf der linken Seite von 1b sind die Halbzeuge 2, 3 aus 1a vor ihrer Umformung gezeigt, während auf der rechten Seite von 1b die Halbzeuge 2, 3 aus 1a nach ihrer Umformung als querfließgepresster Verbundkörper 4 gezeigt sind.In 1b is a device with a tool engraving 5 for producing a cross-flow molded composite body 4 shown in a combined cross-sectional view. On the left side of 1b are the semi-finished products 2 . 3 out 1a shown before their reshaping while on the right side of 1b the semi-finished products 2 . 3 out 1a after being formed as a cross-extruded composite body 4 are shown.

Die Werkzeuggravur 5 weist eine erste Matrize 6 und eine zweite Matrize 7 auf. Abhängig von der Komplexität des herzustellenden Werkstückes ist es auch möglich, dass die Werkzeuggravur 5 mehr als zwei Matrizen aufweist. Innerhalb der Werkzeuggravur 5 bilden Aussparungen in den Matrizen 6, 7 eine Kavität, in die die Halbzeuge 2, 3 eingebracht werden.The tool engraving 5 has a first die 6 and a second template 7 on. Depending on the complexity of the workpiece to be produced, it is also possible that the tool engraving 5 has more than two matrices. Within the tool engraving 5 form recesses in the matrices 6 . 7 a cavity into which the semi-finished products 2 . 3 be introduced.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Vorrichtung zur Herstellung des querfließgepressten Werkstücks 4 neben der Werkzeuggravur 5 auch zwei Pressstempel 8 auf. Die Pressstempel 8 sind einander gegenüberliegend angeordnet, um die Halbzeuge 2, 3 entlang ihrer Längsrichtung mit entgegengesetzten Presskräften zu beaufschlagen. In Abhängigkeit von der Komplexität des herzustellenden Verbundkörpers 4 ist es jedoch auch möglich, nur einen Pressstempel 8 oder mehr als zwei Pressstempel 8 vorzusehen. Weist die Vorrichtung nur einen Pressstempel 8 auf, ist die Werkzeuggravur 5 dementsprechend auf der gegenüberliegenden Seite geschlossen auszubilden.In the illustrated embodiment, the apparatus for producing the cross-flow-pressed workpiece 4 next to the tool engraving 5 also two press punches 8th on. The press stamp 8th are arranged opposite each other to the semi-finished products 2 . 3 to act on their longitudinal direction with opposite pressing forces. Depending on the complexity of the composite to be produced 4 However, it is also possible, only one punch 8th or more than two press punches 8th provided. If the device has only one pressing punch 8th on, is the tool engraving 5 accordingly form closed on the opposite side.

Zur Herstellung einer Nebenform durch das Querfließpressen weist die Kavität einen Bereich auf, der sich rechtwinklig bzw. im Wesentlichen rechtwinklig zu dem Bereich der Kavität erstreckt, in den die Halbzeuge 2, 3 eingebracht werden. Wenn die Halbzeuge 2, 3 durch den oder die Pressstempel 8 mit der Presskraft in ihrer Längsrichtung beaufschlagt werden, werden zumindest Teilbereiche der beiden Halbzeuge 2, 3 gemeinsam in den erstgenannten Bereich der Kavität quer zur Längsrichtung verformt. Diese Teilbereiche der beiden Halbzeuge 2, 3 fließen quasi in den erstgenannten Bereich hinein, wobei die Halbzeuge 2, 3 formschlüssig und/oder stoffschlüssig zum Verbundkörper 4 verbunden werden und eine Nebenform ausbilden. Nebenformen sind beispielsweise Flansche, Stege oder Schäfte.To produce a secondary shape by the transverse extrusion, the cavity has a region which extends at right angles or substantially perpendicular to the region of the cavity into which the semi-finished products extend 2 . 3 be introduced. When the semi-finished products 2 . 3 by the one or more press punches 8th are acted upon by the pressing force in their longitudinal direction, at least portions of the two semi-finished products 2 . 3 deformed together in the first-mentioned region of the cavity transversely to the longitudinal direction. These sections of the two semi-finished products 2 . 3 flow virtually into the former area, the semi-finished products 2 . 3 positive and / or material fit to the composite body 4 be connected and form a secondary form. Secondary forms are, for example, flanges, webs or shafts.

Um den so hergestellten, querfließgepressten Verbundkörper 4 anschließend entnehmen zu können, verläuft eine Trennebene zwischen den beiden Matrizen 6, 7 durch den Bereich der Kavität, in dem die Nebenform ausgebildet worden ist.Around the cross-pressed composite body thus produced 4 can subsequently be seen, runs a separation plane between the two matrices 6 . 7 through the region of the cavity in which the minor shape has been formed.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist es zum einen möglich, die Halbzeuge 2, 3 kraftschlüssig und/oder formschlüssig und/oder stoffschlüssig miteinander zum verbunden Halbzeug 1 zu verbinden, bevor sie in die Werkzeuggravur 5 eingebracht werden. In der Werkzeuggravur 5 wird das vorzugsweise zylinderförmige, verbundene Halbzeug 1 durch den oder die Pressstempel 8 in axialer Richtung mit einer Presskraft beaufschlagt, so dass zumindest ein Teil des verbundenen Halbzeugs 1 in der Werkzeuggravur 5 im Wesentlichen in Querrichtung, d. h. in radialer Richtung verformt wird, um die Nebenform auszubilden.In the illustrated embodiment, it is possible, on the one hand, the semi-finished products 2 . 3 non-positively and / or positively and / or cohesively with each other to the connected semifinished product 1 before joining in the tool engraving 5 be introduced. In the tool engraving 5 becomes the preferably cylindrical, connected semi-finished product 1 by the one or more press punches 8th acted upon in the axial direction with a pressing force, so that at least a part of the connected semifinished product 1 in the tool engraving 5 is deformed substantially in the transverse direction, ie in the radial direction, to form the secondary shape.

Zum anderen ist es jedoch auch möglich, dass die Halbzeuge 2, 3 voneinander getrennt in die Werkzeuggravur 5 eingebracht werden und erst in der Werkzeuggravur 5 durch die Presskraft formschlüssig und/oder stoffschlüssig miteinander zum Verbundkörper 4 verbunden werden. Zeitgleich oder anschließend erfolgt die Ausbildung der Nebenform durch den eigentlichen Querfließpressvorgang.On the other hand, it is also possible that the semi-finished products 2 . 3 separated from each other in the tool engraving 5 be introduced and only in the tool engraving 5 by the pressing force positively and / or cohesively with each other to the composite body 4 get connected. At the same time or subsequently, the secondary form is formed by the actual transverse extrusion process.

Für eine stoffschlüssige Verbindung sollten die Werkstoffkombinationen der Halbzeuge 2, 3 beim Querfließpressvorgang des Verbundkörpers 4 über ein ausreichendes Diffusionsvermögen verfügen. Insbesondere vorteilhaft ist, wie bereits zuvor erläutert, wenn das erste Halbzeug 2 aus Aluminium oder einer aluminiumhaltigen Legierung hergestellt wird, während das zweite Halbzeug 3 aus Magnesium oder einer magnesiumhaltigen Legierung hergestellt wird. In der Grenzschicht zwischen den beiden Halbzeugen 2, 3 kommt es beim Querfließpressvorgang bei Temperaturen oberhalb von 300°C zu einer Phasenneubildung. Diese Grenzschichtreaktion ermöglicht die Herstellung von querfließgepressten Verbundkörpern 4, in denen die enthaltenen Halbzeuge 2, 3 stoffschlüssig miteinander verbunden sind.For a cohesive connection, the material combinations of the semi-finished products should 2 . 3 in Querfließpressvorgang the composite 4 have sufficient diffusibility. It is particularly advantageous, as already explained above, if the first semifinished product 2 made of aluminum or an aluminum-containing alloy is produced while the second semifinished product 3 is made of magnesium or a magnesium-containing alloy. In the boundary layer between the two semi-finished products 2 . 3 When the transverse extrusion process occurs at temperatures above 300 ° C to a phase regeneration. This boundary layer reaction enables the production of cross-extruded composites 4 in which the semi-finished products contained 2 . 3 are cohesively connected to each other.

Es ist möglich, die mechanischen Eigenschaften der Grenzschicht zu beeinflussen, indem die Phasenverteilung durch das Temperatur-/Zeitregime während des Querfließpressvorgangs beeinflusst wird. Nach erfolgter Umformung kann durch ein geeignetes Wärmebehandlungsverfahren eine Phasenumwandlung oder Phasenneuverteilung aktiviert werden.It is possible to influence the mechanical properties of the boundary layer by influencing the phase distribution by the temperature / time regime during the cross extrusion process. After reshaping, a phase transformation or phase redistribution can be activated by a suitable heat treatment process.

Ebenso ist es möglich, durch zusätzliche, metallische Zwischenschichten in der Grenzschicht eine Phasenneubildung so zu beeinflussen, dass Grenzschichten mit geeigneten mechanischen Eigenschaften entstehen.Likewise, it is possible to influence a new phase formation by additional, metallic intermediate layers in the boundary layer in such a way that boundary layers with suitable mechanical properties are formed.

Metallische Verbundkörper 1 mit einer metallisch gebunden Grenzschicht sind daher besonders bevorzugt. Insbesondere ist es von Vorteil, ein erstes Halbzeug 2, das Aluminium aufweist, und ein zweites Halbzeug 3, das Magnesium aufweist, auf eine Temperatur größer als 300°C aber geringer als die jeweilige Schmelztemperatur zu erwärmen und durch Querfließpressen stoffschlüssig zu verbinden und zu einem querfließgepressten Verbundkörper 4 umzuformen.Metallic composites 1 with a metallically bound boundary layer are therefore particularly preferred. In particular, it is advantageous to use a first semifinished product 2 comprising aluminum and a second semi-finished product 3 having magnesium, to heat to a temperature greater than 300 ° C but less than the respective melting temperature and to connect by cross-extrusion cohesively and to a cross-extruded composite body 4 reshape.

Es ist daher von Vorteil, wenn zumindest eines der Halbzeuge 2, 3 oder Bereiche der Halbzeuge 2, 3 für die stoffschlüssige Verbindung vor oder während des Querfließpressens erwärmt wird/werden. Hierzu kann beispielsweise die Werkzeuggravur 5 vor oder während des Querfließpressens zumindest teilweise temperiert werden. Die Temperierung der Werkzeuggravur 5 bedeutet, dass die komplette Werkzeuggravur 5 oder Teile der Werkzeuggravur 5 gezielt erwärmt werden oder gezielt abgekühlt werden, um die Fließeigenschaften der Halbzeuge 2, 3 und/oder die Phasenverteilung in der Grenzschicht des Verbundkörpers 4 während der Umformung gezielt zu beeinflussen.It is therefore advantageous if at least one of the semi-finished products 2 . 3 or areas of the semi-finished products 2 . 3 is heated for the cohesive connection before or during the transverse extrusion. For this example, the tool engraving 5 At least partially tempered before or during the cross extrusion. The temperature of the tool engraving 5 means the complete tool engraving 5 or parts of the tool engraving 5 be selectively heated or cooled specifically to the flow properties of the semi-finished products 2 . 3 and / or the phase distribution in the boundary layer of the composite body 4 during the forming process.

Hierbei ist es insbesondere von Vorteil, wenn die Temperatur/die Temperaturen in Abhängigkeit von der Presskraft des oder der Pressstempel 8 geregelt wird/werden. Hierfür verfügt die Vorrichtung zur Herstellung des querfließgepressten Verbundkörpers 4 vorzugsweise über eine Temperaturregeleinrichtung, durch die die Temperatur/die Temperaturen der Werkzeuggravur 5 in Abhängigkeit von der Presskraft des oder der Pressstempel 8 regelbar ist/sind.It is particularly advantageous if the temperature / the temperatures in dependence on the pressing force of the press die or the 8th is / are regulated. For this purpose, the device has for producing the cross-extruded composite body 4 preferably via a temperature control device, through which the temperature / temperatures of the tool engraving 5 depending on the pressing force of the press die or stamps 8th is / is controllable.

In 1c sind Querschnittsansichten des querfließgepressten Verbundkörpers 4 aus 1b in allen drei Raumebenen gezeigt.In 1c FIG. 12 are cross-sectional views of the cross-extruded composite. FIG 4 out 1b shown in all three levels of space.

Der Verbundkörper 4 weist zumindest eine Hauptform und zumindest eine Nebenform auf, die im Wesentlichen senkrecht zur Hauptform angeordnet ist. Die Hauptform ist vorzugsweise in dem Bereich der Kavität der Werkzeuggravur 5 ausgebildet worden, in den die Halbzeuge 2, 3 vor dem Beginn des Querfließpressens eingelegt worden sind. Die Hauptform und die Nebenform sind aus zumindest zwei Halbzeugen 2, 3 ausgebildet, die formschlüssig und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden sind.The composite body 4 has at least one main shape and at least one minor shape, which is arranged substantially perpendicular to the main shape. The main shape is preferably in the region of the cavity of the tool engraving 5 been formed, in which the semi-finished products 2 . 3 have been inserted before the start of the cross extrusion. The main form and the minor form are made of at least two semi-finished products 2 . 3 formed, which are positively connected and / or materially connected to each other.

Auf der rechten Seite von 1c ist ein Schnitt durch die Raumebene A-A gezeigt, aus dem ersichtlich wird, dass auch nach dem Querfließpressvorgang das innenliegende zweite Halbzeug 3 vorständig durch das außenliegende, erste Halbzeug 2 ummantelt wird. Die stoffschlüssige Grenzschicht zwischen den beiden Halbzeugen 2, 3 ist im Wesentlichen ringförmig.On the right side of 1c is a section through the room level AA shown, from which it is apparent that even after the Querfließpressvorgang the inner second semifinished product 3 upright by the outside, first semi-finished product 2 is sheathed. The cohesive boundary layer between the two semi-finished products 2 . 3 is essentially annular.

Besondere Vorteile bietet das zuvor beschriebene Verfahren daher bei der Erzeugung hochfester, korrosionsgeschützter Aluminium/Magnesium-Verbunde, bei denen das günstigste Festigkeit/Gewicht-Verhältnis des Magnesiums mit dem günstigen Korrosionsverhalten des Aluminiums kombiniert werden kann. Ein weiterer Vorteil liegt in der Herstellung von endkonturnahen Verbundbauteilen durch das Querfließpressen.The process described above therefore offers particular advantages in the production of high-strength, corrosion-protected aluminum / magnesium composites, in which the most favorable strength / weight ratio of magnesium can be combined with the favorable corrosion behavior of aluminum. Another advantage lies in the production of near-net shape composite components by the transverse extrusion.

Die 2a bis 2c betreffen ein zweites Ausführungsbeispiel des Verfahrens und der Vorrichtung zur Herstellung eines fließgepressten, insbesondere eines querfließgepressten Verbundkörpers 4.The 2a to 2c relate to a second embodiment of the method and the device for producing a extruded, in particular a cross-pressed composite body 4 ,

Das in 2a gezeigte verbundene Halbzeug 1 unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass die zwei Halbzeuge 2, 3 in axialer Richtung kraftschlüssig und/oder formschlüssig und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Die Halbzeuge 2, 3 können aber auch lose, d. h. unverbunden in der Werkzeuggravur 5 gestapelt oder nebeneinandergelegt werden.This in 2a shown connected semi-finished product 1 differs from the first embodiment in that the two semi-finished products 2 . 3 in the axial direction non-positively and / or positively and / or materially connected to each other. The semi-finished products 2 . 3 but also loose, ie unconnected in the tool engraving 5 stacked or juxtaposed.

Es können aber auch mehr als zwei Halbzeuge 2, 3 gestapelt werden und zu einem Verbundkörper 4 fließgepresst werden. Somit entsteht ein geschichteter Aufbau mit einer Art Sandwichstruktur mit Werkstücken, die über lokal unterschiedliche Bauteileigenschaften verfügen. Möglich sind daher Bauteile mit angepassten Anschlussflächen, die zur Verminderung oder Vermeidung von Kontaktkorrosion beitragen.But it can also be more than two semi-finished products 2 . 3 be stacked and become a composite body 4 be extruded. This results in a layered structure with a kind of sandwich structure with workpieces that have locally different component properties. It is therefore possible components with adapted connection surfaces, which contribute to the reduction or avoidance of contact corrosion.

Die übrigen Erläuterungen zu den Halbzeugen 2, 3 in 1a gelten gleichermaßen für die Halbzeuge 2, 3 in 2a. The remaining explanations on the semi-finished products 2 . 3 in 1a apply equally to the semi-finished products 2 . 3 in 2a ,

In 2b sind die Halbzeuge 2, 3 oder das verbundene Halbzeug 1 aus 2a in die Werkzeuggravur 5 der Vorrichtung zur Herstellung eines querfließgepressten Verbundkörpers 4 eingebracht. Die Vorrichtung in 2b unterscheidet sich von der Vorrichtung in 1b dadurch, dass zumindest eine der beiden Matrizen 6, 7 temperierbar ist. Durch die Temperierung ist es möglich, die jeweilige Matrize 6, 7 entweder zu erwärmen oder zu kühlen, um die Fließeigenschaften und die Phasenverteilung in der Grenzschicht der Halbzeuge 2, 3 bzw. des Verbundkörpers 4 während des Querfließpressvorgangs zu beeinflussen.In 2 B are the semi-finished products 2 . 3 or the associated semi-finished product 1 out 2a into the tool engraving 5 the device for producing a cross-pressed composite body 4 brought in. The device in 2 B differs from the device in 1b in that at least one of the two matrices 6 . 7 is temperature controlled. Due to the temperature, it is possible, the respective die 6 . 7 either to heat or cool, the flow properties and the phase distribution in the boundary layer of the semi-finished products 2 . 3 or of the composite body 4 during the transverse extrusion process.

Vorzugsweise sind die beiden Matrizen 6, 7 getrennt voneinander temperierbar. Vor oder während der Umformung wird die Werkzeuggravur 5 in einem Bereich des ersten Halbzeugs 2/der ersten Matrize 6 mit einer anderen Temperatur als in einem Bereich des zweiten Halbzeugs 3/der zweiten Matrize 7 beaufschlagt. Eine Temperaturregeleinrichtung der Vorrichtung ist dementsprechend ausgebildet, die Temperaturen der Matrizen 6, 7 auf unterschiedlichen Niveaus zu halten.Preferably, the two matrices 6 . 7 tempered separately from each other. Before or during the transformation, the tool engraving becomes 5 in an area of the first semifinished product 2 / the first die 6 with a different temperature than in a region of the second semifinished product 3 / the second template 7 applied. A temperature control device of the device is designed accordingly, the temperatures of the matrices 6 . 7 to keep at different levels.

Hierdurch ist es möglich, wenn die Halbzeuge 2, 3 aus 2a in die Werkzeuggravur 5 eingebracht werden, die unterschiedlichen Halbzeuge 2, 3 gemäß ihren unterschiedlichen Werkstoffeigenschaften unterschiedlich zu temperieren.This makes it possible when the semi-finished products 2 . 3 out 2a into the tool engraving 5 are introduced, the different semi-finished products 2 . 3 to temper differently according to their different material properties.

Weicht das Fließverhalten der Halbzeuge 2, 3 bei gleicher Temperatur voneinander ab, ist es durch die Temperierung möglich, das Fließverhalten der Halbzeuge 2, 3 durch unterschiedliche Temperaturen der ersten Matrize 6 und der zweiten Matrize 7 während des Querfließpressvorgangs anzugleichen. Somit wird die Ausfüllung der Kavität verbessert, und der querfließgepresste Verbundkörper 4 wird endkonturnaher hergestellt.Dodges the flow behavior of the semi-finished products 2 . 3 At the same temperature from each other, it is possible by the temperature, the flow behavior of the semi-finished products 2 . 3 by different temperatures of the first die 6 and the second template 7 during the transverse extrusion process. Thus, the filling of the cavity is improved, and the cross-pressed composite body 4 is produced near the final contour.

Jedoch ist es auch möglich, die Halbzeuge 2, 3 bereits außerhalb der Werkzeuggravur 5 mit unterschiedlichen Temperaturen zu beaufschlagen. Auch hierdurch wird das Fließverhalten der Halbzeuge 2, 3 bzw. des Verbundkörpers 4 während des Querfließpressvorgangs positiv beeinflusst.However, it is also possible, the semi-finished products 2 . 3 already outside of the tool engraving 5 to apply different temperatures. This also causes the flow behavior of the semi-finished products 2 . 3 or of the composite body 4 positively influenced during the transverse extrusion process.

Um die Matrizen 6, 7 thermisch voneinander zu entkoppeln, ist zwischen den Matrizen 6, 7 zumindest eine Isolierschicht 10 vorgesehen. Die Isolierschicht 10 kann auf der ersten Matrize 6 oder auf der zweiten Matrize 7 aufgebracht sein. Jedoch ist es auch möglich, dass Isolierschichten 10 auf beiden Matrizen 6, 7 aufgebracht sind.To the matrices 6 . 7 thermally decoupling from each other is between the matrices 6 . 7 at least one insulating layer 10 intended. The insulating layer 10 can on the first die 6 or on the second die 7 be upset. However, it is also possible that insulating layers 10 on both matrices 6 . 7 are applied.

Die weiteren Erläuterungen bezüglich der Vorrichtung und des Verfahrens aus 1b gelten gleichermaßen für die Vorrichtung und das Verfahren in 2b.The further explanations regarding the device and the method 1b apply equally to the device and the method in 2 B ,

In 2c sind Querschnittsansichten des auf der rechten Seite von 2b querfließgepressten Verbundkörpers 4 in allen drei Raumebenen gezeigt. Im Unterschied zu 1c ist der querfließgepresste Verbundkörper 4 in 2c ein in axialer Richtung geschichteter Verbundkörper, bei dem zwei der Halbzeuge 2, 3 eine gemeinsame, ebene, stoffschlüssige Grenzschicht aufweisen, die im Wesentlichen mittig durch die Nebenform verläuft. Ferner weist der querfließgepresste Verbundkörper 4 als Nebenform zwei gegenüberliegende Flansche auf.In 2c are cross-sectional views of the right side of 2 B cross-flow molded composite body 4 shown in all three levels of space. In contrast to 1c is the cross-extruded composite 4 in 2c a composite layered in the axial direction, in which two of the semi-finished products 2 . 3 have a common, planar, cohesive boundary layer, which extends substantially centrally through the secondary shape. Further, the cross-flow molded composite body 4 as a secondary form on two opposite flanges.

Die übrigen Erläuterungen zu 1c gelten gleichermaßen für 2c.The remaining explanations to 1c apply equally to 2c ,

In 3 ist eine kombinierte Querschnittsansicht der Werkzeuggravur 5 einer Vorrichtung zur Herstellung eines querfließgepressten Verbundkörpers 4 gezeigt. Die Vorrichtung in 3 unterscheidet sich von der Vorrichtung in 1b dadurch, dass ein weiterer Stempel 9 vorgesehen ist, durch den die Ausbildung der Nebenform bei der Umformung der Halbzeuge 2, 3 begrenzbar ist.In 3 is a combined cross-sectional view of the tool engraving 5 an apparatus for producing a cross-flow molded composite body 4 shown. The device in 3 differs from the device in 1b in that another stamp 9 is provided by the formation of the secondary shape during the forming of the semi-finished products 2 . 3 is limited.

Vorzugsweise ist hierfür eine Kraftregeleinrichtung vorgesehen, durch die die Kraft des weiteren Stempels 9 in Abhängigkeit von der Presskraft des oder der Pressstempel(s) 8 regelbar ist. Obwohl in 3 nur ein weiterer Stempel 9 gezeigt ist, ist es auch möglich, mehr als einen weiteren Stempel quer zur durch den oder die Pressstempel 8 definierten Pressrichtung anzuordnen.Preferably, a force control device is provided for this purpose, by which the force of the further punch 9 depending on the pressing force of the press die (s) 8th is controllable. Although in 3 just another stamp 9 is shown, it is also possible, more than one other stamp transverse to the press die or the 8th to arrange defined pressing direction.

Gemäß den obigen Erläuterungen ist es durch den werteren Stempel 9 möglich, das Querfließen der Halbzeuge 2, 3 zu begrenzen. Insbesondere ist es mit Hilfe eines regelbaren Gegendrucks des weiteren Stempels 9 möglich, unterschiedliche Fließbewegungen der Halbzeuge 2, 3 auszugleichen, beispielsweise indem der weitere Stempel 9 in Abhängigkeit von der momentanen Presskraft des oder der Pressstempel(s) 8 geregelt wird.According to the above explanations, it is by the werteren stamp 9 possible, the cross-flow of semi-finished products 2 . 3 to limit. In particular, it is with the help of an adjustable counterpressure of the other punch 9 possible, different flow movements of the semi-finished products 2 . 3 compensate, for example by the additional stamp 9 depending on the momentary pressing force of the press die (s) 8th is regulated.

Die übrigen Erläuterungen zu 1b gelten gleichermaßen für 3. Ferner ist es möglich, in der in 3 gezeigten Vorrichtung auch einen in axialer Richtung geschichteten Verbundkörper 4 aus 2a querfließzupressen. Ebenso kann die Vorrichtung in 2b mit einem weiteren Stempel 9 oder auch mehreren Stempeln 9 versehen werden, um das Querfließen der Halbzeuge 2, 3 bzw. des Verbundkörpers 4 während der Umformung zu begrenzen.The remaining explanations to 1b apply equally to 3 , Furthermore, it is possible in the in 3 The apparatus shown also a layered in the axial direction composite body 4 out 2a querfließzupressen. Likewise, the device in 2 B with another stamp 9 or several stamps 9 be provided to the cross-flow of the semi-finished products 2 . 3 or of the composite body 4 to limit during forming.

Die zuvor erläuterten Ausführungsbeispiele betreffen ein Verfahren zur Herstellung eines fließgepressten Verbundkörpers 4, wobei zumindest zwei Halbzeuge 2, 3 in einer Werkzeuggravur 5 mit zumindest einer Presskraft in einer ersten Richtung beaufschlagt werden derart, dass beide Halbzeuge 2, 3 gemeinsam in der Werkzeuggravur 5 zumindest teilweise in eine zweite Richtung verformt werden.The embodiments explained above relate to a method for producing a extruded composite body 4 , wherein at least two semi-finished products 2 . 3 in a tool engraving 5 be acted upon with at least one pressing force in a first direction such that both semi-finished products 2 . 3 together in the tool engraving 5 be deformed at least partially in a second direction.

Ebenfalls betreffen die obigen Ausführungsbeispiele eine Vorrichtung zur Herstellung eines derartigen fließgepressten Verbundkörpers 4, sowie einen Verbundkörper 4 mit zumindest einer Hauptform und zumindest einer Nebenform, die im Wesentlichen senkrecht zur Hauptform angeordnet ist, wobei die Hauptform und die Nebenform aus zumindest zwei Halbzeugen 2, 3 ausgebildet sind, die formschlüssig und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden sind.Also, the above embodiments relate to an apparatus for producing such a compression-molded composite body 4 , as well as a composite body 4 with at least one main shape and at least one minor shape, which is arranged substantially perpendicular to the main shape, wherein the main shape and the secondary shape of at least two semi-finished products 2 . 3 are formed, which are positively and / or cohesively connected to each other.

Claims

Method for producing a cross-flow-molded composite body ( 4 ), wherein at least two semi-finished products ( 2 . 3 ) in a tool engraving ( 5 ) are acted upon with at least one pressing force in a first direction such that both semi-finished products ( 2 . 3 ) together in the tool engraving ( 5 ) are deformed at least partially in a second direction, and wherein the tool engraving ( 5 ) in an area of the first semifinished product ( 2 ) with a different temperature than in a region of the second semifinished product ( 3 ) is applied.

Method according to claim 1, wherein the semi-finished products ( 2 . 3 ) in the tool engraving ( 5 ) by transverse extrusion presses positively and / or cohesively with each other to the composite body ( 4 ) get connected.

Method according to claim 1, wherein the semi-finished products ( 2 . 3 ) non-positively and / or positively and / or cohesively with each other to a connected semi-finished product ( 1 ) before entering into the tool engraving ( 5 ) and the composite body ( 4 ) are extruded cross-flow.

Method according to at least one of claims 1 to 3, wherein the composite body ( 4 ) of at least two metallic semi-finished products ( 2 . 3 ) of different composition.

Method according to at least one of claims 1 to 4, wherein at least a first of the semi-finished products ( 2 ) is made of aluminum or an aluminum-containing alloy, and at least a second of the semi-finished products ( 3 ) is made of magnesium or a magnesium-containing alloy.

Method according to at least one of claims 1 to 5, wherein at least a first of the semi-finished products ( 2 ), preferably of aluminum or an aluminum-containing alloy, at least a second of the semi-finished products ( 3 ), preferably of magnesium or of a magnesium-containing alloy, partly or completely encased, and the two semi-finished products ( 2 . 3 ) are interconnected by Querfließpressen.

Method according to at least one of claims 1 to 5, wherein at least two of the semi-finished products ( 2 . 3 ) in the axial direction positively and / or materially connected to each other by transverse extrusion.

Method according to at least one of claims 1 to 7, wherein the semi-finished products ( 2 . 3 ) or parts of the semi-finished products ( 2 . 3 ) are heated before or during the cross extrusion.

Method according to at least one of claims 1 to 8, wherein the temperature / temperatures depending on the pressing force is / are controlled.

Method according to at least one of claims 1 to 9, wherein the semi-finished products ( 2 . 3 ) in the tool engraving ( 5 ) are acted upon by two opposing pressing forces.

Method according to at least one of claims 1 to 10, wherein during the transverse extrusion molding the deformation of the semi-finished products ( 2 . 3 ) in the second direction by at least one further punch ( 9 ) is limited.

The method of claim 11, wherein a force of the further punch ( 9 ) is regulated as a function of the pressing force.

A cross-extruded composite body produced according to at least one of claims 1 to 12, having at least one main shape and at least one minor shape arranged substantially perpendicular to the main shape, wherein both the main shape and the minor shape are made of at least two semi-finished products ( 2 . 3 ) are formed, which are positively and / or cohesively connected to each other.

A composite according to claim 13, wherein the interconnected semi-finished products ( 2 . 3 ) are metallic semi-finished products and have different compositions.

A composite according to claim 14, wherein at least a first of the semi-finished products ( 2 ) Aluminum or an aluminum-containing alloy, and at least a second of the semi-finished products ( 3 ) Comprises magnesium or a magnesium-containing alloy.

Composite body according to at least one of claims 13 to 15, wherein at least a first of the semi-finished products ( 2 ), preferably of aluminum or an aluminum-containing alloy, at least a second of the semi-finished products ( 3 ), preferably off Magnesium or a magnesium-containing alloy, partially or completely encased.

Composite body according to at least one of claims 13 to 16, wherein at least two of the semi-finished products ( 2 . 3 ) have a common boundary layer that extends substantially through the minor shape.

Device for producing a cross-flow-molded composite body ( 4 ) with at least one two-part tool engraving ( 5 ) comprising at least a first and a second template ( 6 . 7 ) and which is at least partially temperature-controlled, and at least one press ram ( 8th ) through which at least two semi-finished products ( 2 . 3 ) in the tool engraving ( 5 ) are acted upon with at least one pressing force in a first direction such that the semi-finished products ( 2 . 3 ) at least partially in the tool engraving ( 5 ) are deformed in a second direction, the matrices ( 6 . 7 ) are tempered separately from each other.

Apparatus according to claim 18, wherein the tool engraving ( 5 ) has at least one cavity with a first region into which the semi-finished products ( 2 . 3 ) and a second region, which is formed substantially perpendicular to the first region, and in which a secondary shape of the composite body ( 4 ) can be formed by Querfließpressen.

Device according to claim 18 or 19, wherein the matrices ( 6 . 7 ) for removing the cross-flow-pressed composite body ( 4 ) are separable, and between the matrices ( 6 . 7 ) at least one insulating layer ( 10 ) is provided to the matrices ( 6 . 7 ) thermally decouple from each other.

Apparatus according to claim 20, wherein the insulating layer (s) ( 10 ) on the first and / or the second die ( 6 . 7 ) is / are applied.

Device according to at least one of claims 18 to 21, wherein the temperature / temperatures of the tool engraving ( 5 ) is controllable in dependence on the pressing force by means of a temperature control device is / are.

Device according to at least one of claims 18 to 22, wherein two opposing press punches ( 8th ) are provided, through which the body ( 1 ) in the tool engraving ( 5 ) can be acted upon by two opposing pressing forces.

Device according to at least one of claims 18 to 23, wherein at least one further stamp ( 9 ) is provided, through which the deformation of the semi-finished products ( 2 . 3 ) is limited in the second direction.

Apparatus according to claim 24, wherein a force of the further punch ( 9 ) is controllable in dependence on the pressing force by means of a force control device.