Hitzeschutzschilde zur Wärmeabschirmung von Abgasanlagen bei z.B. Verbrennungsmotoren werden oft aus mehreren, einzelnen Metall- und hitzebeständigen Faserwerkstoffen hergestellt. Die Herstellung solcher Verbundwerkstoffe ist in der Regel sehr aufwendig, und mit hohen Kosten verbunden. Auch die hitzebeständigen Faserwerkstoffe schlagen mit hohen Materialeinzelkosten zu Buche. Hitzeschutzschilde bestehend aus Faserwerkstoffen und Metallen sind zudem nur sehr schwierig zu recyceln. Faserwerkstoffe, in Verbindung mit Stahlblechen, die mit Löchern versehen wurden, tragen zusätzlich zur Wärmeabschirmung auch dazu bei, den motornahen Geräuschpegel zu senken. Zur Herstellung solcher Hitzeschutzschilde sind mehrere Arbeitsgänge erforderlich. Es wird angestrebt, dass Gewicht der Abschirmbleche möglichst gering zu halten. Hitzeschilde aus Aluminium können allerdings nur bis zu einer Temperatur von ca. 400°C eingesetzt werden.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren bereitgestellt, umfassend:

Bereitstellen eines ersten Bleches aus Aluminiumwerkstoff;

- Bereitstellen eines zweiten Bleches aus einem Stahlwerkstoff;

Einprägen von mehreren ersten noppenartigen Auswölbungen in das erste Blech; Einprägen von mehreren zweiten noppenartigen Auswölbungen in das zweite Blech, wobei die Anordnung der zweiten noppenartigen Auswölbungen deckungsgleich zu der Anordnung der ersten noppenartigen Auswölbungen ist; Zusammenbringen des ersten und des zweiten Blechs auf der Seite der jeweiligen Auswölbungen, so dass die Kuppen der jeweiligen noppenartigen Auswölbungen aneinander anliegen; und

Verklammern des ersten und des zweiten Blechs zu einem Verbund, indem mindestens je eine Zunge aus den noppenartigen Auswölbungen des zweiten Blechs ausgebrochen und in die entsprechenden noppenartigen Auswölbungen des ersten Blechs eingedrückt wird.

Es handelt sich bei der vorliegenden Erfindung um ein neuartiges Hitzeschild, bestehend aus zwei verschiedenen Werkstoffen. Es handelt sich hierbei einerseits um einen Aluminiumwerkstoff und andererseits um einen temperaturbeständigen Stahl- oder Edelstahlwerkstoff. Gemäß der Erfindung werden die beiden Werkstoffe mittels mechanischer Verklammerung miteinander verbunden. Vor dem eigentlichen Verklammern der Bleche werden spezielle Noppen sowohl in das Aluminiumblech als auch in das Stahlblech geprägt. Die Anordnung der ersten und zweiten Noppen stimmt überein bzw. die Noppen sind deckungsgleich, d.h. das Abstandsmaß voneinander sowie die Positionen der Noppen sind bei beiden Werkstoffen identisch. Beim Zusammenbringen der genoppten Bleche werden diese an den Seiten aneinandergefügt, an denen die Noppen herausragen, so dass die Dachflächen bzw. Kuppen der jeweiligen Noppen aneinanderstoßen. Die Verklammerung findet dann jeweils ungefähr mittig der Noppen statt, indem ein Teil der Dachfläche der zweiten Noppen im Stahlblech in die anliegende Dachfläche der entsprechenden ersten Noppen gedrückt wird. Dadurch entsteht eine feste Verbindung, mit der die Bleche parallel zueinander verbunden werden.

Durch das Vorsehen der Noppen und das Verklammern der Noppen werden in dem so gebildeten Verbundblech Hohlräume zwischen den Innenseiten der Bleche erzeugt. Die luftgefüllten Hohlräume tragen zur Isolierwirkung bei, wobei gleichzeitig das Gewicht gering gehalten und durch die Noppenstruktur und Verklammerung ein sehr steifer Verbund entsteht. Die Kuppen der Noppen stehen sich gegenüber, und bilden somit im Verbund als Abstandshalter zwischen den beiden Blechen ein mit Luft als Isolator dienendes Abschirmelement.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren weiter:

- Ausschneiden einer vorgegebenen Form aus dem Verbund.

Alternativ zu bereits vorgeschnittenen Blechen kann ein Ausschneiden einer gewünschten Form eines Hitzeschildes gemäß dieser Ausführungsform auch nach dem Verklammern erfolgen.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren weiter:

Planieren des Randes des Verbunds, so dass der Rand nach außen hin geschlossen wird. Dadurch werden der Rand geglättet und die zwischen den Blechen gebildeten Luftkammern abgeschlossen. Im Randbereich des Hitzeschildes wird das Material in einer Breite von ca. 1 mm - 3 mm planiert. Es verbleibt kein nach außen offener Hohlraum zwischen den Lagen.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren weiter:

- Verformen des Verbunds, um eine vorgegebene dreidimensionale Form zu erhalten.

So wird eine gewünschte dreidimensionale Form des Hitzeschildes erzeugt, beispielsweise um Teile einer Abgasanlage eines Fahrzeugs optimal zu umgeben. Gemäß einer Ausführungsform werden pro Auswölbung im zweiten Blech mindestens drei Zungen ausgebrochen und in die entsprechende Auswölbung des ersten Blechs eingedrückt.

Durch mehr Zungen wird die Güte der Verklammerung verbessert. Beispielsweise kann im Stahlblech eine Art Klammer mittels eines drei- oder vierseitig angeschliffenen Lochstempels realisiert werden, die von der Seite des Stahlblechs aus in den Aluminiumwerkstoff gedrückt wird. Gemäß einer Ausführungsform weisen die noppenartigen Auswölbungen eine Sechskant- Geometrie auf. Bei der Kontur der Noppen im Aluminiumwerkstoff handelt es sich um eine Sechskant- Geometrie, die mittels Sechskantstempel und Sechskantmatrize hergestellt wird. Bei der Herstellung der Noppengeometrie im Stahlblech hat die Matrize ebenfalls ein Sechskantprofil. Gemäß einer Ausführungsform entsteht beim Einprägen der Noppen und/oder beim Verklammern des ersten und zweiten Blechs eine Perforierung.

Der Prägestempel ist bei dieser Ausführungsform so ausgelegt, dass der Werkstoff während der Prägeoperation mittig des Sechskants der Matrize einreißt. Dieser Einriss ist gewollt, und dient zur Reduzierung des Geräuschpegels. Der Riss kann z.B. an 3 oder 6 Stellen der Noppen entstehen.

Gemäß einer Ausführungsform erfolgt die Verklammerung im Wesentlichen mittig der Kuppen der Auswölbungen

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Abschirmelement bereitgestellt, hergestellt nach einem Verfahren wie vorstehend beschrieben.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Fig. 1 zeigt eine Einprägung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in einer

3D-Ansicht;

Fig. 2 zeigt eine weitere Einprägung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in einer 3D-Ansicht; Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verklammerung im

Querschnitt; und

Fig. 4 zeigt ein erfindungsgemäßes Verbundmaterial im Querschnitt.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

In Figur 1 ist eine noppenartige Auswölbung bzw. Einprägung 2 gemäß einer Ausführungsform gezeigt. Die hier gezeigte Auswölbung 2 ist zur Verwendung in dem Stahlblech vorgesehen. Sie besitzt eine Sechskant-Geometrie bzw. sechskantige Basis. Zu erkennen sind die (in diesem Ausführungsbeispiel drei) Zungen, die beispielsweise durch einen Lochstempel aus dem Blech herausgebrochen werden. In alternativen Ausführungsformen kann die Zahl und auch Form der Zungen variieren. In Figur 2 ist eine noppenartige Auswölbung bzw. Einprägung 6 gemäß einer Ausführungsform gezeigt, die für die Verwendung in dem Aluminiumblech vorgesehen ist. Auch sie besitzt eine Sechskant-Geometrie.

Figur 3 zeigt im Querschnitt eine Verklammerungsstelle eines erfindungsgemäßen Verbundmaterials. Das untere Blech 8 ist hier das Aluminiumblech, in das vor der Verklammerung mehrere noppenartige Auswölbungen 6, beispielsweise wie die aus Fig. 2, eingeprägt wurden. Das obere Blech 10 ist hier das Stahlblech, in das vor der Verklammerung mehrere noppenartige Auswölbungen 2, beispielsweise wie die aus Fig. 1, eingeprägt wurden.

Die Bleche 8 und 10 wurden dann so zusammengebracht, dass die Kuppen der jeweiligen Auswölbungen aneinander anliegen. Danach wird in dem Stahlblech pro Aus Wölbung 2 mindestens eine Zunge 4 herausgebrochen, wobei in der Fig. 3 zwei Zungen 4 zu sehen sind. Diese Zungen 4 werden in die gegenüberliegende Auswölbung 6 des Aluminiumblechs gedrückt, um die beiden Bleche 8 und 10 zu verklammern. Die Figur 4 zeigt einen Querschnitt durch ein fertig verklammertes Verbundblech 1. Zwischen den Blechen werden Hohlräume 12 gebildet, wobei die Noppen als Abstandshalter zwischen den Blechen dienen. Weiterhin werden durch die Noppen die Bleche versteift und somit stabilisiert. An den Rändern 14 wird das Verbundblech planiert.

Die Erfindung bietet die folgenden Vorteile:

Eine Reduzierung des Geräuschpegels wird erreicht durch Verwendung unterschiedlicher Materialien, unterschiedlicher Materialdicken, gebildete luftgefüllte Hohlräume und die Mikro-Perforierung;

Die Fertigung des Hitzeschildmaterials ist in einem Arbeitsgang möglich;

Es kann auf zusätzliche Werkstoffe verzichtet werden, die als Abstandshalter oder

Isolator dienen;

Durch den Verzicht beispielsweise auf Dämmstoffe wird ein Recycling erleichtert, da die Trennung der Bleche wesentlich leichter zu bewerkstelligen ist als die Entfernung eines Faserdämmstoffes etc.;

Durch die gebildeten Hohlräume resultiert ein geringes Gewicht des Hitzeschildes; Der Hitzeschild wird aufgrund der Prägung (Noppen) versteift und somit sehr stabil.