DE102019125680A1 - Verfahren zur Herstellung eines Bauteils - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils (11), wobei eine auf Aluminium basierende Legierung (20) in flüssigem Zustand bereitgestellt und das Bauteil (11) hieraus durch Druckguss hergestellt wird. Um die Herstellung von Bauteilen mit erhöhter Duktilität aus einer Aluminiumlegierung durch Druckguss zu ermöglichen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Legierung (20) weniger als 1,3 Gew.-% Eisen, höchstens 0,2 Gew.-% Silizium sowie 2,7 - 5,0 Gew.-% Magnesium enthält.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1, sowie eine Verwendung einer auf Aluminium basierenden Legierung zur Herstellung eines Bauteils.
  • Bauteile aus Aluminium bzw. aus Aluminiumlegierungen kommen in unterschiedlichen Bereichen zum Einsatz, insbesondere auch im Automobilbau. Im Vergleich mit Stahlbauteilen ist neben der höheren Korrosionsbeständigkeit insbesondere auch die geringere Dichte von Vorteil. Letztere ermöglicht eine Gewichtsminimierung, auch wenn zum Teil höhere Materialstärken notwendig sind, um gewünschte Materialeigenschaften zu erreichen. Zur Herstellung von Aluminiumbauteilen (was in diesem Zusammenhang Bauteile aus Aluminiumlegierungen einschließt) können unterschiedliche Verfahren eingesetzt werden. Neben der Urformung schließt dies sowohl Warmumformung als auch Kaltumformung ein. Ein gängiges Verfahren zur Herstellung von Aluminiumbauteilen, z.B. von Karosseriebauteilen, ist Druckguss. Dabei wird Aluminium bzw. die Aluminiumlegierung in flüssigem Zustand unter Druck in eine Formkavität gepresst, wo eine Erstarrung erfolgt.
  • Oftmals muss ein derart gefertigtes Bauteil mit einem anderen Bauteil verbunden werden. Je nach Zusammensetzung des anderen Bauteils kommen dabei unterschiedliche Fügeverfahren in Frage. Eine häufig auftretende Kombination im Automobilbau beinhaltet das Fügen eines Aluminiumbauteils mit einem Stahlbauteil. Insbesondere in diesem Fall wird oftmals ein Fügen durch Umformen durchgeführt. Ein hierbei zum Einsatz kommen das Verfahren ist das Stanznieten, bei dem ein speziell ausgebildetes Niet nicht nur als Verbindungselement dient, sondern auch als Schneidstempel. Bei einer Verfahrensvariante werden zwei Bleche miteinander verbunden, wobei das Niet nur das obere Blech durch stanzt, während das untere Blech, ebenso wie das Niet selbst, lediglich umgeformt wird. Insbesondere um letzteres Ziel zu erreichen, ist eine ausreichende Duktilität notwendig, da es andernfalls zu unerwünschten Rissen oder Brüchen kommen kann.
  • Dabei lassen sich nicht mit allen Aluminiumlegierungen, die sich für Druckguss eignen, auch Bauteile herstellen, die in ausreichendem Maße für Fügeverfahren wie Stanznieten geeignet. Dies betrifft bspw. Aluminiumlegierungen, die einen erheblichen Anteil an Silizium aufweisen, bspw. zwischen 5 und 10 Gew.-% (wobei hier und im Folgenden die Bezeichnungen „Gew.-%“ und „Masseprozent“ gleichbedeutend verwendet werden). Solche Legierungen weisen im Allgemeinen eine deutlich verminderte Duktilität auf. Daneben sind im Stand der Technik auch Silizium-freie Legierungen wie bspw. Castaduct®-42 (AlMg4Fe2) bekannt, die demgegenüber eine verbesserte Duktilität aufweisen. Dennoch kann es, bspw. in Abhängigkeit von den Dimensionen der zu verbindenden Bauteile sowie der Zusammensetzung des anderen Bauteils, auch bei Verwendung dieser Legierungen zu Rissen im Material kommen, welche die mechanische Stabilität der Verbindung sowie ggf. die Korrosionsbeständigkeit beeinträchtigen können.
  • Die US 9 920 401 B2 offenbart eine Aluminiumlegierung mit hoher Wärmeleitfähigkeit, die für Druckguss vorgesehen ist. Die Legierung enthält außer Aluminium 0,2-2,0 Gew.-% Magnesium, 0,1 - 0,3 Gew.-% Eisen sowie 0,1 - 1,0 Gew.-% Kobalt. Sie ist insbesondere zur Herstellung von LED-Komponenten vorgesehen.
  • Aus der US 9 715 971 B2 ist eine Elektrode für eine Sekundärbatterie bekannt, die eine Folie aus einer Aluminiumlegierung aufweist. Die Aluminiumlegierung enthält 0,03 - 0,1 Gew.-% Eisen, bis zu 0,1 Gew.-% Silizium, sowie optional Titan und Kupfer. Aus der Legierung wird zunächst durch kontinuierliches oder halbkontinuierliches Stranggießen ein Barren hergestellt, der thermisch homogenisiert und anschließend ausgewalzt wird, um die Folie herzustellen. Die US 2013/0269842 A1 betrifft eine ähnliche Elektrode, wobei die Aluminiumlegierung in diesem Fall 0,03 - 0,1 Gew.-% Eisen, 0,01 - 0,1 Gew.-% Silizium sowie geringe Mengen Kupfer enthält.
  • Die US 2018/0274073 A1 offenbart eine hochfeste Aluminiumlegierung, die neben Aluminium 0,3 - 1,0 Gew.-% Eisen, 1,2 - 2,6 Gew.-% Magnesium sowie Zink, Nickel, Kupfer, Zirkonium, Titan, Scandium und Chrom enthält. Dabei ist vorgesehen, dass Eisen und Nickel Aluminide einer Al9FeNi-Phase erzeugen, die wenigstens 2 Volumenprozent ausmacht. Aus der Aluminiumlegierung können Bauteile gegossen oder geschmiedet werden.
  • Aus der CN 108165842 A ist eine Aluminiumlegierung bekannt, die insbesondere für Semi-Solid-Verfahren geeignet ist. Neben Aluminium enthält die Legierung 6-7.4 Gew.-% Silizium, höchstens 0,15 Gew.-% Eisen, 0.15-0.25 Gew.-% Magnesium, sowie Titan, Chrom, Ytterbium, Tellur, Beryllium sowie ggf. Spuren weiterer Elemente.
  • Die US 2003/0178106 A1 offenbart eine Aluminiumlegierung mit 6,5-8,5 Gew.-% Silizium, 0,6-1.0 Gew.-% Eisen, 0,35-0,65 Gew.-% Magnesium sowie Mangan, Zink, Titan, Kupfer und bis zu 0,15 Gew.-% an weiteren Elementen. Die Legierung ist insbesondere für Semi-Solid-Verfahren vorgesehen.
  • Die US 5 115 770 A betrifft eine Aluminiumlegierung, die bis zu 0,8 Gew.-% Eisen, bis zu 0,6 Gew.-% Silizium sowie Kupfer, Mangan, Vanadium, Zirkonium und optional geringe Mengen Zink, Mangan und Nickel aufweist. Aus der Legierung können durch Druckguss Bauteile hergestellt werden, die eine besondere Zugfestigkeit aufweisen, auch wenn sie über längere Zeiträume einer erhöhten Temperatur ausgesetzt sind, bspw. ein Kolben für einen Verbrennungsmotor.
  • Angesichts des aufgezeigten Standes der Technik bietet die Herstellung von Bauteilen mit erhöhter Duktilität aus einer Aluminiumlegierung durch Druckguss, noch Raum für Verbesserungen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellung von Bauteilen mit erhöhter Duktilität aus einer Aluminiumlegierung durch Druckguss zu ermöglichen
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, wobei die Unteransprüche vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung betreffen. Die Aufgabe wird weiterhin durch eine Verwendung mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst.
  • Es ist darauf hinzuweisen, dass die in der nachfolgenden Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale sowie Maßnahmen in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich.
  • Durch die Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils zur Verfügung gestellt. Dabei ist in diesem Zusammenhang der Begriff „Bauteil“ weit auszulegen und bezieht sich neben vollständig fertigen Teilen, die keiner weiteren Bearbeitung bedürfen, auch auf solche Teile, die ggf. vor ihrer Verwendung noch nachbearbeitet werden, bspw. durch spanende Bearbeitung, Oberflächenbehandlung, Oberflächenbeschichtung oder dergleichen. Insbesondere schließt der Begriff in diesem Zusammenhang auch Halbzeuge ein.
  • Bei dem Verfahren wird eine auf Aluminium basierende Legierung in flüssigem Zustand bereitgestellt und das Bauteil hieraus durch Druckguss hergestellt. Die auf Aluminium basierende Legierung, man könnte auch sagen Aluminiumlegierung, enthält in diesem Zusammenhang bevorzugt wenigstens 70 Gew.-%, weiter bevorzugt wenigstens 80 Gew.-%, noch weiter bevorzugt wenigstens 90 Gew.-% Aluminium. Außer Aluminium weist sie weitere Elemente auf, bei denen es sich um Metalle sowie ggf. aber auch wenigstens ein Halbmetall und/oder ein Nichtmetall handeln kann. Die Legierung wird in flüssigem Zustand bereitgestellt. Üblicherweise wird die Legierung insgesamt geschmolzen, ggf. können aber auch einzelne Komponenten der Legierung geschmolzen und dann zur Legierung vermischt werden.
  • Nachdem die flüssige Legierung bereitgestellt wurde, wird das Bauteil durch Druckguss aus der Legierung hergestellt. Dabei bezeichnet der Begriff „Druckguss“ allgemein ein Urformverfahren, bei dem die Legierung in flüssigem Zustand unter Druck in eine Form gepresst wird. Die Form ist üblicherweise vorgewärmt, um einen vorzeitiges Aushärten der Legierung zu verhindern. Optional kann sie Mittel zum Beheizen sowie ggf. Mittel zum Kühlen aufweisen. Die Legierung kann durch wenigstens eine Transferöffnung in eine überwiegend geschlossene Formkavität eingebracht werden. Während die Legierung in der Formkavität abkühlt und schließlich erstarrt, wird weiterhin ein Druck aufrechterhalten. Die Formkavität ist dabei ein Hohlraum, der innerhalb der Form ausgebildet ist. Die Form kann dabei bspw. durch zwei Formhälften gebildet sein, die vor dem Einbringen der Legierung aneinandergefügt werden, um die Formkavität auszubilden. Letztere ist überwiegend geschlossen, weist allerdings wenigstens eine Transferöffnung zum Einbringen der Legierung auf. Die Legierung kann auch gleichzeitig oder nacheinander durch eine Mehrzahl von Transferöffnungen in die Formkavität eingebracht werden. Nach dem Erstarren der Legierung innerhalb der Form kann diese geöffnet werden, bspw. durch Trennen der Formhälften, und das Werkstück kann entnommen werden.
  • Erfindungsgemäß enthält die Legierung weniger als 1,3 Gew.-% Eisen, höchstens 0,2 Gew.-% Silizium sowie 2,7 - 5,0 Gew.-% Magnesium. Die Legierung lässt sich ohne Probleme im Druckguss verarbeiten und die erfindungsgemäß gefertigten Bauteile weisen eine hohe Duktilität bzw. hohe Bruchgrenze auf. Um eine entsprechende Duktilität zu erreichen, ist keine Wärmebehandlung des Bauteils notwendig, sondern sie ist unmittelbar nach dem Gießen und Erkalten des Bauteils gegeben. Dies macht sich beispielsweise positiv bemerkbar, wenn das Bauteil im Weiteren durch Stanznieten mit einem anderen Bauteil verbunden wird. Die erhöhte Duktilität verringert das Risiko von Brüchen bzw. Rissen im Bauteil.
  • Ohne dass dies einschränkend auszulegen wäre, kann davon ausgegangen werden, dass verschiedene Faktoren die Duktilität positiv beeinflussen. Hierzu zählt zunächst der geringe Siliziumanteil, der im Rahmen der Erfindung auch vernachlässigbar klein sein kann, so dass die Legierung auch als (nahezu) siliziumfrei angesehen werden kann. Es wird davon ausgegangen, dass die Ausbildung von Silizium-Mischphasen allgemein zu einer Verringerung der Duktilität führt. Außerdem wird dadurch, dass erfindungsgemäß der Gewichtsanteil von Eisen auf weniger als 1,3 % beschränkt ist, die Ausbildung einer Al13Fe4-Phase während des Abkühlens und Erstarrens verzögert und der Anteil dieser Phase an der ausgehärteten Legierung verringert, was sich vorteilhaft auf die Duktilität bzw. die Bruchgrenze des fertigen Bauteils auswirkt. Schließlich weist die Legierung einen Magnesiumanteil auf, der deutlich höher ist als bspw. bei für Druckguss häufig verwendeten Legierungen wie AlSi9Cu3(Fe), AlSi12Cu1(Fe), AlSi12(Fe) oder AlSi10Mg(Cu), was sich ggf. positiv auf die Festigkeit auswirkt. Das Magnesium kann auch in Kombination mit Eisen enthalten sein, so dass man von einer Aluminium-Magnesium-Eisen-Legierung sprechen kann. Im fertigen Bauteil kann das Magnesium dann innerhalb einer Al3Mg2-Phase vorliegen.
  • Bevorzugt enthält die Legierung höchstens 0,1 Gew.-% oder höchstens 0,05 Gew.-% Silizium. Der Anteil an Silizium kann idealerweise noch weiter reduziert werden, bspw. auf höchstens 0,01 Gew.-% oder höchstens 0,001 Gew.-%, so dass die Legierung im Wesentlichen als siliziumfrei angesehen werden kann. Vorteilhaft ist der Anteil an Silizium auf unvermeidbare Verunreinigungen reduziert.
  • Gemäß einer Ausgestaltung kann der Eisenanteil noch weiter reduziert werden, so dass die Legierung höchstens 1,0 Gew.-% Eisen enthält. Unter Umständen kann der Eisenanteil auch höchstens 0,7 Gew.-% oder höchstens 0,5 Gew.-% betragen.
  • Wenngleich die Reduzierung des Eisenanteils die oben beschriebenen positiven Effekte hat, ist es unnötig, den Eisenanteil „auf Null“ zu reduzieren. Zur Einstellung bestimmter Legierungseigenschaften kann ein gewisser nicht-vernachlässigbarer Eisenanteil von Vorteil sein. Des Weiteren kann hat sich gezeigt, dass hiermit der Verschleiß innerhalb der Gussform geringer ist als ohne Eisenanteil. Unter diesem Aspekt ist es bevorzugt, dass die Legierung wenigstens 0,1 Gew.-% Eisen enthält. Weiter kann es vorteilhaft sein, dass die Legierung wenigstens 0,3 Gew.-% Eisen enthält.
  • Bevorzugt enthält die Legierung 3,0 - 4,6 Gew.-% Magnesium. Weiter bevorzugt kann die Untergrenze für den Magnesiumanteil 3,2 Gew.-%, 3,4 Gew.-% oder 3,6 Gew.-% betragen. Die Obergrenze für den Magnesiumanteil kann weiter bevorzugt 4,5 Gew.-% oder 4,4 Gew.-% betragen.
  • Typischerweise enthält die Legierung höchstens 1,0 Gew.-% an weiteren Elementen, welche sich von Aluminium, Magnesium, Eisen und Silizium unterscheiden. Weiter bevorzugt liegt der Anteil dieser Elemente unter 0,5 Gew.-%. Derartige optional enthaltene weitere Elemente könnten bspw. Metalle sein, die insbesondere aus Kupfer, Mangan, Zink, Molybdän, Zirkonium, Beryllium sowie Titan ausgewählt sein können. Insbesondere können die weiteren Elemente Kupfer in einem Gewichtsanteil von höchstens 0,2 Gew.-% sowie Mangan in einem Gewichtsanteil von höchstens 0,1 Gew.-% aufweisen, wobei der gesamte Gewichtsanteil etwaiger anderer Elemente (außer Al, Mg, Fe, Si, Cu und Mn) unter 0,05 Gew.-% liegt.
  • Insbesondere kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Bauteil für ein Kraftfahrzeug hergestellt werden. Das Bauteil kann für das Chassis oder die Karosserie vorgesehen sein. Hierbei kommen sämtliche Bauteile infrage, die sich im Hinblick auf die Formgebung durch Druckguss herstellen lassen und bei denen eine erhöhte Duktilität von Vorteil ist. Es könnte sich hierbei um Verkleidungselemente, Trägerelemente, Aufhängungskomponenten, Motorkomponenten oder andere handeln. Weiterhin eignet sich das Verfahren zur Herstellung eines Bauteils, das im Weiteren durch Stanznieten (Self Piercing Riveting; SPR) mit einem zweiten Bauteil zu einem Bauteilverbund gefügt werden soll. Das zweite Bauteil kann insbesondere aus Stahl bestehen. Bei diesem Verbindungsverfahren ist die sich erfindungsgemäß einstellende erhöhte Duktilität von Vorteil. Weitere Verbindungsverfahren, bei denen sich diese Duktilität vorteilhaft auswirkt, sind Fließlochformendes Verschrauben, Hochgeschwindigkeits-Bolzensetzten, Reibschweißen sowie Schweißnieten.
  • Gegenstand der Erfindung ist auch die Verwendung einer auf Aluminium basierenden Legierung zur Herstellung eines Bauteils durch Druckguss, wobei die Legierung weniger als 1,3 Gew.-% Eisen, höchstens 0,2 Gew.-% Silizium sowie 2,7 - 5,0 Gew.-% Magnesium enthält. Die genannten Begriffe wurden mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren bereits erläutert und werden insofern nicht nochmals erklärt. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Verwendung entsprechen denen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Weitere vorteilhafte Einzelheiten und Wirkungen der Erfindung sind im Folgenden anhand von unterschiedlichen, in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt
    • 1 eine schematische Darstellung einer ersten Stufe eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
    • 2 eine schematische Darstellung einer zweiten Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens; sowie
    • 3A-3E verschiedene Stufen eines Fügeverfahrens unter Verwendung eines erfindungsgemäß hergestellten Bauteils.
  • In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, weswegen diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden.
  • 1 zeigt stark schematisiert eine Vorrichtung 1, die optional zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzt werden kann. Dabei soll ein Bauteil durch Druckguss aus einer auf Aluminium basierenden Legierung 20 hergestellt werden. Erkennbar ist eine Form 2 mit einer ersten Formhälfte 2.1 sowie einer zweiten Formhälfte 2.2, die zusammengefügt zwischen sich eine Formkavität 3 definieren. An einer Seite ist die Formkavität 3 mit einer Transferöffnung 4 verbunden, die wiederum in Verbindung mit einem Behälter 5 steht. Der Behälter 5 weist eine Einfüllöffnung 6 auf, durch die die Legierung 20 in flüssiger Form eingefüllt werden kann. Innerhalb des Behälters 5 wird die Legierung 20 im flüssigen Zustand gehalten, wobei die notwendige Temperatur durch eine Temperiervorrichtung 10 eingestellt wird, die sowohl Mittel zum Kühlen als auch Mittel zum Heizen aufweisen kann. Des Weiteren ist angrenzend an den Behälter 5 eine Mischvorrichtung 9 angeordnet, die bspw. dazu ausgebildet sein kann, elektromagnetische Felder zu erzeugen. Diese wirken auf die Legierung 20 ein und bewirken eine verbesserte Durchmischung der einzelnen Komponenten. Sowohl die Temperiervorrichtung 10 als auch die Mischvorrichtung 9 sind rein optionale Komponenten. Innerhalb des Behälters 5 ist zum einen ein beweglicher Kolben 7 angeordnet sowie zum anderen eine Transferluke 8. Die Legierung 20 ist zunächst zwischen dem Kolben 7 und der Transferluke 8 eingeschlossen (siehe 1).
  • Für den eigentlichen Formungsvorgang wird die Transferluke 8 geöffnet (siehe 2), während der Kolben 7 in Richtung auf die Form 2 bewegt wird. Hierdurch wird die Legierung 20 durch den Behälter 5 bewegt und weiter über die Transferöffnung 4 in die Formkavität 3 hineingepresst, während sie sich im flüssigen Zustand befindet. Während über den Kolben 7 weiterhin ein Druck ausgeübt wird, härtet die Legierung 20 in der Formkavität 3 aus und bildet das gewünschte Bauteil. Um ein vorschnelles Aushärten zu verhindern, ist die Form 2 in der Regel vorgewärmt. Optional könnte die Form 2 mit einer eigenen Temperiervorrichtung versehen sein, die Mittel zum Beheizen sowie ggf. Mittel zum Kühlen aufweist, um die Temperatur der Form 2 einzustellen. Das fertige Bauteil weist auch ohne nachfolgende Wärmebehandlung eine hohe Duktilität bzw. eine hohe Bruchgrenze auf.
  • Die in diesem Beispiel verwendete Legierung 20 weist folgende Bestandteile auf:
    Magnesium: 4,3 Gew.-%
    Eisen: 1,0 Gew.-%
    Silizium: 0,1 Gew.-%
    Kupfer: 0,1 Gew.-%
    Mangan: 0,075 Gew.-%
    Aluminium: Rest
  • Bei der hier eingesetzten erfindungsgemäßen Legierung beträgt der Siliziumanteil 0,1 Gew.-%. Dieser Anteil kann weiter reduziert werden, ohne die oben beschriebenen vorteilhaften Eigenschaften zu beeinträchtigen, z.B. auf 0,05 Gew.-%, 0,01 Gew.-% oder 0,001 Gew.-%.
  • Insbesondere könnte es sich bei dem hergestellten Bauteil um ein Karosseriebauteil handeln, das später durch Stanznieten (Self Piercing Riveting; SPR) mit einem anderen Bauteil, welches aus Stahl besteht, verbunden wird. Bei diesem Verfahren ist die sich erfindungsgemäß einstellende erhöhte Duktilität von Vorteil.
  • 3A-3E zeigen verschiedene Phasen eines Verfahrens, bei dem ein erfindungsgemäß hergestelltes Bauteil, nachfolgend als Aluminiumteil 11 bezeichnet, durch Stanznieten mit einem Stahlteil 12 verbunden wird. Beide Teile 11, 12 sind hier als ebene Bleche dargestellt, was allerdings nicht einschränkend zu verstehen ist. Das Aluminiumteil 11 wird auf eine Matrize 13 aufgelegt, wobei das Stahlteil 12 auf dem Bauteil 11 aufliegt. Einen Halbhohlniet 14 ist in einer Setzeinheit 15 aufgenommen (siehe 3A). Die Setzeinheit 15 wird auf das Stahlteil 12 aufgesetzt, wodurch die vorgesehene Fügestelle fixiert wird. Gleichzeitig wird das Halbhohlniet 14 vorgeschoben und aufgesetzt (3B). Durch weiteren Vorschub erfolgt zunächst eine plastische Verformung des Stahlteils 12 sowie des Aluminiumteils 11 in die Matrize 13 hinein, während das Halbhohlniet 14 noch seine ursprüngliche Form beibehält (3C). Im Weiteren stanzt das Halbhohlniet 14 nur das oben befindliche Stahlteil 12 durch und formt das unten befindliche Aluminiumteil 11 plastisch zu einem Schließkopf 11.1 um (3D und 3E). Gleichzeitig erfolgt eine Verspreizung des Schaftes des Halbhohlniets 14, wodurch die formschlüssige Verbindung komplettiert wird. Es versteht sich, dass im Bereich des Schließkopfes 11.1 ein hohes Maß an Umformung erfolgt, wobei eine besonders hohe Duktilität notwendig ist, um Risse oder Brüche zu vermeiden. Es hat sich gezeigt, dass Bauteile, die erfindungsgemäß hergestellt wurden, bei diesem Verfahren eine besonders geringe Neigung zur Rissbildung zeigen.
  • Abgesehen von dem hier beispielhaft gezeigten Stanznieten kann das Aluminiumteil 11 auch vorteilhaft bei anderen Verbindungsverfahren eingesetzt werden, wozu insbesondere Fließlochformendes Verschrauben, Hochgeschwindigkeits-Bolzensetzten, Reibschweißen sowie Schweißnieten zählen.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Vorrichtung
    2
    Form
    2.1, 2.2
    Formhälfte
    3
    Formkavität
    4
    Transferöffnung
    5
    Behälter
    6
    Einfüllöffnung
    7
    Kolben
    8
    Transferluke
    9
    Mischvorrichtung
    10
    Temperiervorrichtung
    11
    Bauteil
    11.1
    Schließkopf
    12
    Stahlteil
    13
    Matrize
    14
    Halbhohlniet
    15
    Setzeinheit
    20
    Legierung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 9920401 B2 [0005]
    • US 9715971 B2 [0006]
    • US 2013/0269842 A1 [0006]
    • US 2018/0274073 A1 [0007]
    • CN 108165842 A [0008]
    • US 2003/0178106 A1 [0009]
    • US 5115770 A [0010]

Claims (8)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Bauteils (11), wobei eine auf Aluminium basierende Legierung (20) in flüssigem Zustand bereitgestellt und das Bauteil (11) hieraus durch Druckguss hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung (20) weniger als 1,3 Gew.-% Eisen, höchstens 0,2 Gew.-% Silizium sowie 2,7 - 5,0 Gew.-% Magnesium enthält.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung (20) höchstens 0,1 Gew.-% Silizium enthält.
  3. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung (20) höchstens 1,0 Gew.-% Eisen enthält.
  4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung (20) wenigstens 0,1 Gew.-% Eisen enthält.
  5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung (20) 3,0 - 4,6 Gew.-% Magnesium enthält.
  6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung (20) höchstens 1,0 Gew.-% an weiteren Elementen enthält, welche sich von Aluminium, Magnesium, Eisen und Silizium unterscheiden.
  7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bauteil (11) für ein Kraftfahrzeug hergestellt wird.
  8. Verwendung einer auf Aluminium basierenden Legierung (20) zur Herstellung eines Bauteils (11) durch Druckguss, wobei die Legierung (20) weniger als 1,3 Gew.-% Eisen, höchstens 0,2 Gew.-% Silizium sowie 2,7 - 5,0 Gew.-% Magnesium enthält.
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