JP3553536B2 - 局所的に補強されたシート・メタル成形品を製造する方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば、ドイツ特許第４３０７５６３Ａ１号で知られているようにギャザリング可能な、請求項１の前提節による、特に車体の構造部品としての、局所的に補強されたシート・メタル成形品を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の車体の重量を削減するために、車体のシート・メタル構造部品において力が作用する点に局所的に補強された補強シートを設け、構造部品全体を厚いシートで製造する必要をなくすことが知られている。シート・メタルシェルで形成された中空部材の曲げ抵抗を高めるには、中空部材の比較的長い領域にわたって延びる補強シートを少なくとも１つのシート・メタルシェルの内側または外側に一体化することができる。補強のために、一定の断面を有する補強チューブもすでに中空部材に埋め込まれている。しかし、この補強チューブは、中空部材の形状にほぼ従っているが、中空部材の断面を完全に覆っているわけではなく、ウェブプレートを介するかあるいは直接、中空部材の壁に特定の点でのみ結合されている。中空部材の剛性を高めるこの種の構造は、たとえば、横からの衝突に備えて乗用車の車体の中央ピラー上に設けられている。通常、この場合も、重量上の理由で、中空部材の継手または結合点、すなわち、交差部で、局所的に絞られた補強物を横中空部材の壁に組み込むと有利である。
【０００３】
従来、基本シートおよび補強シートが別々に深絞りされ、その後、これらの部品ワークが溶接されて完全な構造部品が形成され、したがって、２つの別々な絞り工程および成形工程、別々な２組のツール、および三次元形状のシート・メタル部品を組み立てるための独立の工程が前提とされている。これらはすべて、時間およびコストがかかる。
【０００４】
ドイツ特許第４３０７５６３Ａ１号で知られている、自動車の車体用の局所的に補強されたシート・メタル構造部品を製造する方法では、構造部品の基本シートを形成するシートビレットが局所的に、すなわち、所定の点で平坦な状態で、好ましくはより強度の高いより小さな補強シートに結合され、その後、この主として平面状の複合シート構造がプレスにおいてまとめて深絞りされる。補強シート自体は、事前に部分的に成形し、たとえば、補強ビードを設けることができる。補強シートは、輪郭形状においてこのように設計され、深絞り後に、補強シートが力が作用する点を最適に覆うように位置決めされる。用途に応じて、補強シートは基本シートよりも高い強度を有することができ、この目的のために、補強シートの壁厚を大きくし、かつ／または材料の品質を高めることができる。いくつかの状況では、複数の層が好ましくは、ある程度異なるサイズを有する、補強シートの多層設計も推奨される。
【０００５】
基本シートビレットおよび補強シートを結合する技法として、ドイツ特許第４３０７５６３Ａ１号は特に、硬化またはプレス組立て（いわゆるクリンチング）を引用しており、これは、基本的に、成形工程または任意の固定要素、たとえば、パンチインナットやパンチインボルトの取付けにこの組立て技法を組み込むことができるので、特に有利であるとみなされる。この場合、いくつかの状況では、成形プレス内の基本シートの後の所定の位置に補強シートを配置するだけでよい。また、溶接結合技法および接着結合技法についても述べられており、これらの結合技法に関しては、特に、構造部品の表面が影響を受けないことが強調されている。この文献において、基本シートおよび補強シートの相互接触表面を腐食から保護しなければならないことが容易に認識されよう。というのは、その後これらの表面に施される塗料またはワックスによる腐食防止では水分の進入から永久的に保護することはできないからである。したがって、基本シートおよび補強シートの少なくとも一方の側が亜鉛めっきされたシートを使用するか、あるいはその代わりに、プラスチックまたは金属で作られた保護フィルムを接触点に挿入することが推奨されている。任意の接着層の腐食防止作用も強調されている。
【０００６】
実際、基本部品と補強部品を別々に成形する、上記で概略的に説明した手順と比べて、ドイツ特許第４３０７５６３Ａ１号で知られている方法は、深絞り工程が単一の一様なワークサイクルと組み合わせられるので、ずっと費用的に有効である。しかし、一方、欠点として、特に、補強シートがより高い強度を有するか、あるいは場合によっては補強シート自体が多層設計を有するときに、この目的のために非常に高い成形力が必要である。このため、応力が高くなり、したがって、成形プレスの個々の部品の弾性変形度が高くなり、したがって、作業精度が低下し、成形プレスおよびプレスの有効寿命が短くなる。より高い応力またはプレス部品のより高い弾性変形度は、プレス部品をこれに対応して寸法付けすることによって補強することができる。ただし、この場合、プレスのコストが高くなる。しかし、ツールの磨耗の増大を補償することはできず、したがって同様に、製造される構造部品のピースコストが高くなる。
【０００７】
本明細書で評価される、パッチングされた複合シートを共成形する既知の技法では、それによって実現することのできる補強度が限られていることを想定されたい。これは、補強シートの成形力または絞り力を補強シートにかなりの程度に伝達するには、基本シートを介し、補強シートの周辺に取り付けられた基本シートと補強シートとの間の結合点を介して間接的に伝達するしかないからである。補強シートが基本シートと比べて材料強度が高いか、あるいは壁厚が大きいか、あるいはその両方のために、基本シートよりも抵抗がかなり高い場合、基本シートと共に所望の方法で成形することはできない。局所的に特に高い補強度を実現する場合、基本シートおよび補強シートをそれぞれの場合に別々に成形し、その後、２つの部品を互いに溶接して複合部品を形成しなければならない。
【０００８】
補強シートを基本シートと共に成形して構造部品を形成するか、それとも導入部で述べたように、基本シートおよび補強シートをそれぞれの場合に別々に成形し、その後２つの成形品を組み立てて構造部品を形成するかにかかわらず、重量上の理由で基本シートの壁厚が薄くなることが意図され、したがって、同様に腐食が低減されることに鑑みて、基本シートと補強シートの接触点に有効な腐食保護機構を有し、構造部品の有効寿命が短くなる可能性を回避することが特に重要である。ドイツ特許第４３０７５６３Ａ１号で知られている方法による各シートの接触点における有効な腐食保護機構は、腐食保護膜を介在させても確実に確保することはできない。厳密に言えば、基本シートと補強シートとの間のパンクチフォーム結合点（クリンチまたは点溶接）によって、介在する腐食保護膜が破壊され、したがって、毛管作用によって浸入する水分により、ちょうど結合点で腐食が起こり、やがて比較的薄い基本シートに穴があくことがある。塗料およびワックスによる腐食防止にもかかわらず、車体の保護されている内側領域でも、蒸散水が形成されることと、毛管作用のために、車体基本シートと補強シートとの間の接触表面に水分が浸入することを予期しなければならない。
【０００９】
ドイツ特許第４３０７６５３Ａ１号による既知の方法の上記の重要な評価に基づいて、システムに固有のこの方法の欠点を以下のように要約することができる。
− 共成形すべきシートの成形の程度が限られている。
− 共成形されるシートの回復挙動が大きい。
− このため、構造部品の寸法精度がかなり低い。
− 成形力が補強シートに間接的に伝達されるので、補強点で実現できる補強度が限られている。
− 共成形時のプレス力が高く、したがって投資コストが高い。
− ツールが激しく磨耗し、したがって、ピースコストが高くなる。
− 組立体表面に対する腐食保護が限られている。
【００１０】
ドイツ特許第１９５２９８８１Ｃ１号は、シートが高温状態のときに深絞りされ、成形準備完了状態で、その後の熱処理によってばね鋼の硬度にされる硬化可能なばね鋼で深絞り部品を製造することを開示している。ただし、このような工程をどこでどのように行うかは述べられていない。深絞りに続く熱処理では、部品が反り、したがって、寸法および／または形状に関連する顕著な延展を受ける恐れがある。このこととは別に、構成要素に対する局所的に激しく変動する応力の場合、応力が最大になる点に対応して壁厚を設計しなければならず、したがって、応力が比較的弱い点で壁厚の寸法が過度に大きくなる。理論的には、その後、補強シートを溶接することによってこの成形品を局所的に補強することが考えられるが、基本シートの硬度および／または補強シートの強度が局所的に溶接部で失われるので、これは不都合である。使用するシートの強度が高い場合、はんだ付け、接着結合、クリンチングなど他の結合技法を除外するのが適切である。なぜなら、これらの結合技法を実施すると必ず基本シートおよび／または硬化された材料が損なわれ（はんだ付け、クリンチング）、あるいはこれらの結合技法では必要な強度が与えられないからである。埋め込みシートの所望の補強効果を実現するために、結合点は、硬化された基本シートと少なくともほとんど同じ強度を有する必要がある。したがって、ドイツ特許第１９５２９８８１Ｃ１号による既知の方法は、以下の欠点を有する。導入部で述べた参考文献に関する文を部分的に引用することができる。
− 壁厚が一様であるために軽量の構成しかできない。
− 局所的な補強が不可能である。
− 熱処理のために構造部品の寸法精度が比較的低い。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、以下の基準に関して一般的な製造方法を改良することである。
− この方法の成果に関して、基本シートまたは非補強構成要素と比べてより高い局所補強度を単一の製造ステップで実現できるようにする。
− この方法の結果に関して、成形品の従来よりも高い加工精度を実現できるようにする。
− この方法を実施する手段に関して、成形ツールおよび成形プレスが予期されるよりも低い応力を受けるようにし、その範囲内で正当な有効寿命が予期できるようにする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
包括的な方法に基づき、本目的は、本発明により請求項１の特性を決定する特徴によって達成される。これらの特徴によって、本発明により、パッチング複合シートが、加熱状態で所望の形状に成形され、成形状態を機械的に維持したまま、成形ツール内で冷却される。
【００１３】
本発明は、新規の軽量構成の概念を得る費用効果の大きい方法を提供する。これを説明するため、まず、ボディが軽量であることによって、自動車の性能（運転の楽しさ）と燃料消費（コスト・レベル）が本質的に相互に決定されるので、これが顧客の利益に直接つながることを想定するとよい。他方、乗員の安全性を高めるために、自動車のボディは乗員セルの領域をできる限り剛性にして、この効果がより重量の大きいボディとなるようにすべきである。更に、重量に関するこれら２つの相反する要件は、ボディのコストに直接関係する。一方でのコストと他方での重量とは互いに反対に増加する傾向がある。すなわち、ボディの設計がより軽量になるほど一般に製造コストがより高くなり、利用可能な軽量構成の範囲を、より大きい費用で製造することとなる。しかし、このボディの機能、コスト、重量の関係のネットワーク内で、鋼製の構造部品の発明による加熱成形によって、適度なコストでの軽量構成を可能にする新しい境界状態が設定され、同時にその機能が増加する。本発明による製造方法の可能性および効果は下記の通りである。
− 費用効果の大きい軽量な構成が可能になる。
− 高強度および可能な最高強度の材料を使用することができる。達成できる材料強度は、従来の最大値に比べて約３倍に増加させることができる。
− 高強度の材料を使用しているにもかかわらず、高度の成形を容易に実現することができる。
− 基本シートの所望の程度の補強を、広い範囲内で実現することができる。
− 従来のシート・メタル・シェル構成と、これに関する設計および補修ノウハウとを維持することができる。後者により基盤構造の重要性が確実になる。
− 補強材が依然として必要となる限り、これらを１つのシェルに組み入れ、かつ後者の製造に組み入れることができる。
− 加熱成形により、成形プロセス後のシート・メタル部品の回復動作が無視できるものとなるため、製作精度が増加する。低い製作公差を容易に実現することができる。
− 成形ツールと構造部品との調整に関する費用は、単純なシート・メタル部品の成形の場合よりも高くなることはなく、低くなる。
− 設備投資、必要な機械時間、輸送および在庫管理のコストが削減される。
【００１４】
本発明によるこの効果のリストには、種々の出典の従来技術から集めた効果の概要について共同の超過分を構成するものが含まれている。すなわち下記の点が相互の効果として特に強調される。
− 高強度の材料を使用しているにもかかわらず、高度の成形を容易に実現することができる。
− 基本シートの所望の程度の補強を、広い範囲内で実現することができる。
− 加熱成形により、成形プロセス後のシート・メタル部品の回復動作が無視できるものとなるため、製作精度が増加する。低い製作公差を容易に実現することができる。
【００１５】
従って、製造された構造部品を、基本シートと補強シートとの間の接触領域の腐食からより効果的に保護することができる。本発明の適宜の実施形態では、補強シートが基本シートに取り付けられる前に、少なくとも１枚のシートの接触表面に表面を覆うように硬質はんだが設けられ、それにより両方の接触表面が予め清浄にされるので有利である。パッチング複合シート構造を成形温度まで加熱する際に（これは炉の保護ガス雰囲気中で行われることが好ましい）、塗布された硬質はんだが溶解する。成形プロセス中、密着した無孔のはんだ接合部が、共に変形され押圧されたシート・メタル部品により製造される。硬質はんだは、表面を覆うように接触域を塞ぎ、その後確実に湿気の侵入を防いで非常に効果的な腐食保護を提供する。硬質はんだは、成形中に補強シートの縁部に絞り出される余剰分をもって塗布されることが好ましい。はんだ付けにより、補強シートと基本シートとを結合するステップが成形プロセス中に容易に組み入れられる。例えば、はんだ塗布後かつ加熱前に補強シートと基本シートとの間に設置された１つの結合点により、処理中に補強シートと基本シートとが互いに所望の位置を明確に維持し、例えば互いに関して所定の位置から外れることが確実にできないようにすることのみが必要となる。
【００１６】
本発明の更なる適宜の実施形態はサブクレームから集めることができ、更に、図面に例として示される種々の方法図および詳細により本発明を以下に説明する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１、図２に共に示す方法は、立体形状の構造部品１の製造に役立つものであり、構成部品１は基本シート２と、より小さく局所的に配置された補強シート３とからなる。この場合、構造部品の基本シート２が、平らな状態で次の補強点に対して所定の点で補強シート３に結合され、このようにパッチングされた複合シート構造６の部品が、図３に示すように、開閉可能な成形ツール２２により成形プレス２１内で連続して共に成形される。
【００１８】
製品および方法の結果に関して製造方法を改良するため、また方法を行う手段に関してこれを緩和するために、本発明により、パッチング複合シート構造６が、共に成形される前に材料の成形温度を超える温度まで加熱され、加熱状態では適度のツール応力で所望の形状に形成され、続いて、閉じたままの成形ツール２２および／または次の固定および切取りツール２３内に機械的に固定された所望の成形状態で、後述のように冷却され、結果として本質的に加熱処理される。
【００１９】
図１、２に図示した設備は、本発明による方法を実行するために、それぞれの場合に基本シート用コイル１２および補強シート用コイル１３の巻き戻し装置を提供している。巻き戻されたシートは、まっすぐにされた後に、持上げシアー(shears)１４、１５で個々の基本シート（ビレット）２および更に間欠的に処理される個々の補強シート（ビレット）３とに分けられる。２つのコイル１２、１３は異なる幅のシート（ブランク）２、３に従い異なる幅となっている。個々のシート厚さは、一方で基本シート２の補強していない領域の構造部品にかかる負荷に応じて決められ、他方で所望の補強効果に応じて決められ、個々の件について最適となるようにしなければならない。補強シート３は、通常、基本シート２よりも薄い。しかし、補強シート３が基本シート２よりも厚く局所的な補強が大きい場合も容易に想定できる。ある状況においては、一方を他方に重ねた大きさの異なる２枚の補強シート３からなる多層補強材を有し、補強が層の数に従って外側縁部からステップ内で増加することが適切であることがここで明らかになる。
【００２０】
補強シート３の剛性に関し、この接合部における、材料の強度、シート厚さおよび／または層の数だけでなく、構造的な剛性によっても影響を受ける。正確には、図４の例示により、補強シート３’自体は、基本シート２との組合せ前に補強ビード７を形成するように予備成形され、これにより構造的に剛となる。これにもかかわらず、この場合、予備成形された補強シート３’を基本シート２上の所定の点に正確な寸法で確実に載せ、且つ固定することができる点に注意しなければならない。
【００２１】
材料に関し、両シートは同一のまたは類似した材料からなることが好ましい。それ自体公知で、深絞りシートとして入手可能であり、基本シート２および／または補強シート３、３’として考慮できる２つの異なる材料の商品名を以下に提示する。すなわち、一方はドイツの会社であるＢｅｎｔｅｌｅｒ ＡＧの、商品名ＢＴＲ １６５として販売されている水焼入れ加熱処理が可能な鋼をこれに関して挙げることができる。この鋼は以下に挙げる合金の組成を有し、基本の金属である鉄に加えられる合金パートナーの含有量を重量％で理解することができる。
炭素： ０．２３〜０．２７％
珪素： ０．１５〜０．５０％
マンガン： １．１０〜１．４０％
クロム： ０．１０〜０．３５％
モリブデン： ０ 〜０．３５％
チタン： ０．０３〜０．０５％
アルミニウム： ０．０２〜０．０６％
リン： 最大 ０．０２５％
硫黄： 最大 ０．０１％、および
その他合計： ０．００２０〜０．００３５％
【００２２】
他方、フランスの会社であるＳｏｌｌａｃ ＳＡのシートも推奨できる。これは腐食に対して無機的にプリコーティングされており、商品名２２ＭｎＢ５として販売されている。シートを無機的にプリコーティングすること（加熱処理中に基本材料内に部分的に拡散して三相の積層材料Ａｌ／Ｓｉ／Ｆｅを形成するアルミニウム／珪素コーティング）により、加熱中のシートのスケーリング(scaling)および脱炭が防止され、シートの酸洗いおよびリン酸塩処理が不要となる。コーティングにより従来の溶接が容易にできるようになる。コーティングされていないシートは、以下に挙げる合金組成を有する鋼からなり、基本の金属である鉄に加えた含有量を同様に重量％で理解することができる。
炭素： ０．２０〜０．２５％
珪素： ０．１５〜０．３５％
マンガン： １．１０〜１．３５％
クロム： ０．１０〜０．３５％
チタン： ０．０２〜０．０５％
硫黄： 最大 ０．００８％、および
その他合計： ０．００２〜０．００４％
【００２３】
図１、２は、２つのブランクの硬質はんだによる結合方法を示す図である。従って、図１に示す例示的な実施形態では、アプリケータ・ロボット１６によって、例えばスプレー可能なペースト状に塗布された硬質はんだ塗布部４が、基本シート・ビレット２の所定の表面上に局所的に設けられている。この接合部では、他の形状の硬質はんだ塗布、例えば形状に従ってパンチングされたはんだフォイル・ブランクの位置へ塗布することや、チップの位置に広げまたは塗布することも想定できる点に注目してもよい。シート・メタル部品の硬質はんだ付け結合に関し、更に、図１には示されていないが、基本シートおよび補強シートの両方の接触表面を硬質はんだの塗布前に清浄にし、および／または硬質はんだ付けのために活性化する場合に、さらに有利となる。更に、完全にするために、硬質はんだを補強シート３の接触表面にも追加して塗布し、または別法として塗布してもよいことに言及する。塗布部４の硬質はんだはいくらかの余剰分をもって適切に塗布されるので、シート・メタル部品の普通の加熱成形中、硬質はんだの溶解後にこの余剰分が補強シート３の縁部に絞り出される。図３の縁部に絞り出されたはんだの余剰分３５を参照のこと。この硬質はんだの余剰分３５の絞出しはガスの封入をなくして無孔のはんだ接合部を提供するだけでなく、補強シートの縁部が、縁部に集められメニスカスとしてそこに生じる余剰分３５により効果的にシールされ、基本シート２への段付き移行が壁の厚さおよび切欠き作用に関してやや緩和される。
【００２４】
硬質はんだの塗布後、シート・メタル部品２、３を、必要なシートの互いに所望の位置に従って定義された位置に、一方を他方に重ねて置く。これは補助装置を用いて効率的にかつ確実に行うことができる。続いて２枚のシートは、シート・メタル部品の相対位置を確実にするために、図１の溶接ロボット１７を用いて、好ましくは１つの仮付け点５のみにより一時的に互いに固定される。
【００２５】
シートの、または（コーティングされていないシートを使用した場合）シートの表面全体の、コーティングされていない境界面のスケーリングを防ぐために、このようにパッチングされた複合シート構造６の部品が、連続流炉１８に自動的に導入され、この炉の雰囲気は例えばガス・ボトルからの保護ガス１９を特にかつ十分に加えることにより不活性化される。保護ガスは、例えば二酸化炭素および／または窒素とすることができる。炉内では、複合シート構造は、材料の構造変態温度を超えるまで（通常は８５０〜９３０℃の温度範囲内の特定の温度）加熱され、それを超えると材料の構造がオーステナイト状態となる。その結果、特定の冷却により材料を加熱処理することが可能となり、それにより達成できる材料強度の設定が可能となる。
【００２６】
連続流炉１８の充填は、例えば炉用として公知の自動充填装置を用いて行うことができる。この場合、複合シート構造が炉内のグリップ互換可能な所定の位置に確実にあり、シートに歪みがなく、火格子により支持されるほぼ全表面の平らな位置にあることに注意しなければならない。対比すると、加熱した複合シート構造６’が炉から成形ツール内に急速に搬送されるので、炉１８から複合シート構造を摘出するために図２の処理ロボット２０が設けられている。この処理ロボット２０は、所定位置に既に置かれている加熱した複合シート構造６’を、炉内の所定の点で把持し、直後にそれを所定位置内と同様に、開いた成形ツール２２内に導入する。この時間は、成形ツール２２が閉じ始めるまでの、たったの数秒間である。従って導入は２秒以下で終了することが好ましい（図６のプロセス開始時の時間Ｅ（導入）を参照のこと）ので、それにより生じる工作物の冷却はわずかであり、対応したより高い炉温度を見越して選択することできる。
【００２７】
図２でより詳細に示される例示的な実施形態では、成形ツール２２が、下部固定部内で、一般に１つの平面、通常は水平面に延びる固定された留め縁部をもつ雌の金型３０で構成されている。成形ツールの上部の持ち上げ可能な可動部分は、持ち上げ可能に可動となるよう別個に駆動できる留め装置３２をもつ雄の金型３１からなり、その平面支持面が雌の金型３０の留め縁部に平行に配置されている。加熱した複合シート構造６’が開放した成形ツール内に導入されると、複合シート構造はまず外側のみの雌の金型３０の留め縁部上に置かれ、後者はインプレッションに拘束なく掛け渡される。ツールを閉じる際には、まず留め装置３２が複合シート構造の縁部上に載せられ、縁部が特定の引張りにより締付け状態から滑り出ることができるように、予め決定できる締付け力で後者を締め付ける。それにより、縁部の締付けが留め装置３２によって生じた後にのみ、雄の金型３１が複合シート構造上に設置されて、成形動作が開始する。
【００２８】
加熱成形中、留め装置３２を絶縁すべきである。しかし、加熱成形は、留め装置３２がシートを急速に冷却することを妨げるので、留め装置３２なしで行うことが好ましい。
【００２９】
雄の金型３１が持続して下降する結果、導入された加熱複合シート構造６’のシート・メタル部品が共成形される。通常の厚いシート厚さにかかわらず、複合シート構造が加熱状態にあるので、一方での成形プレス２１に加わる力と、他方での成形ツール表面上で有効な摩擦力とがかなり低くなっている。従って通常の深絞り動作のための従来のプレス構造を使って、従来通りのコスト・レベルで作業を行うことができる。
【００３０】
補強シート３は、確実に定位置に置かれているが、実際には基本シート２上に留めずに置かれており、一般に引張りがなくてもしわのないように所望の形状に成形することができる。これは、通常生じるように、補強すべき構造部品の域が、空間的にわずかにカーブした外形を有している場合に特に当てはまる。成形ツールを閉じるためおよびそれを成形するための時間Ｓ（図６参照）は、成形ツール２２を閉じ始めてから複合シート構造が完全に成形されるまで、複合シート構造の導入直後に非常に急速に行われる。この本質的な段階は、少なくとも３〜５秒で終了する。認められているように、複合シート構造が成形ツールのインプレッションと部分的に接触するため、この時間の方が処理ロボットの熱保持トングを除いて複合シート構造が外気のみと接触する導入段階の間よりも、接触点での複合シート構造の熱損失が局所的に大きくなる。しかし下部の雌の金型３０のインプレッションは、初めは複合シート構造に全く接触せず、成形プロセスのまさに終了時にしか接触しない。更に、上部の雄の金型３１は、初めに複合シート構造に部分的に、および成形の程度が一般にいずれにしてもかなりわずかしかない領域のみで接触する。インプレッションにより接触していない、あるいはまだ接触していない領域では、加熱した複合シート構造が淀んだ空気に囲まれて、熱損失に対してその程度まで絶縁される。いずれにしても、複合シート構造は、成形段階の間に適度にのみ冷却され、成形ツールのインプレッションと部分的に接触するにもかかわらず、小さい力で大きく容易に加熱成形される。プレスと成形ツールを解放することに加えて、加熱成形は更に、（冷間成形と比べて）実質的により高度な複合シート構造の成形を１回の成形工程で行うことができるという、相当の利点を有している。
【００３１】
成形ツールを閉じた結果として、複合シート構造の部品が共に加熱状態で所望の形状になった後、成形された複合シート構造は直後に冷却され、複合シート構造はこの冷却時間中に所望の成形状態に機械的に固定される。冷却の結果、硬質はんだが凝固してはんだ接合部にその後負荷がかかるだけでなく、使用する材料が特に加熱処理されて冷却されるため、対応した特定の材料強度が設定されることとなる。更に、所望の状態での冷却中に成形シートを機械的に固定することにより、はんだ接合部は硬質はんだの凝固段階で閉じた状態となる。更に、加熱処理されたにもかかわらず、複合シート構造の成形状態が確実に安定し正確な寸法となり、且つ回復傾向もなくなる。その結果、小さな寸法および／または形状に関連した塗布量をもつ非常に精密な工作物が製造される。
【００３２】
成形ツール２２で成形された複合シート構造の特定の冷却を可能にするために、図３の例示により、雌の金型３０と雄の金型３１とのインプレッションに、表面近くを通り冷却回路２４に組み入れられる冷却ダクト３３、３４が設けられ、その冷却剤を図示しないポンプにより確実に循環することができる。加熱された冷却剤を、図２に示す冷却回路に組み入れられた熱交換器２５により再び冷却することができ、この場合に使用される冷却エネルギーは、例えば冷蔵アセンブリにより、または適宜の排水口（配水管、川）からの冷却水により印加される。例示した実施形態では、冷却中、工作物にすじができる限り残らないようにするために、一方の雌の金型の冷却ダクト３３と他方の雄の金型の冷却ダクト３４とを互いに交差させて配置している。
【００３３】
以下で明らかになる理由により、図１、２による方法図に示す例では、冷却が２つの連続するステージで行われる。第１の冷却段階は成形ツール２２自体が確実に冷却されたインプレッションと接触することにより生じ、この第１の冷却段階の目標温度については２つの考察が決定的となる。一方では、複合構造でのシートの硬質はんだ結合の場合、最初に溶解した硬質はんだは少なくとも塗布部４の硬質はんだが完全に凝固するまで冷却されなければならず、成形された複合シート構造が同時に機械的に固定され、この凝固が所望の速さまたは遅さで行われるようにする。他方、特定の材料の強度は加熱処理により達成することができ、その目的で、当該鋼に関して、５００℃の目標温度と所定の冷却率が重要となる。従って、普通の成形後に、閉じたままの成形ツール２２内に残るパッチング複合シート構造が、少なくとも約５００℃まで冷却されることは重要である。更に、融点だけでなく、特に凝固点、すなわち使用される硬質はんだの固相温度が５００℃を十分に超えることが重要である。
【００３４】
維持すべき冷却率に関し、以下のことを適用できる。成形された複合シート構造内のマルテンサイト材料構造は、可能な最高強度が構造部品に必要とされ、延性は全く必要ないかわずかしか必要でない場合に好適である。このような場合、加熱成形複合シート構造は８００〜５００℃の温度範囲で急速に、すなわち８００℃から５００℃まで４秒未満で冷却されなければならない。
【００３５】
逆に、クラッシュの際の構造部品の良好な故障動作を意図する場合、材料の高い延性に関連してかなり高い強度を達成することが通常の目的となる。この場合、目標は成形された複合シート構造内のベイナイト材料構造である。このため、工作物は８００〜５００℃の温度範囲でかなりゆっくりと、正確には８００℃から５００℃まで４秒よりも長い時間で冷却されなければならない。
【００３６】
工作物が形成ツール内に残り、固定状態が維持されている間、特に制御されない構造変化なしに、工作物を容易に処理および／または保管できる温度まで前記工作物が続けて冷却されることが考えられる。ツールと一体化した冷却が効率的に設計される場合、このために必要な全体の冷却時間は、シートの厚さ、工作物の大きさ、および最終温度に応じて約２０〜４０秒となり、大部分の場合には２５〜３０秒の範囲となる。製造のパイロット・プラントまたは小さなバッチ・サイズの場合、このような１ステージ冷却が明らかに適切である。しかし、通常はこのタイプの構造部品は大量に必要とされ、効率的な質量製造を設定しなければならない。この推定に基づき、工作物を複数ステージで、少なくとも２ステージで冷却することが適切である。
【００３７】
従って図２による方法図は、工作物を切り取るという必要な動作を約５００℃の上昇した温度でも行うことができ、これは特に材料強度が増加した場合には切断ツールをかなり解放することを示す。他方、２ステージ冷却の利点は、成形ツールが新たな複合シート構造を受けるために再びより急速に解放され、すなわち周期時間が短くなり製造が合理化されることである。
【００３８】
２ステージ冷却では、普通の成形後、閉じたままの成形ツール２２に残る間に、パッチング複合シート構造がまず特定の時間平均温度勾配に沿って約５００℃まで冷却され、次に成形プレス内で隣接する開閉可能な固定ツール２３内に搬送される。２つの隣接するツール、正確には、一方の成形ツール２２と他方の固定ツール２３とが順次のツールのように成形プレス２１内に配置され、それ自体公知の搬送装置により結合され、この搬送装置は、プレスの開放時に、工作物を隣接するツールから同期して持ち出し、次のツールまたはプレスの外に配置された保管場所に渡す。
【００３９】
固定ツールに受けられる複合シートはその中で、同様に、閉じた状態で、両側でその表面を覆って、寸法的に正確なインプレッションと接触し、したがって複合シート構造の望ましい形成状態が、機械的に固定されるように継続する。詳細には図示しないが、トリミング・ツールが固定ツール２３に一体化される。トリミング・ツールによって、形成された複合シート構造は、効果的な高温状態でトリミングされる。特に、もはや不要となった基本シートの留めまたは圧延縁部が切り取られる。この目的のためのトリミング装置はそれ自体よく知られており、やはり図示することはない。固定ツールのインプレッションは同様に、表面近傍で一体化された冷却ダクトにより能動的に冷却されて、その結果、接触により機械的に形状固定されたワークピースから継続して熱を抜き取ることができるようになる。冷却中のすじの影響を回避するために、固定ツールの場合、上側および下側に配置された冷却ダクトを互いに横切るように配置することが好都合である。固定およびトリミング・ツールが結合されたとき、現れるワークピース形状は機械的方法によってのみ獲得される、すなわち、力の作用の下で固定ツールの表面上で形成および摩擦的作業が行われることはない。したがって、固定ツールは、軽量構造として設計され、強度がより低い材料、たとえばアルミニウムから構成することが可能である。特に、固定ツールの表面は閉じている必要はない。対照的に、ダクト開口のグリッドをツール表面に向かって一体化することにより、ワークピースは冷却流体、特に冷却エアにより直接作用されることが可能である。水分のミストおよび／または液体エアを冷却エアと混合することにより、熱伝達媒体としてのエアと共に、非常に高い冷却速度を実現できる。上記にすでに述べた、約２５〜３０秒の冷却時間が、２ステージ冷却の場合にも達成される。ただし、冷却時の移送に起因する中断は含まれていない。
【００４０】
２ステージ冷却後、加熱成形された構造部品は、硬質はんだ付けされた補強部品と共に、トリミングされた状態で引き出してさらに処理することができる。ワークピースは、強度が高く、軽量で、部品コストが安く、寸法および形状関連の精度が高いという特徴を有する。熱処理を共通の加熱成形工程と統合することにより、複合シート構造の材料強度は約１３００〜１６００ＭＰａまで高めることができる。材料強度が高いことにより、先のようにして局所的に補強された構造部品は、軽量構造に対して、特に車両本体の乗員セルに一体化された中空部材用のシェル部品として非常に好適である。車両構造内の他の使用分野は、車両のシャシに一体化された中空部材用の局所補強シェル部品である。
【００４１】
可能なだけサイクル・タイムを短くしたために、本目的は必然的に、特に構造変化が抑制されないということなしに、形成プレス内の形成済みワークピースを容易に取扱いおよび／または保存可能な温度にまで冷却するということになる。そのような温度は通常、１００〜１５０℃とみなされる。一般には、そのような温度にある部品は手で扱うことはできない。したがって、冷却ゾーンに沿った冷却エアにより成形プレスの外側でさらに冷却することが勧められる。その場合は、ワークピースは、熱ひずみを回避するために共形の通過可能にされた支持シェルにより支持されるべきである。この場合、冷水ミストおよび／または特に室温により近い液体エアを冷却エアに加えてよい。
【００４２】
図１および２による方法図に関し、やはり完全となることを目的として該方法の種々の変更形態について記載する。
【００４３】
形成されたシート・メタル部品２および３の硬質はんだ付け結合を加熱成形により特に有利に組み合わせられるにもかかわらず、該方法は、この型の結合に依拠するものではない。硬質はんだ付け結合ではなく、溶接による結合を考慮してもよく、現行溶接接合のすべてが本明細書で関係するものである。これに関して、スポット溶接、ＭＩＧ／ＭＡＧ溶接またはレーザ溶接について言及することになる。この場合、図１の方法図において、硬質はんだの塗布が不要となり、代わりに、溶接作業が溶接ロボット１７によってより包括的に行われ、ある状況では他の溶接手段で行われる。上記すべての結合点または溶接シーム片は、補強シートの縁部に位置することになる。一般には、溶接スポット１つだけまたは数個だけで、補強シート３を基本シート２に対して結合することが原理的にまず可能であり、形成後のみに完全な耐荷重結合を実現することが可能である。しかし、加熱成形の前であったとしても、様々な理由により、補強シート３と基本シート２を一体に少なくとも縁部領域で完全に溶接することが勧められる。一方で、平坦な状態で、シートはより簡単に取り扱うことが可能であり、より効率的かつより高いプロセス信頼性のもとで溶接することが可能である。他方、すでに熱処理済みのシートが続けて溶接される変更例と比較すると、溶接が熱処理も経るとすれば、その方が好ましい。最後に、関係するシートが互いに確実に結合されるとすれば、その方が形成プロセスにとって好ましい。シリコーン手段または同様な封止材料によりシートを互いに封止することが可能である。
【００４４】
方法の別の変更例において、熱形成後の複合シート構造の冷却速度は、局所的に必要とされる別の材料強度によって異なるものである。構造部品の手順に基づいた衝突挙動の理由により、高い延性および低い強度がその中で局所的に現れる適用例が想定される。このタイプの領域は、これらの点で冷却されないか、または極めて遅く冷却される熱形成複合シート構造によって容易に実現できる。ただし、低強度領域から所望の高い材料強度を有する領域までの移行領域の冷却を持続することによって、低強度点（高温）から高強度領域（低温）への焼戻し効果がないことを確実にするように注意が必要である。
【００４５】
次いで、図５および図６に関連して、加熱成形され局所的に補強された構造部品を生産するための４ステージ方法の変更例を取り扱う。詳細を図５に示す方法図は、図２による図例に主として対応しており、可能な限りの参照が、上記の方法に関連した記述に対してなされるものとする。ただし、成形プレス２１’は、ちょうど４ステージとなり、２ステージだけを備えた図２の成形プレス２１とはステージ数が異なっている。成形プレス２１’の始めの２個のステージは、やはり成形プレス２１の２個の単一ステージに主として等しい、すなわち、同様にまず、成形プレス２１’において、能動的に冷却された成形ツール２２が設けられ、同様に、冷却された固定ツールおよびトリミング・ツール２３がそれに続く。図２による特徴と比較すると、成形プレス２１’の詳細な特徴は、より長い成形プレス２１’内に、同様に冷却され、一方が他方に等距離をおいて後続する、別の２個の固定ツール２６が配置されていることである。それらは、トリミング装置を含まないという点で、固定およびトリミング・ツール２３と異なるだけである。
【００４６】
成形プレス２１’に統合された４個のツール２２、２３、２６および２６により、加熱成形複合シート構造を連続する４個のステージで冷却することが可能になり、このため、図２に示す方法図による２ステージ冷却と比較して、サイクル・タイムを半分に短縮することになる。４個のツールのインプレッションは、両側で実質的に表面全体でワークピースと接触し、各ケースにおいてそれらを高信頼度で所望の形状に固定する。ワークピースを直接または間接に能動冷却することにより、それらから熱を迅速に取り去ることが可能である。図３に示したように成形ツール２２のインプレッションは一体化された冷却ダクトにより能動冷却され、一方、固定ツール２３および２６は冷却ダクトのグリッドを担持し、これらはインプレッションの成形画定表面の向かって開放されており、その結果、冷却媒体、すなわちエア、エア／水分ミスト混合物、エア／液体エア混合物がワークピースに対して直接作用できる。さらに、ツールはすべて、移送装置によって互いに結合されて、ワークピースがツールからツールへ断続的に送られるようになっている。
【００４７】
４ステージ冷却を用いた方法における手順を図６と関連して以下に説明する。図６は、平均ワークピース温度に関連して未定量化である温度／時間のグラフ、すなわち成形およびその後のマルチ・ステージ冷却の際の時間における温度プロフィルを示す。
【００４８】
時間点ゼロは、パッチングされた複合シート構造が約９３０℃で炉１８から引き出された瞬間を指定している。短い引出し段階Ｅの間、シートはすでに幾分か冷却され、少なくとも約８５０℃で開放成形ツール２２に送られる。
【００４９】
導入動作Ｅが過ぎると、プレスの作業サイクルが開始される。これについて、図６は、成形プレス２１’を経由して断続的に導かれるワークピースの、連続する４つのサイクルＺと、関連する温度プロフィルとを示す。各サイクルは、閉鎖段階Ｓ、固定段階Ｆ、および開放段階Ｏから構成される。少なくとも成形ツール２２において、閉鎖段階Ｓではまだ、ワークピースが冷却されたインプレッションと表面全体で接触することはないので、その結果、インプレッションの冷却作用は閉鎖および成形段階中は十分に行き渡ることはない。ワークピースが固定ツール２３および２６に配置されるその後のサイクルＺの際も、十分な冷却作用は、閉鎖動作Ｓが終了したときにのみ開始される。
【００５０】
ツールを閉鎖する動作が終了し次第、成形ツールの場合、パッチングされた複合シート構造の加熱成形もこの時点で終了し、固定段階Ｆが開始され、その間に、ツールのインプレッションをワークピースに緊密に接触させることによって、後者の事実上の冷却がそれぞれのサイクル内で行われる。硬質はんだ付けがツール開放後に保持されるように、たとえば部分的に裂けることがないように、加熱成形に続く第１の固定および冷却段階で、ワークピースは硬質はんだの凝固温度Ｅ_Lより低くなるように十分に冷却されなければならない。さらに、ワークピースで所望の材料強度が得られるように、第１の固定および冷却段階で、ワークピースは約５００℃まで冷却し、同時に時間に対する特定の温度勾配を維持しなければならない。固定および冷却段階Ｆは、サイクル・タイムＺの大部分を占めるので、サイクル・タイムＺに対してクリティカルである。
【００５１】
一サイクル内の固定および冷却段階が終了し次第、成形プレスおよび、それと共に、ツールが開放される。すなわち、開放段階Ｏである。ツールが部分的に開放されても、移送装置は、ツール内でワークピースを露出したまま把持し、それらを雌型から取り外して、後続のツールの雌型に移送し、順に載置して、次の閉鎖動作がすでに開始されることになる。この開放段階Ｏの際、ワークピースはそれぞれの下側ツール部品のインプレッション内に緩く載置されているだけであり、上面にも、または下側から領域全体にかけてもそれぞれのインプレッションに接触することがないので、開放段階の間でも、インプレッションの冷却作用は適度に行われるだけである。
【００５２】
ワークピースと冷却媒体の間の温度勾配を低減するために、より後方でのサイクル中の冷却速度は、より大きな温度差のもとで行われる、より前方での冷却動作中よりも低くしてある。
【００５３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、基本シートまたは非補強構成要素と比べて、より高い局所補強度を単一の製造ステップで実現でき、また、成形品の従来よりも高い加工精度を実現できる。更に、成形ツールおよび成形プレスが予期されるよりも低い応力を受けるようにし、その範囲内で正当な有効寿命が予期できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】補強シートが基本シートに硬質はんだ付けされた、基本シートと補強シートの普通の加熱成形の第１の例示的な実施形態による方法図である。
【図２】図１と共に、補強シートが基本シートに硬質はんだ付けされた、基本シートと補強シートの普通の加熱成形の第１の例示的な実施形態による方法図である。
【図３】図１、図２による確実に冷却した成形ツールを拡大して示した部分断面図である。
【図４】補強ビードを備えた補強シートが基本シートとの組合わせ前に予備成形される、パッチング複合シート構造の更に例示的な実施形態の横断面図である。
【図５】普通の加熱成形後に一連の確実に冷却した固定ツールのステップで基本シートと補強シートとが冷却される、基本シートと補強シートとの加熱成形を一部のみ示した更なる方法図である。
【図６】図５による方法の設備で製造される成形品の、製造中の温度分布を示す温度／時間グラフである。
【符号の説明】
２ 基本シート
３、３’ 補強シート
４ 硬質はんだ塗布部
５ 仮付け点
６、６’ パッチング複合シート構造
７ 補強ビード
１８ 連続流炉
１９ 保護ガス
２２ 成形ツール
２３、２６ 固定ツール
３３、３４ 冷却ダクト
３５ 余剰分
Ｅ 時間

Claims (27)

1. 基本シートと、基本シートよりも小さく、局所的に配置された少なくとも１枚の補強シートとからなる三次元形状の構造部品を製造する方法であって、構造部品の基本シートが、平坦な状態または不完全に成形された予備成形状態で、所定の補強点で補強シートと結合され、パッチングされた複合シート構造の各部がその後、開閉可能な成形ツールによって成形プレス内で共成形される方法において、
   パッチングされた複合シート構造（６、６’）が共成形の前に材料の成形温度よりも高い温度に加熱され、加熱状態で所望の形状に共成形された後、閉鎖された成形ツール（２２）内で冷却され、あるいは後段の固定ツール（２３、２６）内で冷却され、所望の成形状態が機械的に固定されることを特徴とする方法。
2. パッチングされた複合シート構造（６’）の部品が構造変形温度よりも高い温度に加熱され、前記構造変形温度よりも高い温度では、材料構造がオーステナイト状態になることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. パッチングされた複合シート構造（６’）が、共成形の前に、８５０℃から９３０℃の間の温度範囲内の特定の温度に加熱されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
4. 少なくとも１枚の補強シート（３’）または補強シートのうちの少なくとも１枚自体が、基本シート（２）上の所定の点で寸法的に正確に支持され、かつ前記基本シート（２）に固定できるように、補強ビード（７）を取り付けることによって基本シート（２）と組み合わされる前に、予備成形されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
5. 加熱された複合シート構造（６’）を加熱装置（１８）から抜出して、複合シート構造（６’）を開放された成形ツール（２２）内の所定位置に、その閉鎖開始前までに投入することが、３秒未満（タイムスパンＥ）で行われることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
6. 成形ツール（２２）の閉鎖を開始してから成形が完了するまでの間に、開放された成形ツール（２２）内の所定位置に投入された、加熱された複合シート構造（６’）の共成形が少なくとも３秒から５秒（タイムスパンＳ）で行われることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
7. 共成形された複合シート構造の冷却が、成形ツールに対する少なくとも第１の冷却段階において、内側から確実に冷却された（３３、３４）成形ツール（２２）に接触させることによって行われることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
8. 共成形の後で、閉鎖された成形ツール（２２）内に残っているパッチングされた複合シート構造が、少なくとも約５００℃に冷却されることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
9. 共成形の後で、閉鎖された成形ツール（２２）内に残っているパッチングされた複合シート構造が、まず少なくとも約５００℃に冷却され、
   その後、開閉可能な固定ツール（２３、２６）に移送され、
   高温状態にある成形された複合シート構造が、固定ツール（２３、２６）と一体化されたトリミング・ツールによってトリミングされ、所望の成形状態となるよう機械的に固定されて、確実に冷却された固定ツール（２３、２６）のインプレッションによって引続き冷却されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
10. 共成形の後で、パッチングされた複合シート構造の確実な冷却が、まず成形ツール（２２）内で行われ、その後、移送のために起こる短時間の中断を除き、複合シート構造の所望の成形状態が常に機械的に固定された状態で、開閉可能な固定ツール（２３、２６）のシーケンス、すなわち、閉鎖状態において正確な寸法を有するインプレッションにより各ケースで固定ツールの両側の表面上に収容された成形済みの複合シート構造に接触する隣接する開閉可能な固定ツール（２３、２６）のシーケンスによって行われ、固定ツール（２３、２６）から固定ツール（２６）に渡された複合シート構造が、固定ツール（２３、２６）のインプレッションにより複数の連続するステージ（Ｚ）で少なくとも１５０℃に冷却され、前記インプレッションが内側から確実に冷却されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
11. 共成形の後で、パッチングされた複合シート構造が、成形ツール（２２）のみ、またはその後の固定ツール（２３、２６）のシーケンスとの協働によって、２０秒から４０秒、好ましくは約２５秒から３０秒の間冷却されることを特徴とする、請求項１または１０に記載の方法。
12. 成形済みの複合シート構造でマルテンサイト材料構造を得るために、複合シート構造が、少なくとも８００℃から５００℃の間の温度範囲で急速に、すなわち、８００℃から５００℃に４秒未満の時間で冷却されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
13. 成形済みの複合シート構造でベイナイト材料構造を得るために、複合シート構造が、少なくとも８００℃から５００℃の間の温度範囲で比較的ゆっくりと、厳密には、８００℃から５００℃に、４秒よりも長いタイムスパンで冷却されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
14. 補強シート（３、３’）が基本シート（２）に取り付けられる前に、少なくとも１枚のシート（２）が、硬質はんだを用いて接触面上にそれを覆うように配置され、硬質はんだが、成形温度への加熱時に融解され、共成形された複合シート構造が、少なくとも硬質はんだが完全に凝固するまで冷却され、成形状態が、閉鎖された成形ツール（２２）内で機械的に固定されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
15. 硬質はんだを備える少なくとも１枚のシート（２）の接触面が、余分の硬質はんだを備え、この余分（３５）の硬質はんだが、共成形中に補強シート（３）の縁部に現われることを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
16. 硬質はんだが塗布される前に、基本シート（２）と補強シート（３、３’）の両方の接触面が、硬質はんだ付けのために、クリーニングされ及び／又は活性化されることを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
17. 硬質はんだがペースト状で塗布されることを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
18. 硬質はんだがチップ形状で付与されることを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
19. 硬質はんだが、形状に従ってパンチングされたはんだ付けフォイル・ブランクの形で付与されることを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
20. 凝固温度が少なくとも５００℃、好ましくは少なくとも５５０℃である硬質はんだが使用されることを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
21. 硬質はんだが塗布され、補強シート（３、３’）が基本シート（２）上の画定された位置に配置された後で、補強シートと基本シートが、単一の点（５）によって暫定的に互いに固定されることを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
22. パッチングされた複合シート構造（６）の加熱が、炉（１８）内の保護ガス雰囲気（保護ガス１９）で行われることを特徴とする、請求項１または１４に記載の方法。
23. 基本シート（２）および／または補強シート（３、３’）が、以下にリストされた合金組成を有する水焼入れ熱処理可能な鋼からなり、以下のリストにおいて、含有量は重量％で表されており、基本金属としての鉄に付加される量であることを特徴とする、請求項１または１４に記載の方法：
    炭素： ０．２３〜０．２７％、
    ケイ素： ０．１５〜０．５０％、
    マンガン： １．１０〜１．４０％、
    クロム： ０．１０〜０．３５％、
    モリブデン： ０〜０．３５％、
    チタン： ０．０３〜０．０５％、
    アルミニウム： ０．０２〜０．０６％、
    リン： 最大０．０２５％、
    硫黄： 最大０．０１％、および
    他の合計： ０．００２０〜０．００３５％。
24. 基本シート（２）および／または補強シート（３、３’）が、腐食しないように無機物をプリコーティングされ、以下にリストされた合金組成を有する鋼からなり、以下のリストにおいて、含有量は重量％で表されており、基本金属としての鉄に付加される量であることを特徴とする、請求項１に記載の方法：
    炭素： ０．２０〜０．２５％、
    ケイ素： ０．１５〜０．３５％、
    マンガン： １．１０〜１．３５％、
    クロム： ０．１０〜０．３５％、
    チタン： ０．０２〜０．０５％、
    硫黄： 最大０．０８％、および
    他の合計： ０．００２〜０．００４％。
25. 複合シート構造の材料強度が、共加熱成形プロセスに組み込まれた熱処理によって約１３００ＭＰａ〜１６００ＭＰａに高められることを特徴とする、請求項１または１４に記載の方法。
26. 車体の乗員セルに組み込まれる中空部材用の局所的に補強されたシェル部品が、この方法によって製造されることを特徴とする、請求項１または１４に記載の方法。
27. 車両のシャシに組み込まれる中空部材用の局所的に補強されたシェル部品が、この方法によって製造されることを特徴とする、請求項１または１４に記載の方法。

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