DE2759897C2 - Method for connecting a light metal part with a heavy metal part and an object made therefrom - Google Patents
Method for connecting a light metal part with a heavy metal part and an object made therefromInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden eines Leichtmetallteils mit einem Schwermetallteil jo sowie einen Gegenstand aus einem Leichtmetallteil und einem damit verbundenen Schwermetallteil.The invention relates to a method for connecting a light metal part with a heavy metal part jo and an object made of a light metal part and an associated heavy metal part.
Bei Konstruktionen aus Leichtmetall einerseits und Schwermetallpartnern andererseits entstehen erhebliche Probleme dadurch, daß Schweißverbindungen zwischen diesen Teilen nicht oder nur unter großem Aufwand hergestellt werden köiwien. Aus diesem Grunde ist man dazu übergegangen, beispielsweise Stahlträger und Aluminiumplatten dort miteinander zu verschrauben, wo sich eine Verbindung der beiden Werkteile nicht umgehen läßtConstructions made of light metal on the one hand and heavy metal partners on the other hand result in considerable amounts Problems in that welded connections between these parts are not or only to a large extent Effort to be made köiwien. For this Basically, one has switched to, for example, steel girders and aluminum plates with one another there screw where a connection between the two parts of the movement cannot be avoided
Vor allen Dingen hat sich dies als nachteilig beim Schiffsbau erwiesen, da sich Leichtmetallaufbauten nicht dicht mit dem Stahlgerüst des Schiffsrumpfes verbinden lassen; Schraubverbindungen können hier auch dann nicht die optimale Lösung darstellen, wenn besondere Dichtungselemente gegen eindringendes Seewasser zwischengeschaltet werden.Above all, this has proven to be disadvantageous in shipbuilding, since light metal structures are used do not allow it to be tightly connected to the steel frame of the ship's hull; Screw connections can be found here even if there are special sealing elements to prevent penetration, this is not the best solution Seawater can be interposed.
Die geschilderten Nachteile konnten nur teilweise dadurch vermindert werden, daß man die unterschiedlichen Metalle durch Explosionsschweißen miteinander verband.The disadvantages outlined could only be partially reduced by the fact that one of the different Metals joined together by explosion welding.
Durch die DE-OS 22 07 448 ist ein Verfahren der eingangs erwähnten Art bekanntgeworden, mittels dessen eine Aluminiumplatte am Boden eines Gefäßes ss aus rostfreiem Stahl dadurch festgelegt wird, daß eine Einlage aus einer Aluminiumfolie einer Stärke von 0,02 bis 0,1 mm zwischen die untere Außenfläche des Gefäßbodens aus rostfreiem Stahl und die Oberfläche der die Sohle bildenden Platte eingefügt und durch Diffusionsschweißen verbunden wird. Ein derartiges Verfahren ist nur auf Gegenstände geringer Größenordnung anwendbar. Darüber hinaus bleibt es auf bestimmte Formen beschränkt.From DE-OS 22 07 448 a method of the type mentioned has become known by means of an aluminum plate of which is fixed to the bottom of a stainless steel vessel ss by having a Insert made of an aluminum foil with a thickness of 0.02 to 0.1 mm between the lower outer surface of the Stainless steel vessel bottom and the surface of the plate forming the sole inserted and through Diffusion welding is connected. Such a procedure is only available on small sized items applicable. In addition, it remains limited to certain forms.
Angesichts dieser Gegebenheiten hat sich der Erfinder das Ziel gesetzt, derartige Verfahren so auszugestalten, daß ein vereinfachtes Herstellen von Schweißverbindungen zwischen Teilen aus unterschiedlichem Metall ermöglicht wird, ohne daß die Form dieser Teile eine bestimmte Rolle spieltIn view of these circumstances, the inventor has set himself the goal of such a method to design that a simplified production of welded connections between parts of different Metal is made possible without the shape of these parts playing a particular role
Zur Lösung dieser Aufgabe führt, daß bei einem auf dem Wege des Strangpressens erzeugten Profil aus einer Leichtmetallträgerkomponente und wenigstens einer damit metallisch verbundenen Auflage aus der anderen Werkstoffkomponente jede der Werkstoffkomponten durch Schmelzschweißen mit dem Teil entsprechenden Werkstoffes verbunden wird. Dabei soll bevorzugt zwischen einem Werkstück aus Aluminium und einem Vorrichtungsteil aus Stahl, Buntmetal! od. dgl. Werkstoff ein Verbundprofil aus einem Aluminiumträger und einer damit metallisch verbundenen Auflage aus Stahl, Buntmetall od. dgl. angeordnet werden. Der verwendete Begriff »Schwermetalle« soll alle Metalle erfassen, welche nicht zur Gruppe der ί .eichtmetalle zu rechnen sind.To solve this problem, that leads to a profile generated by extrusion a light metal support component and at least one metallically connected support from the other material component each of the material components by fusion welding to the part corresponding material is connected. It should preferably between a workpiece made of aluminum and a device part made of steel, non-ferrous metal! or the like. Material is a composite profile made of an aluminum support and a metal connected to it Support made of steel, non-ferrous metal or the like. Be arranged. The term used "heavy metals" is intended to Include all metals that do not belong to the group of ί .light metals.
Verbundprofile dieser Art können in an sich bekannter Weise auf dem Wege des Strangpressens hergestellt werden, beispielsweise nach dem in der DE-OS 24 32 541 beschriebenen Verfahren, und verbinden erfindungsgemäß Konstruktionsteile aus unterschiedlichem Metal! in. einer äußerst effektiven Weise. Dank dieser Erfindung wird es nunmehr möglich, problemlose wasserdichte Verbindungen zwischen Leichtmetallaufbauten von Schiffen und dem Stahlgerippe des Schiffsrumpfes herzustellen und dies für einen Bruchteil der bisher für solche Verbindungen erforderlich gewesenen Koste-n; im Rahmen der Erfindung liegt ein Gegenstand aus einem Leichtmetall und einem damit verbundenen Schwermetall, bei dem zwischen dem Leichtmetall und dem Schwermetall ein Profil aus einer Leichtmetallträgerkomponente und wenigstens einer damit auf dem Wege des Strangpressens metallisch verbundenen Auflage aus der anderen Werkstoffkomponente angeordnet ist sowie die beiden Werkstoffkomponenten mit jeweils entsprechenden Werkstoffen des Gegenstandes schmelzverschweißt sind.Composite profiles of this type can be extruded in a manner known per se are produced, for example by the method described in DE-OS 24 32 541, and connect according to the invention construction parts made of different metal! in. an extremely effective way. Thanks to this invention, it is now possible to easily create watertight connections between To produce light metal superstructures of ships and the steel frame of the ship's hull and this for one Fraction of the costs previously required for such connections; is within the scope of the invention an object made of a light metal and an associated heavy metal, in which between the light metal and the heavy metal a profile made of a light metal support component and at least one therewith metallically connected by extrusion from the other Material component is arranged as well as the two material components with each corresponding Materials of the object are fusion-welded.
Die Praxis hat erwiesen, daß stranggepreßte Verbundprofile aus einer Leichfmetali.uatrix und einem Schwermetallpartner — nicht zuletzt dank ihres Formgebungsreichtums — sich besonders als Kupplungselemente zwischen Körpern aus unterschiedlichen Werkstoffen eignen; man kann das Verbundprofil, beispielsweise ein Bandprofil, aus Schwermetall oder Buntmetall mit einem entsprechenden Vorrichtungsteil thermisch durch Schmelzschweißen verbinden und auch das Leichtmetallträgerprofil mit beispielsweise Aluminiumaufbauten von Schiffen verschweißen. Der Einsatz solcher stranggepreßter Verbundprofile als Schweißkupplungen vereinfacht in unerwarteter Weise die Zusammensetzung von Bauwerken aus verschiedenen Metallteilen.Practice has shown that extruded composite profiles from a Leichfmetali.uatrix and a Heavy metal partners - not least thanks to their wealth of design - are particularly suitable as coupling elements suitable between bodies made of different materials; you can use the composite profile, for example a strip profile made of heavy metal or non-ferrous metal with a corresponding device part connect thermally by fusion welding and also the light metal support profile with aluminum superstructures, for example welding of ships. The use of such extruded composite profiles as welded couplings unexpectedly simplifies the assembly of structures from different ones Metal parts.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand in der Zeichnung dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigtThe invention is described below with reference to preferred exemplary embodiments shown in the drawing explained in more detail. It shows
Fig. 1 die Draufsicht auf ein Werkzeug mit einer Rolle zum Strangpressen von Verbundprofilen;1 shows a plan view of a tool with a roller for extruding composite profiles;
F i g. 2 den Schnitt durch F i g. 1 nach deren Linie H-II;F i g. 2 shows the section through FIG. 1 along their line H-II;
Fig.3 einen vergrößerten Ausschnitt aus dem Werkzeug nach F i g. 1,2 in Draufsicht;3 shows an enlarged section from the tool according to FIG. 1,2 in plan view;
Fig.4 eine gegenüber Fig.3 vergrößerte Darstellung der Rolle einer anderen Ausführung;FIG. 4 shows an enlarged illustration compared to FIG the role of another execution;
Fig.5 eine Schrägansicht auf ein stranggepreßtes Verbundprofil in Einbaulage.5 is an oblique view of an extruded Composite profile in installation position.
Ein zylindrisches Werkzeug R zürn Pressen von Verbundprofilen weist an einem Matrizenhalter 1 einenA cylindrical tool R for pressing composite profiles has a die holder 1 on
in dessen Ringwulst 2 eingefügten Matrizeneinsatz 3 auf.die insert 3 inserted in its annular bead 2 on.
Im Zentrum der in Fig. 1 hervorgehobenen Einlauffläche 4 des Matrizenhalters i lsi eine — im Ausführungsbeispiel grundrißlich rechteckige - Einlauf- :> kammer 5 zu erkennen, welche sich in Preßriditunp; χ bzw. ep.tiang der Werkzeugachse Munter Bildung einer geneigten Gleitfläche 6 verjüngt An letztere schließt ein ebenfalls rechteckiger Einiaufrahmen 7 an. Die dem Matrizeneinsatz 3 benachbarte Stirnfläche 8 des Mdtrizsn'f a'isrE 1 erzeugt innerhalb jenes Ringwulstes 2 einen flachen K.egel mit in die Werkzeugachse M und den Einiaufrahmen 7 fallender Konstruktionsspitze.In the center of the inlet surface 4 of the die holder i lsi highlighted in FIG. 1, an inlet - which is rectangular in plan in the exemplary embodiment - can be seen:> chamber 5, which is located in Preßriditunp; χ or ep.tiang of the tool axis M, tapering to form an inclined sliding surface 6. A likewise rectangular inlet frame 7 adjoins the latter. The end face 8 of the Mdtrizsn'f a'isrE 1, which is adjacent to the die insert 3, generates a flat cone within that annular bead 2 with a construction point falling into the tool axis M and the inlet frame 7.
Der Stirnfläche 8 des Matrizenhalters 1 liegt eine entsprechend eingeformte Kugelfläche 9 des Matrizeneinsatzes 3 an, in dessen Zentrum ein den Einsatzrahmen 7 — mit diesem gegenüber engerem formgebendem Querschnitt — fortsetzender Matrizendurchbruch 10 der Höhe h angeordnet ist Dieser geht in einen sich zur Werkzeugkopfseite 11 trichterähnlich erweiternden Auslaufkanal 12 über.The end face 8 of the die holder 1 rests on a correspondingly molded spherical surface 9 of the die insert 3, in the center of which a die opening 10 of height h continuing the insert frame 7 - with this narrower shaping cross section - is arranged Outlet channel 12 over.
In die Kegeifiäche 9 des Malrizeneinsatzes3 sind (wie insbesondere im Bereiche des Ausschnittsfeldes F in F i g. 1 erkennbar) auf einem gemeinsamen Werkzeugdurchmesser D der beispielsweisen Länge von 300 mm zwei flache Nuten 13 der Breite b (beispielsweise 20 mm) eingeformt, die zusammen mit der sie überspannenden Stirnfläche 8 des Matrizenhalters 1 Führungskanäle 14 für während des Preßvorganges dem Matrizendurchbruch 10 radial zuzuführende Profilbänder Vergeben.(1 in particular in the areas of the cutout field F in F i g. Recognizable) in the Kegeifiäche 9 of the Malrizeneinsatzes3 are on a common tool diameter D of the exemplary length of 300 mm, two shallow grooves 13, the width b (e.g., 20 mm) molded together with the end face 8 of the die holder 1 spanning them guide channels 14 for profile strips to be radially fed to the die opening 10 during the pressing process.
An den Obergängen zwischen Jen KanSJer. ?4 und dem Matrizeridurchbrueh iö sind in Ausnehmungen M fe-Μεπ IS angebracht, deren Umfangswandung 17 jene Prorübänder B während ihres Transportes durch das 'werkzeug R im Bereich eines Umschlingungswinke!<; w (Fig. 2) aufliegen.At the crossings between Jen KanSJer. ? 4 and the Matrizeridurchbrueh iö are mounted in recesses M fe-Μεπ IS, whose circumferential wall 17 those Prorübänder B during their transport through the 'tool R in the area of a wrap angle! <; w (Fig. 2) rest.
Nach Fig.3 umgreift bei dem im Matrizendurchbruch 10 des Werkzeuges R entstehenden Verbundprofil P eine Leichimetall-Matrix A das Profilband B aus unplatiiertcrr. Bandstahl seitlich.According to FIG. 3, in the composite profile P arising in the die opening 10 of the tool R , a light metal matrix A encompasses the profile band B made of unplated crr. Steel strip on the side.
Mit einer Rolle 16/, nach F i g. 4, deren Umfangswandung 17 eine Fläche 2. Ordnung darstellt — beispielsweise ein einschaliges Hyperboloid — können flache Profilbänder B vor Einlauf in den Matrizendurchbruch 10 oder in diesem selbst zu querschnittlich gekrümmten Profilbändern B\ verformt werden. Es entstehen so Verbundprofile Px mit konvexer Prol !!außenfläche 30. Durch eine Rolle mit etwa ellipsoid geformtem Umfang können Profilbänder ßmit einer konkaven Außenfläche versehen werden.With a roller 16 /, according to FIG. 4, the peripheral wall 17 of which represents a surface of the 2nd order - for example a single-shell hyperboloid - flat profile strips B can be deformed into cross-sectionally curved profile strips B \ before they enter the die opening 10 or in this itself. This creates composite profiles P x with a convex profile outer surface 30. By means of a roller with an approximately ellipsoidal circumference, profile strips can be provided with a concave outer surface.
Ein mil dem Werkzeug R erzeugtes t nd in Fig.5 gezeigtes Verbundprofil ρ ist als sog. Schweißkupplungsprofil ausgestattet; an dessen gekrümmtes Stahlband B ist die entsprechend geformte Kante 39 eines Stahlrah:-iens 40 angeschweißt Die Leichtmetallkomponente A des Schweißkupplungsprofils P ist ihrerseits mit einem Leichtmetallteil 41 unter Zwischenschaltung von Dichtungsstreifen 42 in Nuten 43 der Leichtmetallkomponente verschweißt.A mil tool R t nd generated in Fig.5 shown ρ composite profile is provided as a so-called welding coupling profile. The correspondingly shaped edge 39 of a steel frame 40 is welded to its curved steel strip B. The light metal component A of the welding coupling profile P is in turn welded to a light metal part 41 with the interposition of sealing strips 42 in grooves 43 of the light metal component.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
Claims (3)
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| DE19803038824 DE3038824C2 (en) | 1977-03-22 | 1980-09-19 | Object made from a light metal part and a heavy metal part |
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| DE19772759897 DE2759897C2 (en) | 1977-03-22 | 1977-03-22 | Method for connecting a light metal part with a heavy metal part and an object made therefrom |
Publications (1)
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2759897C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4240824A1 (en) * | 1992-12-04 | 1994-01-13 | Daimler Benz Ag | Weld joint between components made respectively of steel and aluminium sheet - with the edge of the steel component provided with an aluminium layer |
| DE4240822C1 (en) * | 1992-12-04 | 1994-04-28 | Daimler Benz Ag | Welded connection between a sheet steel component and an aluminum sheet component and cover part |
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| DE2207448A1 (en) * | 1971-07-08 | 1973-01-18 | Walter Cartossi Ornavasso Spa | METHOD OF APPLICATION OF A METAL SOLE MADE OF ALUMINUM OR ALUMINUM TO THE BOTTOM OF A VESSEL MADE OF STAINLESS STEEL |
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1977
- 1977-03-22 DE DE19772759897 patent/DE2759897C2/en not_active Expired
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