进行改形优化的铝合金板材制造技术

本发明专利技术涉及一种铝合金制成的带材或板材，其具有在一面或者双面上为改形工艺而准备的表面结构，尤其涉及一种用于改形的汽车构件的带材或板材。提供具有为改形工艺而准备的表面结构的铝合金带材或板材的目的，在铝合金板材或带材方面如此解决，即使得该带材或板材在一面或双面上具有带有使用电化学造粒处理所制成的、作为润滑剂凹口的凹陷的表面，其中该带材或板材可简单地生产并且具有在后续改形过程方面改善的摩擦学特性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】进行改形优化的铝合金板材
本专利技术涉及一种铝合金制成的带材或板材，其具有至少区域性地设置的、在一面或者双面上为改形工艺而准备的表面结构，尤其涉及一种用于改形的汽车构件的带材或板材。此外本专利技术还涉及由铝合金生产具有为改形工艺所准备的单面或双面表面结构的带材或板材的方法以及改形的带材或板材相应的应用。
技术介绍
在汽车工业中，越来越多地使用铝合金板材，以在车辆制造中实现重量节省。用于生产车辆构件的带材和板材通常由AA7xxx型、AA6xxx型、AA5xxx型或AA3xxx型的铝合金制造。其特征在于中等高的至非常高的强度和非常好的改形行为。强度基本上是材料特性，而与此相对，成型性受材料特性、表面形貌、润滑剂量、润滑剂类型和工具表面等共同影响。在此，材料本身以其改形特性、例如断裂伸长率占有首要地位。此外，带材或板材的表面形貌或表面结构以及板材表面上润滑剂的份额也有着重要作用。同时，工具材料、工具表面、改形时的接触压力、温度和改形速度都有显著影响。为了在带材或板材生产中提供最大的改形特性，通常在最后一个辊轧道次中为铝合金带材和板材设置表面结构，以在带材或带材表面的单面或双面上引入凹陷，该凹陷作为润滑剂凹口。通过这些润滑剂凹口，所涂覆的润滑剂一直在板材表面上保持到改形过程并且实现了板材或带材更大的改形度。在进行改形时也可以将润滑剂从润滑剂凹口中引入并转移到板材其他区域，以在此处局部提供充足的润滑效果。为此，为所使用的轧辊设置纹理，其根据所选择的轧辊纹理化方法而促成带材上不同的纹理。由此例如通过“电火花钝化纹理”(ElectricalDischargeTexturing,EDT)方法所产生的表面结构在表面形貌中提供了大量的尖峰。利用“电子束纹理化”(ElectronBeamTexturing，EBT)方法可以提供表面中受控分布的凹陷。通过“喷丸纹理化”(ShotBlastingTexturing，SBT)方法同样可以将压印轧辊进行纹理化。也使用结构化的铬层或者借助于激光纹理化的表面。所有的生产步骤的共同之处在于，通过辊轧压印步骤将表面结构从轧辊上转移到铝带材上。这里，为了转印纹理，通常必须将带材的厚度再次降低。其他
中也对改形特性有着高要求，例如在由AA3xxx或者AA5xxx铝合金生产饮料罐，尤其是罐体和罐盖时。由欧洲专利文件的德语译文DE60213567T2中已知用于压印铝带材表面结构的方法，在该方法中，通过大量的针冲制纹理而不会减少带的厚度。此外还说明了，对于平版印刷板载体应用来说，也可以对相应辊轧压印的板材进行电化学造粒。然而，平版印刷板载体既不用适用于车辆也不设置用于进行进一步改形。这里更多的是铝板材完全不同的应用领域，因为将板材进行电化学粗糙化以设置涂层并且用在压力下。在改善铝合金带材或板材在改形工艺中的改形行为方面，该提及的欧洲专利文件完全没有给本领域技术人员任何启示。从美国专利申请US2008/0102404A1中已知，对用于生产平版印刷的印刷版载体的铝表面进行电化学造粒处理以进行表面粗糙化。与使用直流电的电化学腐蚀不同，电化学造粒处理使用交流电或者脉冲化直流电进行。由此达到了，腐蚀过程重复被中断，并且表面不会被腐蚀得深，例如腐蚀出现深的通道，而是仅仅产生表面的凹陷，也就是实现了表面的造粒或粗糙化。但平版印刷板载体却不设置用于进一步改形。日本专利申请JPS63141722公开了用于生产辊轧硬化的、用于改形工艺的铝板材的生产方法，在该铝板材中通过电解腐蚀腐蚀出深的微型通道，其作为板上聚酰胺层的固定。通过聚酰胺层可以使板材的改形变得简单。但本专利技术不关于为板材或带材提供聚酰胺层。而是提供例如用在车辆中并且在改形后进行喷漆的带材和板材。对带材或板材改形特性的改善由此可以在没有聚酰胺层的情况下达到。在日本专利申请JPH06287722中说明了用于以聚三氟氯乙烯纤维对铝带材涂层的方法，其中同样在使用直流电的情况下对带材表面首先进行电解腐蚀。德国公开文件DE10345934公开了用于汽车构件的为改形进行了准备的铝带材，其中例如使用EDT纹理化轧辊对表面进行传统的辊轧压印。
技术实现思路
由此出发，本专利技术的目的在于，提供具有为改形工艺而准备的表面结构的铝合金带材或板材，该带材或板材可简单地生产并且具有在后续改形过程方面改善的摩擦学特性。此外本专利技术的目的还在于，给出相应带材或板材的生产方法以及其应用。根据本专利技术的第一种教导，该目的在铝合金板材或带材方面如此解决，即使得该带材或板材在一面或双面上具有带有使用电化学造粒处理所制成的、作为润滑剂凹口的凹陷的表面本专利技术认知到，通过电化学造粒方法可以在铝合金带材或板材的表面引入润滑剂凹口，这些润滑剂凹口可显著改善板材的改形行为，也就是说对板材的摩擦学特性带来显著的正面影响。这在最小厚度为0.8mm的板材中是尤其重要的，因为具有这种厚度的板材或带材中，在材料特性之外，由于比更薄的板材或带材更高的改形力，表面特性也变得更加重要。相比于传统的、机械压印的表面结构，确定的是，经电化学造粒的表面具有非常不同的结构。此外，铝合金带材的表面具有辊轧制成的、高台形的纹理，其利用使用电化学造粒而引入表面中的凹陷实现。这是与目前所使用的经辊轧制成的表面纹理或凹陷的一个显著不同。通过使用电化学造粒而引入铝合金带材或板材的凹陷具有相比于机械压印法而言更高的封闭体积和由此显著更大的突出谷部深度。除了先前通过辊轧而引入的表面结构外，如“光面(Mill-finish)”表面结构，该表面还具有凹陷，这些凹陷部分非常突然地从表面下陷并且区域性地具有侧蚀或者负开口角度。凹陷的这种构型特别是由于通过电化学造粒的生产方法。由于通过电化学造粒而产生的特殊的凹陷特征，根据本专利技术的铝合金带材或板材能更好地容纳在改形中所使用的润滑剂。形成为润滑剂凹口的、通过电化学造粒引入板材中的凹陷显示出了显著更大的突出谷部深度和显著更高的封闭空余体积。因此可以为改形工艺提供更高的润滑剂量。这也反映在如此生产得到的带材和板材改善的改形特性。此外，电化学造粒是可在大规模技术中经济地应用的、并且由此适用于大规模生产的方法。铝合金带材或者板材优选具有0.8mm的最小厚度。厚度至少为0.8mm的铝合金带材或板材通常经过改形工艺，例如深冲，以例如将平整的板材制成应用所需的特殊形状。汽车领域中优选的厚度此外还有1.0至1.5mm或者至2.0mm。但是，也将厚度为最大3mm或者最大4mm的铝板材在改形工艺中进行改形并且用在车辆领域，例如用在底盘应用中或者作为结构件。厚度越大，所需改形力就越大。由此，对板材、其表面和材料的改形特性的要求提高。由此，根据本专利技术的表面设计形式有利于在所有的厚度范围内，尤其也在0.8mm起更大的厚度中达到更好的改形效果。根据另一个设计方案，带材或板材至少部分地由AA7xxx型,AA6xxx型,AA5xxx型或者AA3xxx型的铝合金,尤其由AA7020,AA7021型,AA7108型,AA6111型,AA6060型,AA6016型,AA6014型,AA6005C型,AA6451型,AA5454型,AA5754型,AA5251型,AA5182型,AA3103型或AA3104型的铝合金构成。此外，优选也可以将AlMg6本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.铝合金制成的带材或板材，所述带材或板材在一面或者双面上具有至少区域性地设置的、为改形工艺而准备的表面结构，其特征在于，所述带材或板材在一面或双面上具有带有使用电化学造粒处理所制成的、作为润滑剂凹口的凹陷的表面，其中至少一个带材或板材表面具有1.0μm‑6.0μm的突出谷部深度Svk。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.27 EP 16152889.81.铝合金制成的带材或板材，所述带材或板材在一面或者双面上具有至少区域性地设置的、为改形工艺而准备的表面结构，其特征在于，所述带材或板材在一面或双面上具有带有使用电化学造粒处理所制成的、作为润滑剂凹口的凹陷的表面，其中至少一个带材或板材表面具有1.0μm-6.0μm的突出谷部深度Svk。2.根据权利要求1所述的带材或板材，其特征在于，所述带材或板材至少部分地由AA7xxx型,AA6xxx型,AA5xxx型或者AA3xxx型的铝合金,尤其由AA7020,AA7021型,AA7108型,AA6111型,AA6060型,AA6014型,AA6016型,AA6005C型,AA6451型,AA5454型,AA5754型,AA5182型,AA5251型,AlMg6，AA3104型，AA3103型的铝合金构成。3.根据权利要求1或2所述的带材或板材，其特征在于，所述带材或者板材表面具有优选1.5μm-4.0μm，特别优选2.2μm-4.0μm的突出谷部深度Svk。4.根据权利要求1至3中任意一项所述的带材或板材，其特征在于，所述带材或板材具有软化退火状态(“O”)或者固溶退火和淬火状态(“T4”)或者状态H19或H48。5.根据权利要求1至4中任意一项所述的带材或板材，其特征在于，所述带材或板材具有在电化学造粒之后施加的钝化层。6.根据权利要求1至5中任意一项所述的带材或板材，其特征在于，所述带材或板材的表面上至少区域性地具有润滑剂或干性润滑剂。7.根据权利要求1至6中任意一项所述的带材或板材，其特征在于，表面的平均粗糙度Sa为0.7μm至1.5μm，优选0.7μm至1.3μm或者优选0.8μm至1.2μm。8.用于生产具有为改形工艺所准备的单面或双面表面结构的带材或板材，尤其是根据权利要求1至7的带材或板材的方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗兰克·赫什曼，卡特林·埃克哈德，伯恩哈德·克尼希，赫尔诺特·尼切，亨克扬·布林克曼，
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