Die Erfindung betrifft ein Band oder Blech aus einer Aluminiumlegierung mit einer zumindest bereichsweise vorgesehenen, ein- oder beidseitigen, für einen

Umformprozess vorbereiteten Oberflächenstruktur, insbesondere ein Band oder Blech für umgeformte Kraftfahrzeugbauteile. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Bands oder Blechs mit einer für einen

Umformprozess vorbereiteten ein- oder beidseitigen Oberflächenstruktur aus einer Aluminiumlegierung sowie eine entsprechende Verwendung eines umgeformten Bands oder Blechs.

In der Automobilindustrie werden zunehmend Bleche aus Aluminiumlegierungen eingesetzt, um Gewichtseinsparpotentiale im Kraftfahrzeugbau zu realisieren. Bänder und Bleche für die Herstellung von Kraftfahrzeugbauteilen werden üblicherweise aus Aluminiumlegierungen vom Typ AA7xxx, AA6xxx, AA5xxx oder AA3xxx hergestellt. Sie zeichnen sich durch mittelhohe bis sehr hohe Festigkeiten und ein sehr gutes

Umformverhalten aus. Die Festigkeiten sind im Wesentlichen Werkstoffeigenschaften, wohingegen die Umformbarkeit durch u. a. die Werkstoffeigenschaften, die

Oberflächentopographie, die Schmiermittelmenge, den Schmiermitteltyp und die Werkzeugoberfläche in Kombination beeinflusst wird. Hier steht einmal das Material selbst mit seinen Umformeigenschaften, beispielsweise der Bruchdehnung, im

Vordergrund. Daneben spielt aber auch die Oberflächentopographie bzw. die

Oberflächenstruktur des Bands oder Blechs eine große Rolle sowie der Anteil an Schmierstoffen auf der Oberfläche des Blechs. Gleichzeitig hat das Werkzeugmaterial, die Werkzeugoberfläche, der Kontaktdruck beim Umformen, die Temperatur und die Umformgeschwindigkeit einen großen Einfluss. Um bei der Band- bzw.

Blechherstellung bereits maximale Umformeigenschaften bereitzustellen, werden Bänder und Bleche aus einer Aluminiumlegierung üblicherweise im letzten Walzstich mit einer Oberflächenstruktur versehen, um auf der Band- bzw. Blechoberfläche ein- oder beidseitig Vertiefungen einzubringen, die als Schmierstofftaschen dienen. Über diese Schmierstofftaschen verbleibt ein aufgetragener Schmierstoff bis zum

Umformprozess auf der Blechoberfläche und ermöglicht größere Umformgrade des Blechs bzw. des Bandes. Während des Umformens kann der Schmierstoff auch aus den Schmierstofftaschen heraus zu anderen Bereichen des Blechs transportiert werden, um dort lokal für eine ausreichende Schmierung zu sorgen. Hierzu werden die eingesetzten Walzen mit einer Textur versehen, welche abhängig von dem gewählten Verfahren zur Strukturierung der Walze zu einer unterschiedlichen Textur auf dem Band führt. So stellt beispielsweise eine über ein„Electrical Discharge Texturing" (EDT)- Verfahren hergestellte Oberflächenstruktur eine hohe Anzahl von Spitzen im Oberflächenprofil zur Verfügung. Mit einem„Electron Beam Texturing" (EBT)- Verfahren können kontrolliert verteilte Vertiefungen in der Oberfläche bereitgestellt werden. Durch ein„Shot Blasting Texturing" (SBT) -Verfahren können die

Prägewalzen ebenfalls texturiert werden. Auch eine strukturierte Chromschicht oder mittels Laser texturierte Oberflächen wurden zur Anwendung gebracht. Allen

Produktionsschritten gemein ist es, dass die Oberflächenstruktur durch einen

Walzprägeschritt von der Walze auf die Oberfläche des Aluminiumbandes übertragen wird. Typischerweise wird dabei die Dicke des Bands erneut reduziert, um die Textur übertragen zu können.

Hohe Anforderungen an die Umformeigenschaften werden auch in anderen technischen Bereichen gefordert, beispielsweise bei der Herstellung von

Getränkedosen, insbesondere des Dosenkörpers und des Dosendeckels, aus AA3xxx oder AA5xxx Aluminiumlegierungen.

Aus der deutschen Übersetzung der europäischen Patentschrift DE 602 13 567 T2 ist ein Verfahren zum Prägen einer Oberflächenstruktur von Aluminiumbändern bekannt, bei welchem über eine Vielzahl von Stichen ein Abprägen der Textur ohne Dickenreduktion des Bands erfolgt. Zudem ist beschrieben, dass für die Anwendung von lithografischen Druckplattenträgern ein entsprechend walzgeprägtes Blech auch einem elektro-chemischen Körnen unterzogen werden kann. Lithografische Druckplattenträger sind allerdings weder für Kraftfahrzeuge geeignet, noch für weitere Umformschritte vorgesehen. Es handelt sich vielmehr um ein komplett anderes Anwendungsgebiet von Aluminiumblechen, denn die Bleche werden elektrochemisch aufgeraut, um mit einer Beschichtung versehen und im Druck eingesetzt zu werden. In Bezug auf die Verbesserung des Umformverhaltens von

Aluminiumlegierungsbändern oder -blechen in Umformprozessen enthält die genannte europäische Patentschrift jedenfalls keine Hinweise für den Fachmann.

Aus der US-Patentanmeldung US 2008/0102404 AI ist ein elektro-chemisches Körnen einer Aluminiumoberfläche für die Herstellung von lithografischen

Druckplattenträgern zur Aufrauung der Oberflächen bekannt. Das elektro-chemische Körnen findet im Gegensatz zum elektro-chemischen Ätzen, welches Gleichstrom verwendet, unter Anwendung von Wechselstrom oder gepulstem Gleichstrom statt. Hierdurch wird erreicht, dass der Ätzprozess immer wieder unterbrochen wird und die Oberfläche nicht tief, beispielsweise tiefe Kanäle geätzt werden, sondern nur oberflächliche Mulden erzeugt werden, also ein Körnen oder Aufrauen der Oberfläche erreicht wird. Lithografische Druckplattenträger sind jedoch nicht für eine weitere Umformung vorgesehen. Die japanische Patentanmeldung JP S63 141722 offenbart ein Verfahren zur

Herstellung eines walzharten Aluminiumblechs für Umformprozesse, in welches durch elektrolytisches Ätzen tiefe Mikrokanäle geätzt werden, die der Verankerung einer Polyamidschicht auf dem Blech dienen. Über die Polyamidschicht soll die Umformung des Blechs erleichtert werden. Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich aber nicht mit der Bereitstellung von Blechen und Bändern mit

Polyamidbeschichtung. Vielmehr sollen Bänder und Bleche bereitgestellt werden, die beispielsweise im Kraftfahrzeug eingesetzt und nach der Umformung lackiert werden. Die Verbesserung der Umformeigenschaften der Bänder oder Bleche soll daher ohne eine Polyamidbeschichtung erreicht werden.

In der japanischen Patentanmeldung JP H06 287722 wird ein Verfahren zum

Beschichten eines Aluminiumbands mit Fluorokunststoff beschrieben, wobei die Oberfläche des Bands ebenfalls zunächst elektrolytisch unter Verwendung von

Gleichstrom geätzt wird. Die deutsche Offenlegungsschrift DE 103 45 934 wird ein umformvorbereitetes Aluminiumband für KFZ-Bauteile offenbart, wobei die

Oberfläche konventionell beispielsweise unter Verwendung von EDT-texturierten Walzen walzgeprägt wird.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Aluminiumlegierungsband oder -blech mit einer für einen Umformprozess

vorbereiteten Oberflächenstruktur zur Verfügung zu stellen, welches einfach herstellbar ist und verbesserte tribologische Eigenschaften in Bezug auf einen nachfolgenden Umformprozess aufweist. Darüber hinaus ist es Aufgabe der Erfindung, ein Herstellverfahren für ein entsprechendes Aluminiumlegierungsband oder -blech sowie dessen Verwendung vorzuschlagen. Gemäß einer ersten Lehre der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe für ein Band oder Blech aus einer Aluminiumlegierung dadurch gelöst, dass das Band oder Blech ein- oder beidseitig eine Oberfläche mit unter Verwendung eines elektro-chemischen Körnungsverfahrens hergestellten Vertiefungen als Schmierstofftaschen aufweist. Die Erfinder haben erkannt, dass durch ein elektro-chemisches Körnungsverfahren in die Oberfläche eines Aluminiumlegierungsbandes bzw. -bleches Schmierstofftaschen eingebracht werden können, welche das Umformverhalten des Blechs deutlich verbessern können, d.h. die tribologischen Eigenschaften des Blechs deutlich positiv beeinflussen. Interessant ist dies insbesondere bei Blechen mit einer Mindestdicke von 0,8 mm, da bei Blechen oder Bändern mit diesen Dicken neben den

Werkstoffeigenschaften insbesondere auch die Oberflächeneigenschaften aufgrund der höheren Umformkräfte als bei dünneren Blechen oder Bändern bei der

Umformung wichtiger werden. Im Vergleich zu den herkömmlichen, mechanisch geprägten Oberflächenstrukturen, wurde festgestellt, dass die elektro-chemisch gekörnten Oberflächen eine deutlich andere Struktur aufweisen. Die Oberfläche des Aluminiumlegierungsbandes weist weiterhin die eingewalzte, plateauartige Textur auf, welche mit unter Verwendung des elektro-chemischen Körnens in die Oberfläche eingebrachte Vertiefungen durchsetzt ist. Dies ist ein deutlicher Unterschied zu den bisher verwendeten eingewalzten Oberflächentexturen bzw. Vertiefungen. Die beim elektro-chemischen Körnen in die Aluminiumlegierungsbänder bzw. -bleche eingebrachten Vertiefungen weisen im Vergleich zu den mechanischen

Prägeverfahren ein höheres eingeschlossenes Volumen und damit eine deutlich größere reduzierte Muldentiefe auf. Die Oberfläche weist neben der durch das Walzen zuvor eingebrachten Oberflächenstruktur, beispielsweise einer„Mill-finish"- Oberflächenstruktur, Vertiefungen auf, welche zum Teil sehr abrupt von der

Oberfläche abfallen und teilweise Hinterschneidungen bzw. negative Öffnungswinkel aufweisen. Diese Ausgestaltung der Vertiefungen ist spezifisch auf das

Herstellverfahren durch elektro-chemische Körnung zurückzuführen. Aufgrund der spezifischen Ausprägung der Vertiefungen durch das elektro-chemische Körnen besitzt das erfindungsgemäße Aluminiumlegierungsband bzw. -blech ein

verbessertes Aufnahmeverhalten bezüglich der beim Umformen eingesetzten

Schmierstoffe. Die als Schmierstofftaschen ausgebildeten Vertiefungen, welche durch das elektro-chemische Körnen in das Blech eingebracht werden, zeigen eine deutlich größere reduzierte Muldentiefe und ein deutlich höheres geschlossenes Leervolumen. Es kann insofern eine höhere Schmierstoffmenge für den Umformprozess

bereitgestellt werden. Dies spiegelt sich auch in den verbesserten

Umformeigenschaften der so hergestellten Bänder bzw. Bleche wieder. Darüber hinaus ist das elektro-chemische Körnen ein Verfahren, dass großtechnisch

wirtschaftlich einsetzbar ist und damit für die Massenfertigung geeignet. Bevorzugt weist das Band oder Blech aus einer Aluminiumlegierung eine

Mindestdicke von 0,8 mm auf. Aluminiumlegierungsbänder oder -bleche mit einer Dicke von mindestens 0,8 mm werden häufig einem Umformprozess, beispielsweise einem Tiefziehen, unterzogen, um beispielsweise ein ebenes Blech in eine spezifische für die Anwendung benötigte Form zu bringen. Bevorzugte Dicken im

Automobilbereich sind daneben auch 1,0 bis 1,5 mm oder bis 2,0 mm. Aber auch

Aluminiumbleche mit Dicken bis zu 3 mm oder bis 4 mm werden in Umformprozessen umgeformt und im Automobilbereich, beispielsweise in Fahrwerksanwendungen oder als Strukturteil, eingesetzt. Je größer die Dicken desto höher sind die benötigten Umformkräfte. Damit steigen aber die Anforderungen an die Umformeigenschaften der Bleche, deren Oberfläche und der Werkstoffe. Die erfindungsgemäße

Oberflächenausgestaltung trägt damit dazu bei, verbesserte Umformergebnisse in allen Dickenbereichen, insbesondere aber in den größeren Dickenbereichen ab 0,8 mm zu erzielen.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung besteht das Band oder das Blech zumindest teilweise aus einer Aluminiumlegierung vom Typ AA7xxx, Typ AA6xxx, vom Typ

AA5xxx oder vom Typ AA3xxx insbesondere aus einer Aluminiumlegierung vom Typ AA7020, AA7021, AA7108, AA6111, AA6060, AA6016, AA6014, AA6005C, AA6451, AA5454, AA5754, AA5251, AA5182, AA3103 oder AA3104. Daneben kann bevorzugt auch eine AlMgö-Legierung für das Band oder Blech verwendet werden. Schließlich ist auch die Verwendung von plattierten Verbundwerkstoffen mit den oben genannten Legierungen beispielsweise als Kernlegierung denkbar. Beispielsweise weist eine mit einer AA8079 Aluminiumlegierung plattierte Kernlegierung vom Typ AA6016 oder AA6060 bereits ohne die Oberflächenbehandlung durch elektro-chemisches Körnen sehr gute Umformeigenschaften auf. Es wird davon ausgegangen, dass diese

Eigenschaften über die erfindungsgemäße Oberflächentextur zusätzlich verbessert werden können. Den genannten Aluminiumlegierungen ist gemein, dass diese üblicherweise für die Verwendung in Kraftfahrzeugen bevorzugt werden. Sie zeichnen sich durch ein hohes Umformvermögen und die Bereitstellung von mittelhohen bis sehr hohen Festigkeiten aus. Beispielsweise können durch eine Aushärtung nach der Umformung die Aluminiumlegierungen vom Typ AA6xxx oder AA7xxx sehr hohe Festigkeiten erreichen und werden in Strukturanwendungen eingesetzt. Die genannten hochmagnesiumhaltigen Aluminiumlegierungen vom Typ AA5xxx und AlMgö sind nicht aushärtbar, weisen aber neben einem sehr guten Umformverhalten unmittelbar hohe Festigkeitswerte auf. Die Legierungen vom Typ AA3xxx stellen im Kraftfahrzeugbau mittelhohe Festigkeiten bereit und werden bevorzugt für Bauteile verwendet, bei welchen die Steifigkeit im Vordergrund steht und eine hohe Umformbarkeit gefordert wird. Es hat sich gezeigt, dass bei den oben genannten Werkstoffen eine besondere Steigerung des Umformverhaltens erfindungsgemäßer Bänder und Bleche erzielt werden kann. AA3xxx-Legierungen, zum Beispiel die AA3104 oder die AA3103 und einige AA5xxx, wie beispielsweise die genannte AA5182 aber auch die Legierungen AA5027 oder AA5042 werden auch zur Herstellung von Getränkedosen verwendet und müssen daher ebenfalls sehr gute Umformeigenschaften bei gleichzeitig guten

Oberflächeneigenschaften nach dem Umformen aufweisen. Es wird daher davon ausgegangen, dass auch die Aluminiumlegierungen vom Typ AA3xxx und AA5xxx, insbesondere die genannten AA3104, AA3103, AA5182, AA5027 oder AA5042 bei der Getränkedosenherstellung von der spezifischen, elektro-chemisch gekörnten

Oberfläche bei Umformungen mit großen Umformgraden profitieren. Wie bereits ausgeführt, führt das elektro-chemische Körnungsverfahren zu einer ganz spezifischen Oberflächentopografie, d.h. zu spezifisch ausgeprägten Vertiefungen, welche als Schmierstofftaschen dienen. Zur Beschreibung der spezifisch ausgebildeten Oberflächentopographie stehen gemäß EN ISO 25178 zur flächenhaften

Rauheitmessung die reduzierte Spitzenhöhe S _P k, die Kernrautiefe Sk und die reduzierte Muldentiefe (auch reduzierte Riefentiefe genannt) S _V k zur Verfügung.

Alle drei genannten Parameter können gemäß EN ISO 25178 aus einer sogenannten Abbott-Kurve abgelesen werden. Um die Abbott-Kurve zu erhalten, wird eine

Oberfläche üblicherweise optisch dreidimensional vermessen. In das gemessene dreidimensionale Höhenprofil der Oberfläche werden ebene Flächen, die sich parallel zur gemessenen Oberfläche erstrecken, in einer Höhe c eingebracht, wobei c vorzugsweise als Distanz zur Nulllage der vermessenen Oberfläche bestimmt wird. Der Flächeninhalt der Schnittfläche der eingebrachten ebenen Flächen mit der gemessenen Oberfläche in der Höhe c wird ermittelt und mit der gesamten Messfläche dividiert, um den Flächenanteil der Schnittfläche an der Gesamtmessfläche zu erhalten. Dieser Flächenanteil wird für verschiedene Höhen c bestimmt. Die Schnittflächenhöhe wird dann als Funktion des Flächenanteils dargestellt, woraus sich die Abbott-Kurve ergibt, Fig. 1.

Mit Hilfe der Abbott-Kurve können die reduzierte Spitzenhöhe (S _P k), Kernrautiefe (Sk) und die reduzierte Muldentiefe (S _V k) ermittelt werden. Alle drei Parameter verweisen auf unterschiedliche Oberflächeneigenschaften. Es wurde ermittelt, dass insbesondere die reduzierte Muldentiefe (S _V k) mit einem verbesserten Umformverhalten korreliert.

Die Abbott-Kurve weist üblicherweise für gewalzte Oberflächen einen S-förmigen Verlauf auf. In diesen S-förmigen Verlauf der Abbott-Kurve wird eine Sekante mit einer Länge von 40 % des Materialanteils, in der Abbott-Kurve so weit verschoben, bis diese einen minimalen Steigungsbetrag aufweist. Dies ist üblicherweise im

Wendepunkt der Abbott-Kurve der Fall. Die Verlängerung dieser Gerade bis zu 0 % Material bzw. 100 % Materialanteil ergibt wiederum zwei Werte für die Höhe c bei 0 % bzw. 100 % Materialanteil. Der vertikale Abstand der beiden Punkte ergibt die Kernrautiefe Sk des Profils. Die reduzierte Muldentiefe S _V k ergibt sich aus einem mit den Talflächen der Abbott-Kurve flächengleiches Dreieck A ₂ mit einer Basislänge von 100 % - Smr2, wobei sich Smr2 aus dem Schnittpunkt der Abbott-Kurve mit einer Parallelen zur X-Achse, welche durch den Schnittpunkt der Verlängerung der Sekante mit der 100%-Abszisse verläuft, ergibt. Die Höhe dieses flächengleichen Dreiecks entspricht bei einer Flächenmessung der reduzierten Muldentiefe S _V k, Fig. 1.

Die reduzierte Spitzenhöhe S _P k ist die Höhe des mit den Kuppenflächen der Abbott- Kurve flächengleichen Dreiecks mit der Basislänge Smrl. Smrl ergibt sich aus dem Schnittpunkt der Abbott-Kurve mit einer Parallelen zur X-Achse, welche durch den Schnittpunkt der Verlängerung der oben genannten Sekante mit der 0%-Achse verläuft.

Die Parameter Sk, S _P k und S _V k bei einer Flächenmessung ermöglichen eine getrennte Betrachtung des Profils in Bezug auf den Kernbereich, Spitzenbereich und

Riefenbereich bzw. Muldenbereich. Als weiterer Parameter der Oberfläche kann auch die Muldendichte der Textur n _C ] _m verwendet werden. Die Muldendichte gibt die maximale Anzahl der geschlossenen Leervolumina, d.h. der Vertiefungen bzw. Mulden in Abhängigkeit von der Messhöhe c pro mm ² an. Die Messhöhe c entspricht dabei dem Wert c, welcher auch in der der Abbott- Kurve dargestellt ist. Die Messhöhe c entspricht somit bei 100% der höchsten Erhebung der Oberfläche und bei 0 % der tiefsten Stelle des Oberflächenprofils.

Es gilt: n _c i (c) = Anzahl der geschlossenen Leerflächen pro Flächeneinheit (1/mm ² ) bei gegebener Messhöhe c (%) und ricim = MAX(n _c i (Ci)) , wobei n _c i _m die maximale Anzahl der geschlossenen Leerflächen pro Flächeneinheit (1/mm ² ) mit Ci = 0 bis 100% entspricht.

Schließlich dient auch das geschlossene Leervolumen V _vc i der Oberfläche zur

Charakterisierung der Oberfläche. Es bestimmt die Aufnahmefähigkeit der Oberfläche beispielsweise für Schmierstoffe. Das geschlossene Leervolumen wird durch

Bestimmung der geschlossenen Leerfläche A _V d(c) in Abhängigkeit der Messhöhe c bestimmt. Das geschlossene Leervolumen V _vc i ergibt sich dann aus: Auch mit Hilfe der Schiefe der Topographie der Oberfläche S _Sk kann die Oberfläche beschrieben werden. Diese gibt an, ob die vermessene Oberfläche einen

plateauartigen Aufbau mit Vertiefungen aufweist oder eine durch Erhebungen oder Spitzen geprägte Oberfläche vorliegt. Die S _sk ist gemäß DIN EN ISO 25178-2 der Quotient der mittleren dritten Potenz der Ordinatenwerte und der dritten Potenz der mittleren quadratischen Höhe S _q . Es gilt: wobei A der begrenzte Oberflächenteil der Messung ist und z die Höhe des

Messpunktes. Für S _q gilt:

Ist Ssk kleiner Null so liegt eine plateauartige, durch Vertiefungen geprägte Oberfläche vor. Bei einem Wert für S _S k größer Null wird die Oberfläche durch Spitzen geprägt und weist keinen oder nur einen sehr geringen plateauartigen Oberflächenanteil auf.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist mindestens eine Band- oder Blechoberfläche eine reduzierte Muldentiefe Svkvon 1,0 μπι - 6,0 μιτι, vorzugsweise 1,5 μπι - 4,0 μιτι, besonders bevorzugt 2,2 μηι bis 4 μιη auf. Mit einer reduzierten Muldentiefe von Ι,Ομιτι - 6,0 μηι kann eine um mindestens den Faktor 4 größere reduzierte Muldentiefe Svk als bei konventionell walzgeprägten Oberflächenstrukturen am erfindungsgemäßen Band bzw. Blech aus einer Aluminiumlegierung bereitgestellt werden. Die bevorzugt ausgewählten Werte für die reduzierte Muldentiefe

ermöglichen ein verbessertes Umformverhalten, ohne die späteren

Oberflächeneigenschaften, beispielsweise die Oberflächenanmutung nach einer Lackierung, zu beeinflussen.

Bevorzugt beträgt gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Bandes das geschlossene Leervolumen V _vc i mindestens 450 mm ³ /m ² , bevorzugt mindestens 500 mm ³ /m ² . Als eine praktische Obergrenze kann 1000 mm ³ /m ² bzw.

800 mm ³ /m ² angesehen werden. Allerdings sind auch Werte oberhalb von

1000 mm ³ /m ² denkbar. Die erfindungsgemäße Bandoberfläche kann damit deutlich mehr Schmierstoff für den Umformprozess zur Verfügung stellen als die bisher verwendeten konventionellen Oberflächen.

Das erfindungsgemäße Aluminiumlegierungsband weist gemäß einer weiteren Ausgestaltung eine um mindestens 25 % gesteigerte Muldendichte n _c i _m der Oberfläche gegenüber konventionell hergestellten Oberflächentexturen, beispielsweise EDT- Texturen auf. Die Muldendichte der Oberfläche beträgt bevorzugt mehr als 80 bis 180 Mulden pro mm ² , bevorzugt 100 bis 150 Mulden pro mm ² . Eine weitere Ausgestaltung des Aluminiumlegierungsbandes weist eine Schiefe der Topographie der Oberfläche S _S k von 0 bis -8, bevorzugt -1 bis -8 auf. Hierdurch wird erreicht, dass die Oberfläche eine plateauartige Struktur aufweist, welche mit

Vertiefungen versehen ist, so dass Schmierstofftaschen bereitgestellt werden. Diese Oberflächentopographie, insbesondere mit einer Schiefe von -1 bis -8 wird

beispielsweise durch elektro-chemisches Körnen einer„mill-finish"-Walzoberfläche erreicht und weist ein bevorzugtes Umformverhalten auf.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Bandes bzw. Bleches weist dieses den Zustand weichgeglüht („0"), lösungsgeglüht und abgeschreckt („T4") oder den zustand H19 oder H48 auf. Beide Zustände weisen ein maximales

Umformvermögen auf und ermöglichen gemeinsam mit der neuartigen

Oberflächenstruktur des Bandes oder Blechs eine Vergrößerung des

Umformvermögens. Während der Zustand„0" durch jeden Werkstoff bereitgestellt wird, werden aushärtbare Werkstoffe, beispielsweise AA6xxx-Legierungen, lösungsgeglüht und anschließend abgeschreckt. Dieser Zustand wird als T4 bezeichnet. Allgemein sind beide Zustände jedoch bevorzugt für Umformprozesse vorgesehen, da in diesem Zustand das Blech bzw. das Band maximale Umformgrade, abhängig vom jeweiligen Werkstoff, zulässt. Im Zustand T4 wird zusätzlich eine Steigerung der Festigkeit durch ein Aushärten ermöglicht. Die Legierungen für die Dosenherstellung liegen bevorzugt im Zustand H19 oder H48 vor, da hierdurch die notwendigen Festigkeiten nach der Umformung und der weiteren Verarbeitung zur Getränkedose bereitgestellt werden können.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist das Band oder Blech eine nach dem elektro-chemischen Körnen aufgebrachte Passivierungsschicht auf. Diese

Passivierungsschicht besteht üblicherweise aus Chromat-freien

Konversionsmaterialien, welche die Oberfläche des Aluminiumbandes bzw. -blechs vor Korrosion schützen. Eine spezifische Passivierungsschicht stellt daher die Konversionsschicht dar. Die nach dem elektro-chemischen Körnen aufgebrachte Passivierung beeinflusst die Bereitstellung von Schmierstofftaschen für den

Umformprozess des Bandes oder Blechs nicht, so dass auch passivierte Bänder und Bleche mit einer für Umformoperationen optimierten Oberfläche bereitgestellt werden können. Alternativ zur Passivierung kann das Aluminiumblech oder -band zumindest bereichsweise mit einem Schutzöl versehen werden, um das Aluminiumband oder Aluminiumlegierungsblech vor Korrosion zu schützen.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist das Band oder Blech auf der Oberfläche zumindest bereichsweise eine Umformhilfe, insbesondere einen Trockenschmierstoff auf, welches als Schutzschicht und als Schmierstoff in nachfolgenden

Umformprozessen dienen kann. Hierdurch wird ermöglicht, ein besonders lagerfähiges Produkt zur Verfügung zu stellen, das gleichzeitig auch aufgrund der Schutzschicht einfach handhabbar ist.

Gemäß einer zweiten Lehre der vorliegenden Erfindung wird die oben aufgezeigte Aufgabe für ein Verfahren zur Herstellung eines Aluminiumlegierungsbands oder - blechs dadurch gelöst, dass ein warm- und/oder kaltgewalztes Band oder Blech bestehend aus einer Aluminiumlegierung nach dem Walzen einem ein- oder beidseitigen elektro-chemischen Körnen unterzogen wird, wobei durch das elektrochemische Körnen homogen verteilte Vertiefungen als Schmierstofftaschen in das Band oder Blech aus einer Aluminiumlegierung eingebracht werden. Die so

hergestellten Aluminiumlegierungsbänder oder -bleche weisen spezifische

Oberflächen auf. Die eingewalzte Textur des Bandes oder Blechs bleibt bis auf die zusätzlich eingebrachten Vertiefungen, welche durch das elektro-chemische Körnen eingebracht wurden, erhalten. Die Walztextur bildet, beispielsweise bei einer„Mill- Finish"-Oberfläche eine plateauartige Oberfläche, in welche homogen verteilte Vertiefungen als Schmierstofftaschen vorhanden sind. Damit unterscheidet sich das erfindungsgemäß hergestellte Aluminiumlegierungsband oder -blech deutlich von konventionell hergestellten Aluminiumlegierungsbändern und -blechen, deren Textur aufgrund des Texturwalzprägens nicht plateauartig ausgebildet ist.

Vorzugsweise wird das Band oder Blech einem Umformvorgang, beispielsweise einem Tiefziehen, unterzogen. Das Tiefziehen umfasst in der Praxis üblicherweise Tiefzieh- und Streckziehanteile. Dabei kann das Aluminiumlegierungsband oder -blech zuvor mit einer Umformhilfe, beispielsweise mit einem Schmierstoff oder

Trockenschmierstoff belegt werden, sodass durch das in den Schmierstofftaschen vorhandene Schmierstoff ein noch besseres Umformverhalten aufgrund der optimierten Oberflächenstruktur und der besseren Schmierstoffbelegung erzielt wird. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Aluminiumlegierungsbandes oder -blechs beträgt die mittlere Rauheit S _a der Oberfläche des Bandes oder Blechs 0,5 μηι bis 2,0 μ ^η ι, bevorzugt 0,7 μιτι bis 1,5 μιτι, besonders bevorzugt 0,7 μηι bis 1,3 μηι oder vorzugsweise 0,8 μιη bis 1,2 μπι beträgt. Bleche oder Bänder für innenliegende Teile eines Kraftfahrzeugs weisen bevorzugt eine mittlere Rauheit Sa von 0,7 μιη - 1,3 μη und Außenhautteile eines Kraftfahrzeugs eine mittlere Rauheit Sa von 0,8 μιιι bis 1,2 μηι auf. Außen- und Innenteile eines Kraftfahrzeugs erhalten dann eine sehr gute Oberflächenanmutung.

Bevorzugt weist das warm- und/oder kaltgewalzte Band oder Blech ferner eine Mindestdicke von 0,8 mm auf. Aluminiumlegierungsbänder oder -bleche mit einer Dicke von mindestens 0,8 mm werden häufig einem Umformprozess, beispielsweise einem Tiefziehen, unterzogen, um beispielsweise ein ebenes Blech in eine spezifische, für die Anwendung benötigte, Form zu bringen. Bevorzugte Dicken im

Automobilbereich sind daneben auch 1,0 bis 1,5 mm, beispielsweise für Anbauteile wie Türen, Hauben und Klappen, aber auch 2 mm bis 3 mm oder bis 4 mm für beispielsweise Strukturbauteile, wie beispielsweise Teile der Rahmenkonstruktion oder des Fahrwerks. Entsprechende Bleche werden Umformprozessen unterzogen und im Automobilbereich, beispielsweise in Fahrwerksanwendungen oder als

Strukturteil, eingesetzt. Je größer die Dicke der Bleche desto höher sind die benötigten Umformkräfte. Damit steigt auch die Oberflächenreibung im Werkzeug beim

Umformen. Mit zunehmender Dicke steigen die Anforderungen an die

Umformeigenschaften der Bleche oder Bänder. Die Oberflächenausgestaltung trägt daher dazu bei, maximale Umformergebnisse zu erzielen. Hohe

Umformanforderungen werden insbesondere für Anbauteile mit Blechdicken von 1,0 mm bis 1,5 mm gefordert, da hier die Möglichkeit der individuellen Formgebung der oft sichtbaren Bleche eine sehr große Rolle spielt.

Aber auch Bänder oder Bleche mit einer geringeren Dicke, beispielsweise Bänder für die Herstellung von Getränkedosen mit einer Dicke von weniger als 0,8 mm, beispielsweise 0,1 mm bis 0,5 mm, können von der erfindungsgemäß eingebrachten Oberflächenstruktur profitieren, da beispielsweise bei der Herstellung von

Getränkedosen die Grenzen der Umformeigenschaften der

Aluminiumlegierungsbänder und -bleche üblicherweise nahezu ausgeschöpft werden. Es wird davon ausgegangen, dass die erfindungsgemäß mit einer umformoptimierten Oberfläche hergestellten Aluminiumlegierungsbänder auch eine weitere

Verbesserung der Umformung dieser dünnen Bleche ermöglicht.

Wie bereits zuvor ausgeführt, wird im Gegensatz zu dem bekannten Stand der Technik die Oberflächenstruktur des Aluminiumbandes durch ein elektro-chemisches

Körnungsverfahren mit einem Elektrolyten durchgeführt. Über den

Ladungsträgereintrag und die Stromdichte kann die Oberflächenstruktur und der Anteil der aufgerauten Oberfläche ohne zusätzlichen Walzschritt eingestellt werden. Das Verfahren ist nicht nur einfach handhabbar, sondern lässt sich gut auf große Durchsatzmengen skalieren.

Gemäß einer ersten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden in die Band- oder Blechoberfläche vorzugsweise Vertiefungen mit einer reduzierten

Muldentiefe SVK von Ι,Ομηι - 6,0 μιη, vorzugsweise 1,5 μηι - 4,0μηι, besonders bevorzugt 2,2 μηι bis 4,0 μπι durch das elektro-chemische Körnen eingebracht. Es hat sich gezeigt, dass Bänder mit entsprechender Oberflächentopografie verbesserte Eigenschaften im Ziehversuch mit einem Kreuzwerkzeug erreichen. Die tribologischen Eigenschaften des Aluminiumblechs bzw. -bands können damit verbessert werden. Mit den beschränkten Muldentiefen S _v k von 1,5 μπι bis 4,0 μη bzw. 2,2 μπι bis 4,0 μιτι kann ein verbessertes Umformverhalten erreicht werden, ohne die späteren

Oberflächeneigenschaften, beispielsweise die Oberflächenanmutung nach einer Lackierung, zu beeinflussen.

Bevorzugt wird das Band oder Blech gemäß einer weiteren Ausgestaltung vor dem elektro-chemischen Körnen einem Reinigungsschritt unterzogen, bei welchem durch alkalisches oder saures Beizen und optional unter Verwendung von weiteren

Entfettungsmedien die Oberfläche gereinigt und ein homogener Materialabtrag vorgenommen wird. Der Materialabtrag soll im Wesentlichen durch das Walzen eingebrachte Verunreinigungen der Oberfläche beseitigen, so dass für das elektrochemische Körnen eine sehr gut geeignete Oberfläche zur Verfügung steht.

Vorzugsweise wird das elektro-chemische Körnen mit HNO3 in einer Konzentration von 2 - 20 g/1, vorzugsweise 2,5 bis 15 g/1 und mit einem Ladungsträgereintrag von mindestens 200 C/dm ² , vorzugsweise mindestens 500 C/dm ² durchgeführt. Die Stromdichten können von mindestens 1 A/dm ² , bevorzugt bis 60 A/dm ² oder 100 A/dm ² variieren. Es handelt es sich hier um die Angabe der Peak- Wechselstromdichten oder der Peak-Stromdichten von gepulstem Gleichstrom. Mit den genannten Parametern ist es möglich unter Einhaltung wirtschaftlicher

Prozesszeiten und Elektrolyttemperaturen von weniger als 75 °C, bevorzugt im Bereich zwischen Raumtemperatur und 50 °C bzw. 40 °C, eine ausreichende

Oberflächenabdeckung der gekörnten Bereiche zu erzielen. Als Alternative zu

Salpetersäure kann auch Salzsäure als Elektrolyt verwendet werden. Das erfindungsgemäße Verfahren kann dadurch weiter ausgestaltet werden, dass nach dem elektro-chemischen Körnen eine Passivierung der Band Oberfläche, vorzugsweise durch Auftragen einer Konversionsschicht durchgeführt und/oder eine Umformhilfe aufgetragen wird. Unter einer Umformhilfe werden beispielsweise Schmierstoffe und Trockenschmierstoffe, die optional schmelzfähig sein können, verstanden. Die Konversionsschicht und die Umformhilfe können als Schutzschicht ausgebildet sein und einzeln oder gleichzeitig die Korrosionsbeständigkeit und damit die Lagerfähigkeit des Bandes oder Blechs verbessern. Die Umformhilfe verbessert zusätzlich die Umformeigenschaften. Daneben kann alternativ zur Konversionsschicht auch zumindest bereichsweise ein Schutzöl zum Schutz vor Korrosion der

Aluminiumlegierungsbandoberfläche bzw. der Blechoberfläche aufgebracht werden. Vorzugsweise wird das Aufbringen der Konversionsschicht mit dem Aufbringen einer bevorzugt schmelzfähigen Umformhilfe, insbesondere eines schmelzfähigen

Trockenschmierstoffs, beispielsweise eines sogenannten„Hotmelts", kombiniert. Werden die genannten Prozessschritte zumindest teilweise in einer gemeinsamen Fertigungslinie durchgeführt, kann eine besonders wirtschaftliche Herstellung einer entsprechenden Bandoberfläche bzw. eines entsprechenden

Aluminiumlegierungsbandes oder -blechs zur Verfügung gestellt werden.

Entsprechend hergestellte Bänder und Bleche sind gleichzeitig lagerfähig und können auf einfache Weise gehandhabt werden, da diese vor Korrosion und mechanischen Beschädigungen geschützt sind.

Vorzugsweise wird das Band oder Blech nach einem Weichglühen oder nach einem Lösungsglühen und Abschrecken elektro-chemisch gekörnt. Dies hat den Vorteil, dass die Wärmebehandlung die Oberflächeneigenschaften des Blechs nach dem elektrochemischen Körnen nicht negativ beeinflussen kann und ein in Bezug auf die Umformanforderungen optimiertes Band bzw. Blech bereitgestellt werden kann. Optional kann die Oberflächentexturierung durch elektro-chemisches Körnen aber auch vor der Schlussglühung, also dem Weichglühen oder dem Lösungsglühen und Abschrecken durchgeführt werden.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden vorzugsweise die Verfahrensschritte in einer Fertigungslinie durchgeführt:

- Abwickeln des Bandes von einer Haspel,

- Reinigen und Beizen des Bandes,

- elektro-chemisches Körnen des Bandes und

- zumindest bereichsweiser Auftrag einer Umformhilfe und/oder einer

Konversionsschicht oder alternativ eines Schutzöls.

Durch diese Fertigungsschritte können lagerfähige Aluminiumlegierungsbänder bzw. -bleche auf wirtschaftliche Weise zur Verfügung gestellt werden. Die auf die

Umformprozesse vorbereitete Oberfläche der Aluminiumlegierungsbänder bzw. - bleche bleibt während des Lagerns in ihren Eigenschaften im Wesentlichen unverändert. Als Umformhilfen werden Schmierstoffe, insbesondere

Trockenschmierstoffe, zum Beispiel Hotmelts, verwendet. Diese bilden bei

Raumtemperatur (20 - 22 °C ) einen nichtablaufenden, pastösen, fast grifffesten Dünnfilm auf der Band- bzw. Blechoberfläche auf der Basis von Mineralöl, Syntheseöl und/oder nachwachsenden Rohstoffen. Im Vergleich zu Schutzölen weisen Hotmelts verbesserte Schmiereigenschaften, insbesondere beim Tiefziehen, auf.

Schließlich wird gemäß einer dritten Lehre die aufgezeigte Aufgabe durch ein umgeformtes Blech eines Kraftfahrzeugs hergestellt aus einem erfindungsgemäßen Band oder Blech aus einer Aluminiumlegierung gelöst.

Umgeformte Bleche, insbesondere Teile eines Kraftfahrzeugs, erfordern zum Teil sehr hohe Umformgrade, welche das erfindungsgemäße Band bzw. Blech bereitstellen kann. Die Umformgrade werden durch die spezifische Oberflächenstruktur der Bleche bzw. Bänder erzielt, welche auch am fertigen Endprodukt dem umgeformten Blech noch zumindest teilweise erhalten ist. Dies hängt vom spezifischen Umformprozess ab. Aufgrund der besseren Umformeigenschaften können weitere

Gewichtseinsparpotentiale für Kraftfahrzeuge durch die größere Einsatzvielfalt von Aluminiumlegierungsblechen erzielt werden. Insbesondere können die

Formgebungsanforderungen an das Blech, also Formerfordernisse aufgrund des Designs, mit Aluminiumlegierungsblechen besser erfüllt werden.

Im Weiteren soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigt

Fig. l schematisch die Bestimmung der Parameter S _k , Sp _k und S _Vk anhand einer

Abbott-Kurve,

Fig. 2 eine mikroskopische Aufnahme eines nicht erfindungsgemäßen

Ausführungsbeispiels,

Fig. 3 eine mikroskopisch vergrößerte Aufnahme eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Bandoberfläche, Fig. 4 in einer schematischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer

Fertigungslinie zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 5 eine schematische Schnittansicht eines Ausführungsbeispiel

erfindungsgemäßen Bandes oder Blechs,

Fig. 6a), 6b) schematisch die Versuchsanordnung des Ziehversuchs mit einem

Kreuzwerkzeug zur Bestimmung des Umformverhaltens in einer perspektivischen Schnittansicht,

Fig. 7 in einem Diagramm die maximale Blechhaltekraft in kN beim

Ziehversuch mit einem Kreuzwerkzeug abhängig vom Rondendurchmesser des Blechs,

Fig. 8 die maximale Blechhaltekraft für verschiedene Rondendurchmesser mit normalem und sehr hohem Schmierstoffeinsatz und

Fig. 9 in einem Diagramm die maximale Blechhaltekraft in kN abhängig von der Auftragsmenge in g/m ² eines Schmierstoffs.

In Fig. 1 ist zunächst dargestellt, wie aus einer Abbott-Kurve die Parameterwerte für die Kernrautiefe Sk, die reduzierte Muldentiefe S k sowie die reduzierte Spitzenhöhe S _p k ermittelt werden können. Die Bestimmung erfolgt gemäß DIN-EN-ISO 25178 für eine normgerechte Messfläche. Üblicherweise werden optische essverfahren, beispielsweise konfokale Mikroskopie angewendet, um ein Höhenprofil einer

Messfläche zu ermitteln. Aus dem Höhenprofil der Messfläche kann der Flächenanteil des Profils ermittelt werden, der eine Fläche parallel zur Messfläche in der Höhe c schneidet bzw. oberhalb der Fläche verläuft. Stellt man die Höhe c der Schnittfläche in Abhängigkeit vom Flächenanteil der Schnittfläche zur Gesamtfläche dar, ergibt sich die Abbott-Kurve, welche den typischen S-förmigen Verlauf für gewalzte Oberflächen zeigt.

In die ermittelte Abbott-Kurve wird zur Bestimmung der Kernrautiefe Sk, der reduzierten Muldentiefe Svk bzw. der reduzierten Spitzenhöhe Spkeine Sekante D mit 40 % Länge so auf der Abbott-Kurve verschoben, dass der Betrag der Steigung der Sekante D minimal ist. Aus der Differenz der Abszissenwerte der Schnittpunkte der Sekante D mit der Abszisse bei 0% Flächenanteil sowie bei 100% Flächenanteil ergibt sich die Kernrautiefe Sk der Oberfläche. Die reduzierte Spitzenhöhe S _P k und die reduzierte Muldentiefe S _v k entspricht der Höhe eines Dreiecks, das flächengleich mit der Spitzenfläche AI bzw. der Riefenfläche A2 der Abbott-Kurve ist. Das Dreieck der Spitzenfläche AI hat als Grundfläche den Wert Smrl, welcher sich aus dem

Schnittpunkt einer Parallelen zur X-Achse mit der Abbott-Kurve ergibt, wobei die

Parallele zur X-Achse durch den Schnittpunkt der Sekante D mit der Abszisse bei 0%- Flächenanteil verläuft. Das Dreieck der Riefenfläche oder Muldenfläche A2 hat als Grundfläche den Wert 100%- Smr2, wobei Smr2 sich aus dem Schnittpunkt einer Parallelen zur X-Achse mit der Abbott-Kurve ergibt und die Parallele zur X-Achse durch den Schnittpunkt der Sekante D mit der Abszisse bei 100%-Flächenanteil verläuft.

Mit diesen Kennwerten kann das Messprofil charakterisiert werden. Es kann ermittelt werden, ob es sich um ein plateauartiges Höhenprofil mit Vertiefungen handelt oder beispielsweise die Spitzen in dem Höhenprofil der Messfläche überwiegen. Bei Ersterem steigt der Wert für S _v k an, bei Letzterem der Wert für S _P k.

Aus der optischen Vermessung der Oberflächen kann als weiterer Parameter der Oberfläche auch die Muldendichte der Textur n _c i _m über die maximale Anzahl der geschlossenen Leervolumina n _c i _m , d.h. der Vertiefungen bzw. Mulden in Abhängigkeit von der Messhöhe c in Prozent pro mm ² ermittelt werden. Dies ergibt die Anzahl der geschlossenen Leerflächen pro Flächeneinheit (1/mm ² ) bei gegebener Messhöhe c (%). Aus n _c i(c) wird das Maximum n _c i _m bestimmt. Je größer n _c im desto feiner die Oberflächenstruktur. Ferner kann durch die optische Vermessung auch das geschlossene Leervolumen Vvcl durch Integration der geschlossenen Leerflächen A _vc i (c) über die Messhöhe c ermittelt werden. Das geschlossene Leervolumen ist ebenfalls ein charakteristisches Oberflächenmerkmal der erfindungsgemäßen Bänder und Bleche. Die Messung der Rauigkeit der Oberfläche erfolgt wie bereits ausgeführt optisch, da so im Vergleich zu einer taktilen Messung wesentlich schneller abgetastet werden kann. Die optische Erfassung erfolgt beispielsweise über Interferometrie oder konfokale Mikroskopie, wie es bei den vorliegenden Messdaten erfolgt ist. Gemäß EN ISO 25178- 2 sind auch die Messflächen in ihrer Größe festgelegt. Die Messdaten wurden über quadratische Messflächen mit einer Seitenlänge von jeweils 2 mm ermittelt Um die Unterschiede zwischen den konventionellen, beispielsweise mit EDT- strukturierten Walzen aufgerauten Bändern und den erfindungsgemäß strukturierten Bändern zu zeigen, ist in Fig. 2 zunächst eine 250-fach vergrößerte Ansicht einer konventionellen Bandoberfläche dargestellt. Fig. 3 zeigt dagegen ein

Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bandoberfläche, die mit einem elektro-chemischen Körnungsverfahren hergestellt wurde, ebenfalls in 250-facher Vergrößerung. Deutlich zu erkennen ist, dass einerseits die Strukturen beim elektrochemischen Körnen feiner sind und aus Vertiefungen in einer plateau-artigen

Oberfläche bestehen. Anders als in dem in Fig. 2 dargestellten konventionellen

Walzprägen werden bei dem erfindungsgemäßen elektro-chemischen Körnen keine Spitzen in das Material eingebracht, sondern die gewalzte Oberfläche, hier eine Mill- Finish Oberfläche, nur durch Einbringen von Vertiefungen verändert bzw. moduliert. Es wird derzeit davon ausgegangen, dass die Vertiefungen, welche beim elektrochemischen Körnen entstehen, aufgrund der größeren geschlossenen Leervolumina mehr Schmierstoffe für den Umformprozess bereitstellen können und daher verbesserte Umformeigenschaften erzielt werden. Es wurde zudem erkannt, dass die höhere Muldentiefe S _V k offensichtlich auch bei großer Oberflächenbeanspruchung während der Umformung Schmierstoffe bereitstellen kann und damit das

Umformverhalten verbessert.

In Fig. 4 ist nun ein erstes Ausführungsbeispiel eines Verfahrens anhand eines

Schaubildes einer Fertigungslinie zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Bandes B dargestellt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird über eine Haspel 1 das Band B, welches bevorzugt zumindest teilweise aus einer Aluminiumlegierung Typ AA7xxx, Typ AA6xxx oder, Typ AA5xxx oder Typ AA3xxx, insbesondere AA7020, AA7021, AA7108, AA6111, AA6060, AA6014, AA6016, AA6106, AA6005C, AA6451, AA5454, AA5754, AA5182, AA5251, AA3104, AA3103 oder AlMg6 besteht,

abgewickelt. Die Dicke des Bandes beträgt vorzugsweise mindestens 0,8 mm, maximal jedoch 3 mm und bevorzugt zwischen 1,0 mm und 1,5 mm, beispielsweise bei Verwendung im Automobilbereich. Grundsätzlich kann die Dicke, beispielsweise bei Bändern für die Getränkedosenherstellung auch 0,1 mm bis 0,5 mm betragen. Auch bei diesen dünnen Bändern macht sich das verbesserte Umformverhalten bei der maximale Umformgrade erfordernden Getränkedosenherstellung bemerkbar.

Das mit der Haspel 1 abgewickelte Band hat gemäß dem vorliegenden

Ausführungsbeispiel vorzugsweise den Zustand weichgeglüht„0", sofern es sich um eine Aluminiumlegierung vom Typ AA5xxx, AlMg6 oder A3xxx handelt oder den Zustand lösungsgeglüht und abgeschreckt„T4" im Falle einer Aluminiumlegierung vom Typ AA6xxx oder Typ AA7xxx. Damit liegt das Band schon in einem besonders gut umformbaren Zustand vor. Es ist aber auch denkbar, die Wärmebehandlung nach der Oberflächenbearbeitung bzw. dem Einbringen der Vertiefungen durchzuführen und dabei die Oberfläche walzharter Bänder zu bearbeiten. Bänder und Bleche für die Getränkedosenherstellung vom Typ AA5xxx oder AA3xxx liegen daneben auch im Zustand H19 oder lackiert im Zustand H48 vor, bevor diese umgeformt werden. Gemäß dem Ausführungsbeispiel wird das abgewickelte Aluminiumlegierungsband B einem optionalen Trimmvorgang zum Beschneiden der Seitenränder 2 zugeführt. Anschließend durchläuft das Band, ebenso optional, eine Richtvorrichtung, um Verformungen aus dem Band herauszunehmen. In der Vorrichtung 4 wird das Band einer Reinigung und einem Beizschritt unterzogen. Als Beize kommen hier

Mineralsäuren in Betracht aber auch Basen, beispielweise auf Basis von Natronlauge. Hierdurch kann das Ansprechen des Bandes auf die elektro-chemische Körnung verbessert werden. Auch der Schritt 4 des Beizens ist optional. Nach einem Spülen wird das Aluminiumband in Schritt 5 einem elektro-chemischen Körnungsverfahren unterzogen, bei welchem in die Oberfläche Vertiefungen eingebracht werden. Beim elektro-chemischen Körnen werden durch die Reaktion des Elektrolyten mit dem Aluminiumlegierungsband Vertiefungen in das Band eingebracht und Aluminium an den entsprechenden Stellen herausgelöst. Vorzugsweise wird das elektro-chemische Körnen derart eingestellt, dass eine Muldentiefe S _V k von Ι,Ομιτι - 6,0 μπι, vorzugsweise 1,5μιτι - 4,0 μπι, besonders bevorzugt 2,2 μιη bis 4,0 μηι erzielt wird. Es hat sich gezeigt, dass bei diesen Kennwerten das Umformverhalten des

Aluminiumlegierungsbandes in einem nachfolgenden Umformprozess sehr gut ist. Vorzugsweise wird das elektro-chemische Körnen mit HNO3 (Salpetersäure) in einer Konzentration von 2,5 - 20g/l, bevorzugt mit 2,5 bis 15 g/1 mit Wechselstrom mit einer Frequenz von 50 Hz durchgeführt. Der Ladungsträgereintrag beträgt

vorzugsweise mindestens 200 C/dm ² , bevorzugt mindestens 500 C/dm ² , um eine ausreichende Flächenbelegung mit elektro-chemisch eingebrachten Vertiefungen zu erreichen. Als Peak-Stromdichten werden hierzu mindestens 1 A/dm ² , bevorzugt bis 100 A/dm ² und mehr verwendet. Die Wahl der Stromdichten und der Konzentration des Elektrolyten ist abhängig von der Produktionsgeschwindigkeit und kann entsprechend angepasst werden. Insbesondere kann auch über die Temperatur des Elektrolyten die Reaktivität und damit die Produktionsgeschwindigkeit beeinflusst werden. Vorzugsweise kann der Elektrolyt eine Temperatur von maximal 75°C aufweisen. Bei Salpetersäure als Elektrolyt liegt ein bevorzugter Arbeitsbereich zwischen Raumtemperatur und etwa 40 °C, maximal 50 °C. Als Elektrolyt ist neben Salpetersäure auch Salzsäure geeignet.

Bevorzugt erfolgt das elektro-chemische Körnen der Oberfläche des Bandes B im Schritt 6 beidseitig. Es ist aber auch denkbar, dass nur einseitig eine entsprechende Oberflächenstruktur eingebracht wird. Anschließend kann gemäß dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel in Arbeitsschritt 6 entweder ein Schutzöl aufgetragen werden oder die Aluminiumlegierungsbandoberfläche passiviert werden, beispielsweise durch Aufbringen einer Konversionsschicht. Auch diese

Verarbeitungsschritte sind optional. Bevorzugt erfolgt im Schritt 7 eine Trocknung bevor im Schritt 8 gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine optionale Schicht aufweisend ein Umformhilfe auf das Band, vorzugsweise beidseitig aufgetragen wird. Die Umformhilfe ist vorzugsweise ein Schmierstoff, insbesondere ein schmelzfähiger Trockenschmierstoff, beispielsweise ein Hotmelt. Ein schmelzfähiger Trockenschmierstoff kann als

Schutzschicht und Schmierstoff die Handhabung der erfindungsgemäßen

Aluminiumlegierungsbänder oder -bleche vereinfachen und gleichzeitig die Umformeigenschaften weiter verbessern. Als Trockenschmierstoff aus nachwachsenden Rohstoffen kann beispielsweise auch Wollwachs verwendet werden.

Alternativ zum Aufwickeln des Bandes B mit der Haspel 11 kann auch ein Zuschnitt zu Blechen über die Bandschere 10 erfolgen. Im Schritt 9 ist eine optische Inspektion des Bandes auf Fehler vorgesehen, so dass Oberflächenfehler frühzeitig erkannt werden.

Wie bereits ausgeführt, zeigt das Ausführungsbeispiel aus Fig. 4 mehrere optionale Arbeitsschritte, welche inline in derselben Fertigungslinie unmittelbar hintereinander durchgeführt werden. Das Ausführungsbeispiel aus Fig. 4 ist daher eine besonders wirtschaftliche Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens. Es ist aber auch denkbar, lediglich das Abhaspeln eines Bandes gemäß Schritt 1 und das elektro-chemische Körnen gemäß Schritt 5 mit einem Aufhaspeln oder einem Zuschneiden in

Blechzuschnitte zu kombinieren. Grundsätzlich ist auch ein elektro-chemisches Körnen von Blechzuschnitten ist denkbar.

In Fig. 5 ist nun in einer schematischen Schnittansicht ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bandes B dargestellt, welches beidseitig in die Oberfläche eingebrachte Vertiefungen 12 und zusätzlich eine aufgebrachte Schicht eines schmelzfähigen Trockenschmierstoffs 13 aufweist. Ein entsprechendes Band B weist maximale Umformeigenschaften auf und kann zudem problemlos gelagert werden, da die Oberfläche geschützt ist. Entsprechende Bänder B, auch mit einer einseitig gekörnten Oberfläche können auch als Außenhautteile eines Kraftfahrzeugs verwendet werden, da die Oberfläche vor dem Umformprozess maximal geschützt ist bzw. die Umformung deutlich unterstützt. Aus einem Band B hergestellte Bleche weisen aufgrund des Oberflächenschutzes eine sehr gute Handhabbarkeit im

Umformprozess auf.

Um die Umformeigenschaften der elektro-chemisch gekörnten Oberflächen

aufweisenden Bleche in den Umformprozess zu überprüfen, wurden Ziehversuche mit einem Kreuzwerkzeug durchgeführt. Fig. 6a zeigt die Konfiguration des Kreuzwerkzeugs in einer perspektivischen Schnittansicht. Das Kreuzwerkzeug umfasst einen Stempel 21, einen Niederhalter 22 sowie eine Matrize 23. Das zu testende Blech 24 wurde entweder mit einem konventionellen Verfahren,

beispielsweise nur durch ein EDT-Walzen oder nur mit dem erfindungsgemäßen elektro-chemischen Körnen, aber auch zusätzlich zum EDT-Walzen aufgeraut.

Beim Ziehversuch im Kreuzwerkzeug wird das als Ronde ausgebildete Blech 24 durch die Stempelkraft FST tiefgezogen, wobei mit der Kraft FN der Niederhalter 22 und die Matrize 23 auf die Blechronde gedrückt wird. Der kreuzförmige Stempel 21 hat entlang der Achsen des Kreuzes jeweils eine Breite von 126 mm, wohingegen die Matrize eine Öffnungsbreite von 129,4 mm aufweist. Die Blechronde 24 wurde aus verschiedenen Aluminiumlegierungen hergestellt und wies unterschiedliche

Durchmesser auf. Die Blechronden wurden zudem mit unterschiedlichen

Oberflächentopographien ausgestattet, um das Umformverhalten zu untersuchen.

Die Oberflächentopographien der Vergleichsbeispiele wurden mit konventionellen Verfahren durch Walzprägen mit einer EDT-texturierten Walze oder durch Walzen mit einer Walze mit einer„ΜίΠ-Finish''-OberfIäche erzeugt. Sowohl die mit EDT- Walzen geprägten als auch die„Mill-Finish"-präparierten Oberflächen wurden mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zusätzlich elektro-chemisch aufgeraut, um den technischen Effekt der Aufrauhung zu zeigen.

Bei den Versuchen wurde der Stempel 21 mit einer Geschwindigkeit von 1,5 mm/s in Richtung Blech abgesenkt und das Blech 4 entsprechend der Form des Stempels tiefgezogen. Die Stempelkraft und der Stempelweg wurde bis zum Reißen der Probe gemessen und aufgezeichnet. Je größer der Durchmesser der Ronde, die ohne Reißen umgeformt werden konnte, desto besser sind die Umformeigenschaften des Blechs.

Schließlich wurden sowohl aus einer Aluminiumlegierung vom Typ AA5xxx als auch vom Typ AA6xxx Bleche mit den verschiedenen Oberflächentopografien hergestellt und in Bezug auf deren Oberflächenparameter unter Verwendung eines konfokalen Mikroskops vermessen. Die Bänder der Aluminiumlegierung vom Typ AA5xxx lagen im Zustand„0", die Bänder der Aluminiumlegierung vom Typ AA6xxx im Zustand„T4" vor. Als AA5xxx wurde eine Aluminiumlegierung vom Typ AA 5182 verwendet. Die Aluminiumlegierung der AA6xxx-Legierung entsprach einer Aluminiumlegierung vom Typ AA6005C. Die Versuche VI bis V4 wurden mit einer identischen

Aluminiumlegierung vom Typ AA6005C und die Versuche V5 bis V8 mit einer identischen Aluminiumlegierung vom Typ AA5182 gefertigt, um Einflüsse

unterschiedlicher Zusammensetzungen innerhalb der Legierungstypen

auszuschließen.

Sowohl die über eine EDT-texturierte Walze aufgerauten Bleche als auch die mit einer „Mill-Finish"-Oberfläche ausgestatteten Bleche wurden zusätzlich einem elektrochemischen Körnen unterzogen und als Versuche V3 und V4 bezeichnet. Beim elektrochemischen Körnen wurde bei einer HN0 ₃ Konzentration von 2,5 g/1 bis 15 g/1 ein Ladungsträgereintrag von 500 C/dm ² vorgenommen, so dass homogen verteilte Vertiefungen aufweisende Bleche für die Versuche V3 und V4 hergestellt wurden. Die Muldentiefe S _V k der Oberfläche der elektro-chemisch gekörnten Bleche betrug zwischen 1,0 μπι bis 6,0 μιτι. Alle Oberflächen wurden mit einem Schmierstoff vom Typ AVILUB Metapress beschichtet. Die Schichtdicke betrug 1 g/m ² . Die folgende Tabelle zeigt die vier verschiedenen Oberflächenvarianten und die zugehörigen Blechdicken:

Tabelle 1

Die Proben wurden dann im Kreuzwerkzeug in Bezug auf ihr Umformverhalten getestet. Alle Versuche wurden im Zustand T4, also im Zustand lösungsgeglüht und abgeschreckt durchgeführt. Beim Ziehversuch mit einem Kreuzwerkzeug wird die Blechhaltekraft bestimmt, bei welcher das Blech beim Ziehvorgang reißt. Es zeigte sich, dass mit den Blechronden mit einer„Mill-Finish"-Oberfläche gemäß VI

Haltekräfte von 45 kN bei einem Rondendurchmesser von 185 mm erzielt werden konnten. Die walzgeprägten Blechronden erreichten 55 kN Haltekräfte bei gleichem Rondendurchmesser. Es zeigte sich, dass eine zusätzliche Aufrauhung der EDT- walzgeprägten Oberfläche gemäß Versuch V4 zu identischen Ergebnissen führte. Die Kombination aus„Mill-Finish"-Oberfläche und anschließendem elektro-chemischen Körnen gemäß V3 zeigte erst bei Blechhaltekräften von mehr als 65 kN Reißer. Dies ist eine deutliche Verbesserung des Umformverhaltens gegenüber den EDT-Varianten V2 und V4.

Die vier Versuchsvarianten VI bis V4 wurden zudem weiteren Ziehversuchen mit einem Kreuzwerkzeug unterzogen, bei welchen zusätzlich beidseitig eine Ziehfolie verwendet wurde. Als Ziehfolie wurde eine konventionelle Tiefziehfolie aus PTFE mit einer Dicke von 45 μηι verwendet. In einer dritten Variante wurden die Bleche vor dem Ziehversuch mit sehr viel Schmierstoff [8 g/m ² ] beschichtet und mit einer Ziehfolie die Ziehversuche im Kreuzwerkzeug durchgeführt. Hierdurch sollte der Effekt der unterschiedlichen Oberflächen unterdrückt werden.

In Fig. 8 sind die Versuchsergebnisse dargestellt. Es zeigte sich, dass bei Verwendung einer Ziehfolie bei den zusätzlich durch elektro-chemisches Körnen aufgerauten Oberflächen der Bleche V3 und V4 die Blechhaltekräfte gegenüber den nicht aufgerauten Oberflächen der Bleche VI und V3 deutlich gesteigert werden konnten. Hier zeigte sich, dass die Variante V4 mit 520 kN bei 185 mm Rondendurchmesser die höchsten Werte erreichte, gefolgt von der Variante V3 mit 490 kN. Deutlich geringere Werte wurden mit 410 kN für die Variante V2 und 385 kN für die Variante VI erzielt. Ohne Ziehfolie sind die Blechhaltekräfte nahezu identisch bei allen vier

Versuchsvarianten.

Bei den Versuchen mit 195 mm Rondendurchmesser mit beidseitiger Ziehfolie unter Verwendung einer hohen Schmierstoffbeschichtung von 8 g/m ² zeigte sich

erwartungsgemäß, dass die mit größerer Wanddicke versehenen Bleche gemäß VI und V3 höhere Werte erzielen, als die mit niedrigerer Wanddicke ausgestatten walzgeprägten Bleche der Versuche V2 und V4. Erwartungsgemäß hängen bei

Vernachlässigung der Effekte der unterschiedlichen Oberflächentopographien der Versuche VI bis V4 aufgrund des Einsatzes eines hohen Anteils an Schmierstoff

[8 g/m ² ] die Umformeigenschaften der Bleche im Ziehversuch mit einem

Kreuzwerkzeug nur von der Wanddicke der Bleche ab.

In Fig. 9 wurde nun untersucht, wie die Zugabe von Schmierstoff das

Umformvermögen der verschiedenen Oberflächentopographien verbessert. Es zeigte sich, dass die elektro-chemisch gekörnten Varianten einen deutlich stärkeren Effekt bei Zugabe von Schmierstoffen zeigen, so dass davon auszugehen ist, dass eine größere Menge an Schmierstoffen appliziert werden kann und ein größerer

Schmierstoffeffekt erzielbar ist. Die Blechhaltekraft konnte im Kreuzwerkzeugversuch bei der elektro-chemisch gekörnten„Mill-Finish"-Oberfläche gemäß V3 auf ca. 85 kN erhöht werden. Die elektro-chemisch gekörnte EDT-texturierte Oberfläche gemäß V4 ermöglichte 80 kN und die konventionelle EDT-texturierte Oberfläche gemäß V2 70 kN. Die konventionelle„Mill-Finish"-Oberfläche gemäß VI erreichte dagegen in diesem Versuch nur etwa 55kN maximal.

Schließlich wurden sowohl aus einer Aluminiumlegierung vom Typ AA5xxx als auch vom Typ AAöxxx Bleche mit den verschiedenen Oberflächentopografien hergestellt und in Bezug auf deren Oberflächenparameter unter Verwendung eines konfokalen Mikroskops vermessen. Die Bänder der Aluminiumlegierung vom Typ AA5xxx lagen im Zustand„O" und die Bänder der Aluminiumlegierung vom Typ AA6xxx im Zustand „T4" vor. Als AA5xxx wurde eine Aluminiumlegierung vom Typ AA 5182 verwendet. Die Aluminiumlegierung der AAöxxx Legierung entsprach einer Aluminiumlegierung vom Typ AA6005C.

Die Versuche V2, V6 wurden konventionell durch Verwendung EDT-Walzen texturiert. Die Versuche VI und V5 wiesen konventionelle„Mill-Finish"-Oberflächen auf. Wie der Tabelle 2 zu entnehmen ist, wurden die EDT-texturierten Oberflächen einem elektrochemischen Körnen unterzogen und als Versuche V4 und V8 ausgewertet. Gleiches wurde für die Bleche mit„Mill-Finish"-Oberflächen beider Aluminiumlegierungen durchgeführt. Die elektro-chemisch gekörnten Bleche wurden als Versuche V3 und V7 ausgewertet. Beim elektro-chemischen Körnen kam eine HN0 ₃ -Konzentration von 4 g/1 bei einem Ladungsträgereintrag von 500 C/ dm ² in den Versuchen V3 und V4 sowie eine HN0 ₃ -Konzentration von 5 g/1 bei einem Ladungsträgereintrag von 900 C/dm ² bei V7 und V8 zum Einsatz. Die Elektrolyttemperatur betrug bei allen

Varianten zwischen 30 °C und 40 °C.

Bei der optischen Vermessung der Oberflächen der Versuchsbleche fällt

erwartungsgemäß auf, dass die konventionell mittels EDT-texturierter Walzen hergestellten Bleche V2, V6 deutlich größere Werte bezüglich des arithmetischen Mittenrauwertes S _a und der reduzierten Spitzenhöhe S _P k aufweisen als die„Mill- Finish"-Oberflächen aufweisenden Bänder der Versuche VI und V5. Die elektrochemisch gekörnten Ausführungsbeispiele V3, V4, V7 und V8 zeigten dagegen eine mittlere Rauheit S _a etwa auf dem Niveau der EDT-Oberflächentextur der Versuche V2 und V6. Die gemessenen Werte sind in Tabelle 2 angegeben.

Im Unterschied zur konventionellen Textur steigt beim elektro-chemischen Körnen der Wert für die reduzierte Muldentiefe S _V k jedoch um mehr als den Faktor 4, hier mindestens Faktor 5 an. Hieran können deutlich die Unterschiede in den Texturen abgelesen werden.

Das geschlossene Leervolumen V _vc i, welches das Volumen für die Bereitstellung von Schmierstoff in Schmierstofftaschen darstellt, ist bei den konventionell mit EDT- Walzen texturierten Bändern V2, V6 mit 362 bzw. 477 mm ³ /m ² größer im Vergleich zu 151 mm ³ /m ² bzw. 87mm ³ /m ² der„Mill-Finish"-Varianten VI und V5.

Die elektro-chemisch gekörnten, erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele V3, V4 sowie V7 und V8 zeigen dagegen ein geschlossenes Leervolumen V _vc i von mindestens 500 mm ³ /m ² . Das für die Aufnahme von Schmierstoff wichtige geschlossene

Leervolumen kann bei den erfindungsgemäßen Bändern, welche einen elektro- chemischen Körnungsschritt durchlaufen haben, um deutlich mehr als 10% gesteigert werden.

Die Muldendichte der Struktur ist mit Werten der erfindungsgemäßen Varianten V3, V4, V7 und V8 von mehr als 80 pro mm ² , bevorzugt zwischen 100 pro mm ² und 150 pro mm ² , um deutlich mehr als 25 % größer als bei konventionell EDT-texturierten Bandoberflächen der Vergleichsversuche V2 und V6.

Die unterschiedliche Topographie der erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele, welche anhand der unterschiedlichen Werte der reduzierten Muldentiefe S _V k, des geschlossenen Leervolumens Vvci und der Muldendichte der Oberfläche gekennzeichnet ist, wird für die Verbesserung des Umformverhaltens verantwortlich gemacht.

Im Ergebnis kann damit auch ein umgeformtes Blech, beispielsweise ein

Türinnenblech oder ein Außenhautteil eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt werden, welches hohe Umformgrade durchläuft, bis es zur endgültigen Form hergestellt ist. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und mit dem erfindungsgemäßen Band bzw. Blech kann damit ein noch breiterer Anwendungsbereich für Aluminiumlegierungen im Bereich Kraftfahrzeug geöffnet werden, da die größeren Umformgrade weitere Anwendungsmöglichkeiten ermöglichen.

Tabelle 2

Da eine elektro-chemische Körnung auch bei der Herstellung von Druckplattenträgern verwendet wird, wurden mehrere EC-gekörnte Lithobleche der Legierung Alxxx vermessen und die Messergebnisse als Versuch V13 zusammengefasst. Lithobleche werden zwar elektrochemisch aufgeraut, aber die Aufrauung dient einem anderen Zweck. Lithobänder und -bleche werden auch keiner Umformung zugeführt, sondern nach dem elektro-chemischen Auftauen mit einer lichtempfindlichen Schicht beschichtet. Die Aufrauung soll ein möglichst gleichmäßiges Druckergebnis ermöglichen. Lithobleche und -bänder sind damit im Sinne der vorliegenden

Erfindung nicht für die Umformung vorbereitet.

Die erfindungsgemäß auf eine Umformung hin optimierten Oberflächen zeigen daher auch in der Topografie deutliche Unterschiede zu Lithoblechen, wie die

zusammengefassten Messergebnisse verschiedener vermessener Lithobleche, dargestellt im Vergleichsbeispiel V13, zeigen. Lithobleche weisen in der Regel nicht nur deutlich geringere mittlere Rauheitswerte S _a auf, sondern besitzen auch eine deutlich geringere reduzierte Muldentiefe S _V k- Die mittlere Muldendichte n _c i _m liegt dagegen leicht über den elektro-chemisch gekörnten, umformoptimierten Oberflächen der erfindungsgemäßen Bleche V4, V3, V7 und V8.

Zudem wurden elektro-chemisch gekörnte Oberflächen eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels bei unterschiedlich starken Umformungen im Kreuzwerkzeug im Vergleich zu Oberflächen konventioneller mit EDT-Walzen texturierter Bleche einer Legierung vom Typ AA6xxx untersucht. Es zeigte sich, dass sich die Oberflächen im Bereich wenig umgeformter Bereiche deutlich unterscheiden, wie dies auch die Fig. 2 und Fig. 3 zeigen. Allerdings zeigten nach dem Umformvorgang, beispielsweise im Niederhalterbereich und im Matrizenradius des Kreuzzugwerkzeugs, also in stark umgeformten Bereichen, die Oberflächen nahezu identische Ausprägungen. Trotz Bereitstellung eines verbesserten Umformverhaltens wird daher erwartet, dass die unterschiedliche Ausgangstopographie keine Auswirkungen auf die Oberflächenanmutung haben wird. Erfindungsgemäße Aluminiumlegierungsbänder und -bleche sind daher

beispielsweise für die Bereitstellung von Außenhautteilen einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs sehr gut geeignet.