铝合金或该合金组成的扁铝制品应用于铝‑塑料复合构件制造技术

技术编号:14893789 阅读:94 留言:0更新日期:2017-03-29 03:58
本发明专利技术涉及一种将铝合金用于铝‑塑料复合构件及其制造的用途,其中铝合金具有以下组分:Si:0.05‑0.35重量%、Fe:1.3‑1.75重量%、Cu:≤0.02重量%、Mn:0.015‑0.035重量%、Mg:≤0.003重量%、Cr:≤0.03重量%、Ni:≤0.02重量%、Zn:≤0.03重量%、Ti:≤0.03重量%、杂质单种最多为0.05重量%、总合最多为0.15重量%、剩余为铝。此外,本发明专利技术还涉及一种将由这种合金组成的扁铝制品用于铝‑塑料组合构件及其制造的用途。最后,本发明专利技术还涉及一种这样的合金以及由这种合金制成的扁铝制品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种将铝合金用于铝-塑料复合构件的用途。此外,本专利技术还涉及一种将由这种合金组成的扁铝制品用于铝-塑料复合构件的用途。此外,本专利技术还涉及这种合金以及由这种合金制成的扁铝制品。
技术介绍
例如为了替代更重的钢模块,铝-塑料复合构件能够特别在汽车领域中作为轻结构部件来使用。在汽车领域,特别是针对于汽车底盘的应用专门作为用于热屏蔽的覆盖层而使用到由尽可能纯的合金组成的铝箔(例如牌号AA1050),这些铝箔通过作为增附剂的塑料膜胶合。这些铝箔通常拱顶(kalottiert)和/或开孔地使用。此外,在较新的复合构件中还为了达到复合构件特定的功能性(例如刚性或隔音性能方面)而使用铝箔。在汽车领域中起初使用到的是基本上扁平的铝-塑料复合构件,然而随着发展,则制造具有越加复杂的结构的铝-塑料复合构件。这类铝-塑料复合构件的制造因此需要具有部分较高的变形程度的成型步骤。已证实,目前所使用的铝合金仅有限地适用于这类高变形程度,从而使得能够实现的构件结构受限。
技术实现思路
因此,本专利技术的目的由此在于,为了铝-塑料复合构件及其制造而提供一种铝合金或由这种铝合金制成的扁铝制品,通过这些铝-塑料复合构件也能够实现具有有利的机械性能的复杂构件几何结构。该目的根据本专利技术通过一种铝合金而达到,其中该铝合金具有以下组分:Si:0.05-0.35重量%;Fe:1.3-1.75重量%、优选1.3-1.7重量%、特别是1.6-1.7重量%;Cu:≤0.02重量%、优选≤0.01重量%;Mn:0.015-0.035重量%、优选0.025-0.034重量%;Mg:≤0.003重量%、优选≤0.001重量%;Cr:≤0.03重量%、优选≤0.02重量%;Ni:≤0.02重量%;Zn:≤0.03重量%;Ti:≤0.03重量%;杂质:单种最多为0.05重量%、优选最多为0.02重量%,总合最多为0.15重量%、优选最多为0.06重量%;剩余为铝。此外,该目的根据本专利技术还通过一种由这样的合金制成的扁铝制品而达到。此外,该目的根据本专利技术还通过一种将铝合金用于铝-塑料复合构件或用于其制造的用途而达到,其中该铝合金包含以下组分:Si:0.05-0.35重量%;Fe:1.3-1.75重量%、优选1.3-1.7重量%、特别是1.6-1.7重量%;Cu:≤0.02重量%、优选≤0.01重量%;Mn:0.015-0.035重量%、优选0.025-0.034重量%;Mg:≤0.003重量%、优选≤0.001重量%;Cr:≤0.03重量%、优选≤0.02重量%;Ni:≤0.02重量%;Zn:≤0.03重量%;Ti:≤0.03重量%;杂质:单种最多为0.05重量%、优选最多为0.02重量%。总合最多为0.15重量%、优选最多为0.06重量%;剩余为铝。已出乎意料地证实了,在相应选择的Si含量以及最小化的Mg含量的条件下,通过高Fe含量而实现了能非常好的可成型的合金,这种合金特别适用于铝-塑料复合构件或适用于其制造。特别是,前述的合金与通常在汽车制造中使用的合金ENAW-1050-A或EN-AW1200相比具有更高的断裂延伸率A100并且因此能够更好地成型。与此同时,前述的合金还具有好的抗腐蚀能力并且能很好地加工。该铝合金的高断裂延伸率以及因此促成的好的变形能力特别通过在1.3至1.75重量%、优选在1.6至1.7重量%范围内的非常高的Fe含量而实现,其中能够通过1.7重量%的优选的Fe上限值而实现更好的组织结构。通过在0.05至0.35重量%范围内的所需要的Si含量同时还实现了好的抗腐蚀性能。通过Mn含量能够实现合金的更大的强度,然而其代价则是削弱可加工性,因为在合金中更高的Mn含量在温度升高条件下会导致加剧的软化,即,导致作为温度的函数的更陡的软化曲线,从而使得合金的有针对性的热处理更加困难。通过所限定的、在0.015至0.035重量%、优选0.025至0.034重量%范围内的Mn含量能够就此实现好的折衷。此外,上述目的还根据本专利技术通过将由前述的合金制成的扁铝制品用于铝-塑料复合构件或其制造的用途而达到。以这种方式,提供了一种可成型性极好的扁铝制品,该扁铝制品具有非常更好的成型性能并且因此在复合构件的制造中例如能够与塑料层一起成型。特别是可能,在制造过程中使复合构件或该复合构件的成形以整体的形式而成型。前述的合金或由这种合金制成的扁铝制品因此优选地用于铝-塑料复合构件的制造方法,该制造方法包含至少一个成型步骤、特别是要求扁铝制品的断裂延伸率A100要大于30%的成型步骤。就此,铝-塑料复合构件理解为一种复合构件,该复合构件包含至少一个铝部件,例如铝层;并且包含至少一个含塑料的部件,例如含塑料的层。所述含塑料的部件、特别是含塑料的层优选包含作为粘合材料的热塑性塑料。除了塑料以外,含塑料的部件或含塑料的层也可以包含例如无机的填料或纤维这样的其他添加物。具体实施方式在下文中,描述了前述的合金、扁铝制品以及前述的用途的其他实施方式,其中这些单个实施方式能够彼此任意地组合并且相互无关地分别既应用于合金、扁铝制品又应用于该合金或扁铝制品的用途。在一种实施方式中,该铝合金具有1.4-1.7重量%的、优选1.6-1.7重量%的Fe含量。已证实的是,通过这种Fe含量实现了特别好的成型性能。在一种特别适合于较少复杂成型的构件的替代实施方式中,也能够使以成型性能为代价而有利于更高强度的铝合金包含最大1.6重量%的Fe含量、特别是在1.4重量%至1.6重量%的范围内的Fe含量。在另一种实施方式中,铝合金包含0.15-0.35重量%的Si含量。通过这样的Si含量除了成型性能以外还能够改善合金的抗腐蚀性能。另一种实施方式涉及到的是在扁铝制品情况下的铝带、铝箔或铝板。这类制品特别适合于包含了一层或多层的铝层的、多层的铝-塑料复合构件的制造。在另一种实施方式中,扁铝制品具有在0.02mm至0.7mm的范围内的、优选在0.020mm至0.200mm的范围内的、特别是在0.020mm至0.140mm范围内的厚度。该厚度范围在同时优化了重量和材料成本的条件下,赋予了相应的铝-塑料复合构件好的刚性、特别是弯曲刚度和扭转刚度。在另一种实施方式中,扁铝制品具有以下机械性能(在根据EN546-2的软化状态O下测量):抗拉强度Rm:>95MPa、优选>100MPa;屈服极限Rp0.2:>45MPa以及断裂延伸率A100:在试样体的厚度为45μm的条件下为>25%和/或在试样体的厚度为100μm的条件下为>30%、优选>35%。抗拉强度Rm、屈服极限Rp0.2以及断裂延伸率A100根据DINENISO6892-1:2009而确定。已证实的是,通过前述的合金能够实现上述机械性能,这些机械性特别是由这种合金制成的扁钢制品的良好成型性能的前提。这类扁钢制品因此能够特别应用于铝-塑料复合构件的、包含了具有高变形程度的成型的制造方法,从而以这种方式能够制造出具有复杂的几何结构的铝-塑料复合构件。在另一种实施方式中,铝合金的Fe含量相对于Si含量的比例在4至10之间,特别是在4至8之间。优选Fe:Si比至少为7。该比例能够从相应的、以重量%计的含量而算出。通过在这个范围内的Fe:Si比而对抗腐蚀性能产生了积本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种将铝合金用于铝‑塑料复合构件或者用于铝‑塑料复合构件的制造的用途,其特征在于,所述铝合金具有以下组分:Si:0.05‑0.35重量%;Fe:1.3‑1.75重量%、优选1.3‑1.7重量%;Cu:≤0.02重量%、优选≤0.01重量%;Mn:0.015‑0.035重量%、优选0.025‑0.034重量%;Mg:≤0.003重量%;Cr:≤0.03重量%;Ni:≤0.02重量%;Zn:≤0.03重量%;Ti:≤0.03重量%;杂质:单种最多为0.05重量%、总合最多为0.15重量%;剩余为铝。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.09 EP 14176390.41.一种将铝合金用于铝-塑料复合构件或者用于铝-塑料复合构件的制造的用途,其特征在于,所述铝合金具有以下组分:Si:0.05-0.35重量%;Fe:1.3-1.75重量%、优选1.3-1.7重量%;Cu:≤0.02重量%、优选≤0.01重量%;Mn:0.015-0.035重量%、优选0.025-0.034重量%;Mg:≤0.003重量%;Cr:≤0.03重量%;Ni:≤0.02重量%;Zn:≤0.03重量%;Ti:≤0.03重量%;杂质:单种最多为0.05重量%、总合最多为0.15重量%;剩余为铝。2.根据权利要求1所述的用途,其特征在于,所述铝合金具有1.6-1.7重量%的Fe含量和/或0.15-0.35重量%的Si含量。3.根据权利要求1或2所述的用途,其特征在于,所述铝合金的Fe含量相对于Si含量的比例在4至10之间、优选在7至10之间。4.根据权利要求1至3之中任意一项所述的用途,其中所述铝合金的Fe含量相对于Mn含量的比例为40至80之间、优选在50至60之间。5.由对应于权利要求1至4之中任意一项的合金制成的扁铝制品用于铝-塑料复合构件或用于铝-塑料复合构件的制造的用途。6.根据权利要求5所述的用途,其特征在于,所述扁铝制品涉及铝带、铝箔或铝板。7.根据权利要求5或6所述的用途,其特征在于,所述扁铝制品具有在0.02mm至0.7mm范围内、优选在0.020mm至0.200mm范围内的厚度。8.根据权利要求5至7之中任意一项所述的用途,其特征在于,在根据EN546-2的软化状态O下测得所述扁铝制品具有以下机械性能:抗拉强度Rm:>95MPa、优选>100MPa;屈服...

【专利技术属性】
技术研发人员:福尔克尔·登克曼安德烈亚斯·西门
申请(专利权)人:海德鲁铝业钢材有限公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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