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DE102015118607A1 - Method for producing reinforced sheets and reinforced sheets produced thereby - Google Patents

Method for producing reinforced sheets and reinforced sheets produced thereby Download PDF

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DE102015118607A1
DE102015118607A1 DE102015118607.1A DE102015118607A DE102015118607A1 DE 102015118607 A1 DE102015118607 A1 DE 102015118607A1 DE 102015118607 A DE102015118607 A DE 102015118607A DE 102015118607 A1 DE102015118607 A1 DE 102015118607A1
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Marcus Wiemann
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Voestalpine Metal Forming GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen verstärkter Bleche und insbesondere Stahlblechbauteile, wobei die Stahlblechbauteile aus einem Stahlblech geformt und insbesondere tiefgezogen sind und das Blechformteil stützende Geometrien mittels additivem 3D-Druck aufgebracht werden, wobei mittels 3D-Druck Kunststoffe und/oder Metalle aufgedruckt werden, wobei die Kunststoffe und/oder Metalle nach dem Verdrucken oder während des Verdruckens mittels Hochtemperaturverfahren gesintert, erschmolzen oder bei dem Auftrag selbst erschmolzen werden, sowie ein mit diesem Verfahren hergestelltes Stahlblechbauteil.The invention relates to a method for producing reinforced sheet metal and in particular sheet steel components, wherein the sheet steel components are formed from a sheet steel and in particular deep-drawn and the sheet metal part supporting geometries are applied by additive 3D printing, printed by means of 3D printing plastics and / or metals, wherein the plastics and / or metals are sintered, melted or melted by high-temperature process after printing or during the printing by high-temperature process, and a sheet steel component produced by this method.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen verstärkter Bleche und die hierdurch erzeugten verstärkten Bleche. The invention relates to a method for producing reinforced sheets and the reinforced sheets produced thereby.

Es ist bekannt, Bleche und insbesondere Bleche für den Automobilbau dadurch gewichtsmäßig zu optimieren, dass die Bleche in bestimmten notwendigen Bereichen Verstärkungen erhalten, in den übrigen Bereichen, in denen die normale Blechstärke ausreicht, jedoch unverstärkt verwendet werden. It is known to optimize sheets and especially sheets for the automotive industry in terms of weight, that the sheets receive reinforcements in certain necessary areas, in the other areas where the normal sheet thickness is sufficient, but used unreinforced.

Beispielsweise wird dies dadurch erreicht, dass die Blechformteile durch Einbringen von Verstärkungsblechen, sogenannten Patches, und hybriden Verbindungen mit nichtmetallischen Geometrien, aber auch durch das Verstärken mit Blechen aus anderen Metallen, verstärkt werden. For example, this is achieved by reinforcing the sheet metal parts by introducing reinforcing sheets, so-called patches, and hybrid compounds with non-metallic geometries, but also by reinforcing with metal sheets of other metals.

Die Verstärkungsbleche oder Teile werden hierbei üblicherweise durch Nieten, Schweißen, Kleben, Umspritzen, aber auch durch Hartlöten oder eine Verbindung aufgrund von vorhandenen Zinkkorrosionsschutzschichten verbunden. The reinforcing plates or parts are usually connected by riveting, welding, gluing, overmolding, but also by brazing or a connection due to existing zinc corrosion protection layers.

Werden Blechformteile benötigt, können hierbei die Verstärkungsbleche oder Patches vor dem Umformen aufgebracht werden und werden dann gemeinsam mit dem Trägerblech umgeformt oder das Trägerblech ist bereits umgeformt und vorgeformte Verstärkungsbleche werden aufgebracht. If shaped sheet metal parts are required, in this case the reinforcing sheets or patches can be applied before forming and are then shaped together with the carrier sheet or the carrier sheet has already been formed and preformed reinforcing sheets are applied.

Grundsätzlich ist hierbei von Nachteil, dass zusätzliche Herstellungsprozesse und schwierige Fügeoperationen erforderlich sind. Basically, this is a disadvantage that additional manufacturing processes and difficult joining operations are required.

Bei Patches ist die Aufbringung des Patches auf die Platine und der Verbund mit dem Grundblech üblicherweise während des Umformprozesses sicherzustellen, was den Umformprozess selber aufwändiger macht und auch die Werkzeuge stärker belastet. In the case of patches, the application of the patch to the board and the bond with the base sheet are usually ensured during the forming process, which makes the forming process more complex and also puts a heavier burden on the tools.

Hybride Verbindungen mit Nichtmetallen, beispielsweise mit Kunststoffstrukturen, sind in der verstärkenden Wirkung eher begrenzt. Das Umspritzen mit Kunststoff erfordert aufwändige Werkzeuge und das Einkleben von Kunststoffformteilen führt oft zu einer nicht ausreichenden Festigkeit. Hybrid compounds with non-metals, such as plastic structures, are more limited in their reinforcing effect. Overmolding with plastic requires expensive tools and the gluing of plastic moldings often leads to insufficient strength.

Die DE 10 2014 200 402 A1 beschreibt ein Verfahren zum Herstellen eines Bauteils sowie ein Bauteil, insbesondere ein Rapid-Prototyping-Bauteil. Dieses soll aus zumindest einer Materialschicht bestehen, welche zwei hinsichtlich der Materialeigenschaft unterschiedliche Materialien aufweist. Bei dem Verfahren sollen jeweils Materialien mit einer Mehrzahl von Volumeneinheiten mittels eines Rapid-Prototyping-Verfahrens angeordnet werden, so dass die Volumeneinheiten der Materialien in vordefinierter Anordnung aneinander angeordnet sind, wobei benachbarte Volumeneinheiten einen Kontaktbereich ausbilden. Die Materialien sollen zumindest im Bereich der Volumeneinheitenkontaktbereiche stoffschlüssig miteinander verbunden werden. The DE 10 2014 200 402 A1 describes a method for producing a component and a component, in particular a rapid prototyping component. This should consist of at least one layer of material which has two different materials with respect to the material properties. In the method, in each case materials with a plurality of volume units are to be arranged by means of a rapid prototyping method, so that the volume units of the materials are arranged in a predefined arrangement against each other, wherein adjacent volume units form a contact area. The materials should be bonded to each other at least in the area of the volume unit contact areas.

Aus der DE 10 2013 218 223 A1 ist ein Verfahren bekannt, bei dem ein Einlegebauteil schichtweise hergestellt wird, das Einlegebauteil in eine Kavität eines Werkzeugs eingelegt wird und wenigstens abschnittsweise mit einem Matrixwerkstoff umgeben wird, wobei das schichtweise Herstellen des Einlegebauteils beispielsweise mit einem Lasersinterverfahren, Stereolithographie, einem Laserauftragsschweißen, Laserschmelzen, einem Polyamidguss oder Fused Deposition Molding durchgeführt wird. Das Einlegebauteil kann dann mit dem Matrixwerkstoff, der z. B. in fließfähiger, insbesondere in flüssiger Form vorliegt, umgeben werden. From the DE 10 2013 218 223 A1 a method is known in which an insert member is produced in layers, the insert member is inserted into a cavity of a tool and at least partially surrounded by a matrix material, wherein the layer-wise manufacturing of the insert member, for example, with a laser sintering method, stereolithography, laser deposition welding, laser melting, a Polyamide casting or fused deposition molding is performed. The insert component can then with the matrix material, the z. B. in flowable, in particular in liquid form, are surrounded.

Aus der DE 10 2013 010 160 A1 ist ein Verfahren bekannt, mit dem eine Oberflächenstruktur eines Pressbleches oder Endlosbandes hergestellt werden soll. Um die Herstellung zu rationalisieren und zu vereinfachen, soll ein 3D-Drucker verwendet werden und mit dem 3D-Drucker eine 3D-Topografie einer Oberflächenstruktur in digitalisierte Daten einzelner 2D-Schichten der 3D-Topografie umgewandelt werden und diese 2D-Schichten entsprechend als Daten für die Positionierung eines Druckkopfs verwendet werden. Insbesondere sollen hiermit Pressbleche bzw. Endlosbänder mit einer Struktur versehen werden, die Holzdekore, Fliesendekore oder Natursteinoberflächen bilden kann. From the DE 10 2013 010 160 A1 a method is known with which a surface structure of a press plate or endless belt is to be produced. To streamline and simplify manufacturing, a 3D printer is to be used, and the 3D printer uses the 3D printer to transform a 3D topography of a surface texture into digitized data of individual 2D layers of 3D topography, and use those 2D slices as data for the positioning of a printhead can be used. In particular, this press plates or endless belts are to be provided with a structure that can form wood decorations, tile decors or natural stone surfaces.

Aus der DE 10 2013 219 250 A1 ist es bekannt, mittels eines Laserschmelzverfahrens ein Leichtbauteil gezielt zu verstärken, wobei hierbei insbesondere Teile von Personenkraftwagen verstärkt werden sollen. Hierbei soll das Teil selber in einem Leichtbau-Werkstoff ausgeführt sein und zumindest an einer hoch oder höher belasteten Stelle einen mit einem Selective-Laser-Melting-Verfahren oder einem Laser-Metal-Deposition-Verfahren aufgebauten gleichartigen oder vorzugsweise höherfesten Werkstoff als Verstärkung besitzen. From the DE 10 2013 219 250 A1 It is known to purposefully reinforce a lightweight component by means of a laser melting process, in which particular parts of passenger cars are to be reinforced. Here, the part itself should be performed in a lightweight material and have at least at a high or higher loaded site built with a selective laser melting process or a laser metal deposition process similar or preferably higher-strength material as reinforcement.

Aus der DE 10 2009 058 359 A1 ist ein Verfahren bekannt, welches auch als Selective-Laser-Melting-Verfahren bekannt ist. Hierbei wird Pulver oder Granulat aus aufschmelzbarem Material in Schichten aufgetragen, wobei ein Laser die Kontur des gewünschten Bauteils vorzugsweise vollständig aufschmilzt. Das aufschmelzbare Material kann auch der Gruppe Werkzeugstahl, Edelstahl, Stahl, Titan, Aluminium und Eisen-Kobalt-Nickel-Legierungen und Legierungen oder Mischungen dieser Materialien umfassen. Beispielsweise kann hierbei das Bauteil Schicht für Schicht aufgebaut werden, wobei jeweils eine Schicht aus pulverförmigem Material auf einen bereits bearbeiteten Teil des Bauteils aufgebracht und dann lokal aufgeschmolzen werden kann, sodass sich das Material beim anschließenden Erstarren mit dem bereits bearbeiteten Material verbinden kann. Mithilfe von Laserstrahlen können beliebige dreidimensionale Geometrien mit Hinterschneidungen hierdurch erzeugt werden. From the DE 10 2009 058 359 A1 For example, a method is known which is also known as a selective laser melting method. Here, powder or granules of fusible material is applied in layers, wherein a laser, the contour of the desired component preferably completely melts. The fusible material may also include the group of tool steel, stainless steel, steel, titanium, aluminum and iron-cobalt-nickel alloys and alloys or mixtures of these materials. For example, in this case the component can be constructed layer by layer, wherein in each case a layer of pulverulent material can be applied to an already processed part of the component and then locally melted, so that the material can bond to the already processed material during the subsequent solidification. With the help of laser beams any three-dimensional geometries with undercuts can be generated.

Aus der WO 2006/133034 A1 ist ein Verfahren bekannt, bei dem das Lichtbogenschweißen mit einer zusätzlichen Laserquelle kombiniert wird, wobei der Laser dazu da ist, im Wesentlichen den Schweißprozess und insbesondere den Lichtbogen zu stabilisieren und höhere Schweißgeschwindigkeiten zuzulassen. Dieses Verfahren wird auch Laser-Metal-Deposition-Verfahren genannt. From the WO 2006/133034 A1 For example, a method is known in which arc welding is combined with an additional laser source, the laser being there to substantially stabilize the welding process, and in particular the arc, and allow higher welding speeds. This process is also called laser metal deposition process.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Verstärken von Formteilen zu schaffen und insbesondere von Blechformteilen zu schaffen, welches effektiv, schnell und mit weniger Aufwand durchgeführt werden kann. The object of the invention is to provide a method for reinforcing moldings and in particular of sheet metal parts to create, which can be performed effectively, quickly and with less effort.

Die Aufgabe wird mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. The object is achieved by a method having the features of claim 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in Unteransprüchen gekennzeichnet. Advantageous developments are characterized in the subclaims.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Formteil zu schaffen, welches leicht, steif und stabil ist und Stützstrukturen enthält. Another object of the invention is to provide a molded article which is lightweight, stiff and stable and incorporates support structures.

Die Aufgabe wird mit einem Formteil mit den Merkmalen des Anspruchs 2 gelöst. The object is achieved with a molding with the features of claim 2.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den hiervon abhängigen Unteransprüchen gekennzeichnet. Advantageous developments are characterized in the dependent claims.

Erfindungsgemäß werden leichte, steife Formteile, insbesondere Blechformteile dadurch erzeugt, dass unterstützende Geometrien mittels additivem 3D-Druck aufgebracht werden. Anstelle einer kostenintensiven Aufdickung des Blechs selber durch Patches oder Verstärkungsbleche werden Stützgeometrien aufgedruckt, die in erheblich besserer Weise als eine einfache Blechdickenvergrößerung in der Lage sind, eine Versteifung und Verstärkung herbeizuführen. Hierdurch werden Stützgeometrien an derartigen Blechformteilen ermöglicht, wie sie mittels Topologieoptimierung ermittelt werden können. According to the invention, lightweight, rigid moldings, in particular sheet metal moldings, are produced by applying supporting geometries by means of additive 3D printing. Instead of a costly thickening of the sheet itself by patches or reinforcing sheets support geometries are printed, which are in a much better way than a simple sheet thickness increase in a position to bring about a stiffening and reinforcement. As a result, support geometries are made possible on such sheet metal parts as they can be determined by topology optimization.

Die erfindungsgemäß aufgedruckten unterstützenden Geometrien können hierbei aus beliebigen Materialien aufgetragen werden, z. B. aus Kunststoffen, aber auch Metallen. The supporting geometries printed on according to the invention can be applied from any materials, e.g. B. of plastics, but also metals.

Bei der Verwendung von aufgedruckten Metallen als Stützgeometrie können diese Metalle nach dem Verdrucken oder während des Verdruckens mittels Hochtemperaturverfahren, insbesondere mittels Laserstrahlen, gesintert, erschmolzen oder sogar bei einem Auftragen selbst schon erschmolzen werden, was eine sehr gute Verbindung zum Blechteil und eine große stabile Stützwirkung erzielt. When using printed metals as a support geometry, these metals after printing or during printing by high-temperature process, in particular by laser beams, sintered, melted or even melted even when applied itself, which is a very good connection to the sheet metal part and a large stable support effect achieved.

Erfindungsgemäß können auch hinterschnittene Geometrien ohne weiteres durch das Drucken erzeugt werden, da keine Entformungsrichtungen berücksichtigt werden müssen. Hierdurch wird insbesondere eine sehr gute, leichte Verstärkung ermöglicht, die zuvor in dieser Form nicht möglich war. According to the invention, undercut geometries can be readily produced by the printing, since no Entformungsrichtungen must be considered. As a result, in particular a very good, lightweight reinforcement is possible, which was previously not possible in this form.

Insbesondere wird erfindungsgemäß eine Verstärkung des Blechformteils durch Laserschmelzauftrag, insbesondere selective laser melting oder laser metal deposition, durchgeführt. In particular, according to the invention, an amplification of the sheet metal part by laser melting, in particular selective laser melting or laser metal deposition, performed.

Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, ein Blechformteil, dessen Form und Materialbeschaffenheit durch die Anforderung, insbesondere im Karosseriebau, vorbestimmt ist, entsprechend der zu erwartenden, eingetragenen Lasten, beispielsweise Lasten wie Dauerschwinglasten oder Crashlasten, zu analysieren. The inventive method provides a sheet metal part whose shape and material properties by the requirement, in particular in the bodywork, is predetermined, according to the expected, registered loads, such as loads such as fatigue loads or crash loads to analyze.

Aus der Analyse wird dann ermittelt, welche Teile am höchsten belastet sind und es wird sodann ermittelt, welche dreidimensionale Struktur geeignet ist, das Blechformteil gegen diesen Lasteintrag am besten zu verstärken. From the analysis it is then determined which parts are subjected to the highest load and it is then determined which three-dimensional structure is suitable for best reinforcing the sheet metal part against this load entry.

Nachdem eine solche geeignete Struktur ermittelt wurde und gegebenenfalls die Wirkung über Simulation bestätigt wurde, wird vorzugsweise über ein LMD-Verfahren auf das vorhandene Blechformteil mittels Laserschmelzen eines Metallpulvers oder dergleichen die entsprechende Verstärkungsstruktur aufgebracht und aufgeschmolzen. Hierbei kann die Struktur aus einem gleichartigen Metall, beispielsweise Stahllegierungen, aber auch aus Aluminium oder Titan ausgebildet werden. After such a suitable structure has been determined and, if appropriate, the effect has been confirmed by simulation, the corresponding reinforcing structure is preferably applied and melted via an LMD method onto the existing sheet metal part by means of laser melting of a metal powder or the like. Here, the structure of a similar metal, such as steel alloys, but also of aluminum or titanium can be formed.

Durch die verwendeten SLM- oder LMD-Verfahren können somit die Blechformteile mit entsprechenden metallischen Strukturen verstärkt werden, wobei durch das jeweilige Laserschmelzen die Grundstruktur und die eingedruckte Verstärkungsstruktur gut miteinander verbunden und insbesondere quasi miteinander verschweißt werden. By means of the SLM or LMD methods used, the shaped sheet metal parts can thus be reinforced with corresponding metallic structures, the basic structure and the imprinted reinforcement structure being well connected to one another and, in particular, virtually welded together by the respective laser melting.

Darüber hinaus ist es erfindungsgemäß möglich, auch mit den anderen, herkömmlichen 3D-Druckverfahren Kunststoffverstärkungsstrukturen einzudrucken, wobei die Anbindung der Kunststoffverstärkungsstrukturen in diesem Fall gegebenenfalls durch Einkleben oder auch Aushärten erfolgen kann. In addition, it is possible according to the invention to print plastic reinforcing structures with the other conventional 3D printing methods as well, in which case the bonding of the plastic reinforcing structures can optionally be effected by gluing or curing.

Darüber hinaus ist es erfindungsgemäß auch möglich, am Blechformteil Sicken, Verprägungen, Hinterschnitte oder Aussparungen vorzusehen, welche dafür sorgen, dass ein solches eingedrucktes Kunststoffverstärkungsteil insbesondere über Hinterschnitte oder mit dem Kunststoff gefüllte Ausnehmungen mechanisch und unlösbar mit dem Blechformteil verbunden wird. Moreover, it is also possible according to the invention to provide corrugations, embossings, undercuts or recesses on the sheet-metal shaped part, which ensure that such a printed-in plastic reinforcement part is mechanically and non-detachably connected to the sheet metal part, in particular via undercuts or recesses filled with the plastic.

Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung erläutert, es zeigt dabei: The invention will be explained with reference to a drawing, in which:

1: ein Blechformteil 1 mit einer beispielhaft gezeigten eingedruckten Verstärkungsstruktur aus Metall. 1 a sheet metal part 1 with a printed metal reinforcing structure shown by way of example.

Ein Blechformteil 1 ist, wie dargestellt, beispielsweise ein einfaches langgestrecktes, sogenanntes Hutprofil, bei dem ein vorne und hinten offenes kastenförmiges Profil nach außen weisende Laschen besitzt. Um dieses Profil zu verstärken, ist eine Verstärkungsstruktur aus längs verlaufenden Rippen 2 und einem quer verlaufenden Tragwerk 3 vorhanden. A sheet metal part 1 is, as shown, for example, a simple elongated, so-called hat profile, in which a front and rear open box-shaped profile has outwardly facing tabs. To reinforce this profile is a reinforcing structure of longitudinal ribs 2 and a transverse structure 3 available.

Das quer verlaufende Tragwerk 3 ist dabei beispielsweise als Netzwerk ausgebildet, so dass Gewicht gespart werden kann. The transverse structure 3 is designed as a network, for example, so that weight can be saved.

Sowohl die längs verlaufenden Rippen 2 als auch die Tragstruktur 3 sind hierbei über ein LMD-Verfahren auf das vorhandene Blechformteil aufgebracht, wobei Metallpulver an den entsprechenden Stellen aufgebracht wird und anschließend über einen Laser selektiv an den entsprechenden Stellen aufgeschmolzen und mit dem Blechformteil verbunden wird. Weitere Lagen des Pulvers werden dann erneut aufgeschmolzen und mit den bereits bestehenden aufgeschmolzenen Strukturen verbunden. Hierbei kann aufzuschmelzendes Granulat flächig aufgebracht werden, wobei durch den Einfluss des Lasers das Granulat nur in dem Bereich erschmolzen und zu der Struktur ausgebildet wird, die mit dem Laser bearbeitet wird. Both the longitudinal ribs 2 as well as the supporting structure 3 are applied via an LMD method on the existing sheet metal part, wherein metal powder is applied to the appropriate locations and then selectively melted via a laser at the appropriate locations and connected to the sheet metal part. Additional layers of the powder are then remelted and bonded to the existing molten structures. In this case, the granules to be melted can be applied in a planar manner, wherein the granules are melted only in the region through the influence of the laser and formed into the structure that is processed by the laser.

In den übrigen Bereichen verbleibt das Granulat als Granulat und kann nach Fertigstellung der Strukturen ausgeschüttet, abgeblasen, aufgefangen und entsprechend weiterverwendet werden. In the other areas, the granules remain as granules and can be distributed after completion of the structures, blown off, collected and further used accordingly.

Bei der Erfindung ist von Vorteil, dass nicht nur diese relativ einfach strukturierten Stützstrukturen erstellt werden können, sondern mittels der genannten LMD- und SLM-Verfahren auch deutlich kompliziertere bzw. komplexere Profile, insbesondere Profile mit Hinterschneidungen, mit entsprechenden Strukturen ausgebildet werden können, sodass relativ schnell und zuverlässig derartige Strukturen als Leichtbaustrukturen direkt mit dem Blechformteil verbunden werden können. In the invention, it is advantageous that not only these relatively simple structured support structures can be created, but also significantly more complicated or more complex profiles, in particular profiles with undercuts, can be formed with corresponding structures by means of said LMD and SLM method, so relatively fast and reliable such structures can be connected as lightweight structures directly to the sheet metal part.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1
Blechformteil Sheet metal part
2 2
längs verlaufende Rippe longitudinal rib
3 3
quer verlaufendes Tragwerk transverse structure

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102014200402 A1 [0009] DE 102014200402 A1 [0009]
  • DE 102013218223 A1 [0010] DE 102013218223 A1 [0010]
  • DE 102013010160 A1 [0011] DE 102013010160 A1 [0011]
  • DE 102013219250 A1 [0012] DE 102013219250 A1 [0012]
  • DE 102009058359 A1 [0013] DE 102009058359 A1 [0013]
  • WO 2006/133034 A1 [0014] WO 2006/133034 A1 [0014]

Claims (2)

Verfahren zum Herstellen verstärkter Bleche und insbesondere Stahlblechbauteile, wobei die Stahlblechbauteile aus einem Stahlblech geformt und insbesondere tiefgezogen sind und das Blechformteil stützende Geometrien mittels additivem 3D-Druck aufgebracht werden, wobei mittels 3D-Druck Kunststoffe und/oder Metalle aufgedruckt werden, wobei die Kunststoffe und/oder Metalle nach dem Verdrucken oder während des Verdruckens mittels Hochtemperaturverfahren gesintert, erschmolzen oder bei dem Auftrag selbst erschmolzen werden.  Method for producing reinforced sheet metal and in particular sheet steel components, wherein the sheet steel components are formed from a sheet steel and in particular deep-drawn and the sheet metal part supporting geometries are applied by additive 3D printing, by means of 3D printing plastics and / or metals are printed, wherein the plastics and / or metals are sintered, melted or melted during the application itself by printing or by high-temperature process. Stahlblechbauteil aufweisend ein umgeformtes Stahlblech mit einer gewünschten Stahlblechbauteilkontur, wobei eine Stützkonstruktion vorhanden ist, wobei die Stützkonstruktion eine im 3D-Verfahren aufgedruckte und mit einem Hochtemperaturverfahren gesinterte oder geschmolzene Stützstruktur ist.  Sheet steel component comprising a formed steel sheet having a desired sheet steel component contour, wherein a support structure is present, wherein the support structure is a support structure printed in 3D and sintered or melted with a high-temperature process.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017212999A1 (en) * 2017-07-27 2019-01-31 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Structural element for a motor vehicle shell and method for producing such a structural element
WO2019068786A1 (en) * 2017-10-06 2019-04-11 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Method for producing hybrid components, hybrid components that were produced by said method, and uses of such hybrid components
US20220016834A1 (en) * 2020-07-15 2022-01-20 Spirit Aerosystems, Inc. Method of manufacturing folded structure with additive features
CN115303440A (en) * 2022-09-14 2022-11-08 上海外高桥造船有限公司 Marine aerial work hanging basket and mounting method thereof
FR3125447A1 (en) * 2021-07-21 2023-01-27 Psa Automobiles Sa Process for reinforcing sheet metal parts by 3D printing and part thus obtained

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006133034A1 (en) 2005-06-06 2006-12-14 Mts Systems Corporation Direct metal deposition using laser radiation and electric arc
DE102009058359A1 (en) 2009-12-15 2011-06-16 Airbus Operations Gmbh Force introduction fitting for lightweight components
DE102013219250A1 (en) 2012-09-26 2014-03-27 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Component part, useful in chassis of motor vehicle e.g. passenger car, comprises lightweight material and high-strength material applied on higher loaded location by laser melting and applied in the form of ribs or mesh
DE102013010160A1 (en) 2013-06-19 2015-01-08 Hueck Rheinische Gmbh Process for producing a material plate by means of a press plate or endless belt, and press plate or endless belt and material plate
DE102013218223A1 (en) 2013-08-01 2015-02-05 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for the production of a component for a vehicle
DE102014200402A1 (en) 2014-01-13 2015-07-16 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft A method of manufacturing a component comprising at least one material layer having at least two different materials and components with regard to a material property

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006133034A1 (en) 2005-06-06 2006-12-14 Mts Systems Corporation Direct metal deposition using laser radiation and electric arc
DE102009058359A1 (en) 2009-12-15 2011-06-16 Airbus Operations Gmbh Force introduction fitting for lightweight components
DE102013219250A1 (en) 2012-09-26 2014-03-27 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Component part, useful in chassis of motor vehicle e.g. passenger car, comprises lightweight material and high-strength material applied on higher loaded location by laser melting and applied in the form of ribs or mesh
DE102013010160A1 (en) 2013-06-19 2015-01-08 Hueck Rheinische Gmbh Process for producing a material plate by means of a press plate or endless belt, and press plate or endless belt and material plate
DE102013218223A1 (en) 2013-08-01 2015-02-05 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for the production of a component for a vehicle
DE102014200402A1 (en) 2014-01-13 2015-07-16 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft A method of manufacturing a component comprising at least one material layer having at least two different materials and components with regard to a material property

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017212999A1 (en) * 2017-07-27 2019-01-31 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Structural element for a motor vehicle shell and method for producing such a structural element
WO2019068786A1 (en) * 2017-10-06 2019-04-11 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Method for producing hybrid components, hybrid components that were produced by said method, and uses of such hybrid components
CN111194261A (en) * 2017-10-06 2020-05-22 蒂森克虏伯钢铁欧洲股份公司 Method for producing a hybrid component, hybrid component produced thereby and use of the hybrid component
EP3691883A1 (en) * 2017-10-06 2020-08-12 ThyssenKrupp Steel Europe AG Method for producing hybrid components, hybrid components that were produced by said method, and uses of such hybrid components
US20220016834A1 (en) * 2020-07-15 2022-01-20 Spirit Aerosystems, Inc. Method of manufacturing folded structure with additive features
US11766828B2 (en) * 2020-07-15 2023-09-26 Spirit Aerosystems, Inc. Method of manufacturing folded structure with additive features
FR3125447A1 (en) * 2021-07-21 2023-01-27 Psa Automobiles Sa Process for reinforcing sheet metal parts by 3D printing and part thus obtained
CN115303440A (en) * 2022-09-14 2022-11-08 上海外高桥造船有限公司 Marine aerial work hanging basket and mounting method thereof

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