DE102021119426A1 - Method for producing a press-hardened shaped sheet metal part, press-hardened shaped sheet metal part produced therewith and plant for manufacturing press-hardened shaped sheet metal parts - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines pressgehärteten Blechformteils (200), mit den Schritten:- Bereitstellen einer Stahlblechplatine;- Erzeugen des pressgehärteten Blechformteils durch Erwärmen, Umformen und Presshärten oder Umformen, Erwärmen und Presshärten der Stahlblechplatine, wobei sich eine Oxidschicht (O) ausbildet;- Lasereinigen des pressgehärteten Blechformteils (200), wobei die Oxidschicht (O) abgetragen wird.Die Erfindung betrifft ferner ein pressgehärtetes Blechformteil (200), das mit diesem Verfahren hergestellt ist, sowie auch eine Anlage, die zur Durchführung dieses Verfahrens geeignet ist.The invention relates to a method for producing a press-hardened sheet metal part (200), with the steps: - providing a sheet steel blank; - producing the press-hardened sheet metal part by heating, forming and press hardening or forming, heating and press hardening the sheet steel blank, with an oxide layer (O) forms;- laser cleaning of the press-hardened sheet metal part (200), the oxide layer (O) being removed.The invention also relates to a press-hardened sheet metal part (200) that is produced using this method, and also to a system that is suitable for carrying out this method .

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines pressgehärteten Blechformteils sowie ein verfahrensgemäß hergestelltes pressgehärtetes Blechformteil. Die Erfindung betrifft ferner eine Anlage zur Herstellung pressgehärteter Blechformteile.The invention relates to a method for producing a press-hardened shaped sheet metal part and a press-hardened shaped sheet metal part produced according to the method. The invention also relates to a plant for the production of press-hardened shaped sheet metal parts.

Beim sogenannten Presshärten wird ein zuvor durch Erwärmen austenitisiertes Stahlblechmaterial in einem formgebenden Presshärtewerkzeug abschreckgekühlt, wodurch sich hohe Blechfestigkeiten von über 1000 MPa erzielen lassen. Das Presshärten ist als solches aus dem Stand der Technik bekannt, wozu auf entsprechende Patent- und Fachliteratur verwiesen wird.In what is known as press hardening, a steel sheet material that has previously been austenitized by heating is quench-cooled in a shaping press-hardening tool, which means that high sheet strengths of over 1000 MPa can be achieved. Press hardening is known as such from the prior art, for which reference is made to the corresponding patent and technical literature.

Bei der Herstellung eines pressgehärteten Blechformteils kommt es für gewöhnlich zu einer Oxidschicht- bzw. Zunderschichtbildung, da ein Kontakt des erwärmten Stahlblechmaterials mit der Umgebungsluft kaum verhindert werden kann. In der Regel ist die Oxid- bzw. Zunderschicht jedoch unerwünscht, da dadurch weitere Fertigungsschritte verunmöglicht oder beeinträchtigt werden.In the production of a press-hardened shaped sheet metal part, an oxide layer or scale layer usually forms, since contact of the heated sheet steel material with the ambient air can hardly be prevented. As a rule, however, the oxide or scale layer is undesirable, since it makes further production steps impossible or impairs it.

Die DE 10 2014 210 008 A1 beschreibt das Reinigen eines Formteils nach dem Härten. Nach einer ersten Verfahrensführung kann das Reinigen des Formteils mechanisch erfolgen. Hiermit ist jede Behandlung gemeint, bei der nach dem Umformen vorhandene ungewünschte Verunreinigungen von der Oberfläche mechanisch abgetragen werden. Vorteil des mechanischen Reinigens ist, dass kein ungewünschter Wasserstoff in das Werkstück eingebracht wird. Vorzugsweise wird das Formteil gestrahlt oder gebürstet. Als Verfahren zum Strahlen kommen insbesondere Kugelstrahlen, Strahlen mit Korund oder mit Trockeneis (CO2) in Frage. Nach einer alternativen Verfahrensführung kann das Reinigen auch mittels anodischem Beizen durchgeführt werden. Das anodische Beizen kann durch Eintauchen des Formteils in ein Tauchbad erfolgen, wobei der Abtrag von Zunder und anderen Verunreinigungen unter Einwirkung von Gleichstrom erfolgt.The DE 10 2014 210 008 A1 describes the cleaning of a molded part after curing. According to a first procedure, the molded part can be cleaned mechanically. This means any treatment in which unwanted impurities present after forming are mechanically removed from the surface. The advantage of mechanical cleaning is that no unwanted hydrogen is introduced into the workpiece. The molding is preferably blasted or brushed. Shot blasting, blasting with corundum or with dry ice (CO 2 ) are particularly suitable as methods for blasting. According to an alternative procedure, the cleaning can also be carried out by means of anodic pickling. Anodic pickling can be carried out by immersing the molded part in an immersion bath, with scale and other impurities being removed under the effect of direct current.

Das erfindungsgemäße Verfahren des Patentanspruchs 1 ermöglicht in besonders vorteilhafter Weise die Herstellung eines pressgehärteten Blechformteils, das zumindest bereichsweise keine Oxid- bzw. Zunderschicht oder nur eine reduzierte Oxid- bzw. Zunderschicht aufweist. Mit einem nebengeordneten Patentanspruch ist die Erfindung auch auf ein pressgehärtetes Blechformteil, das mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist, gerichtet. Mit einem weiteren nebengeordneten Patentanspruch ist die Erfindung ferner auch auf eine Anlage bzw. ein Fertigungssystem, die/das zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist, gerichtet. Zusätzliche Merkmale der Erfindung ergeben sich analog für alle Erfindungsgegenstände aus den abhängen Patentansprüchen, der nachfolgenden Erfindungsbeschreibung (dies schließt auch als Beispiele, Alternativen, Optionen und dergleichen beschriebene Merkmale ein) und der Zeichnung.The method according to the invention of claim 1 enables the production of a press-hardened sheet metal part in a particularly advantageous manner, which at least in some areas has no oxide or scale layer or only a reduced oxide or scale layer. With a subordinate patent claim, the invention is also directed to a press-hardened sheet metal part that is produced using the method according to the invention. With a further subordinate patent claim, the invention is also directed to a plant or a production system which is suitable for carrying out the method according to the invention. Additional features of the invention result analogously for all subjects of the invention from the dependent patent claims, the following description of the invention (this also includes features described as examples, alternatives, options and the like) and the drawing.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines pressgehärteten Blechformteils umfasst zumindest die folgenden Schritte bzw. Fertigungsschritte:

  • - Bereitstellen einer Stahlblechplatine;
  • - Erzeugen eines pressgehärteten Blechformteils aus der bereitgestellten Stahlblechplatine durch Erwärmen, Umformen und Presshärten der Stahlblechplatine (sogenanntes direktes Presshärten) oder durch Umformen, Erwärmen und Presshärten der Stahlblechplatine (sogenanntes indirektes Presshärten), wobei sich auf dem Stahlblechmaterial, also auf dem Blechformteil oder bereits auf der Stahlblechplatine, eine Oxid- bzw. Zunderschicht (im Folgenden nur noch als Oxidschicht bezeichnet) ausbildet;
  • - Laserreinigen des pressgehärteten Blechformteils, wobei die Oxidschicht vom pressgehärteten Blechformteil abgetragen wird.
The method according to the invention for producing a press-hardened shaped sheet metal part comprises at least the following steps or production steps:
  • - Providing a sheet steel blank;
  • - Creating a press-hardened sheet metal part from the sheet steel blank provided by heating, forming and press hardening the sheet steel blank (so-called direct press hardening) or by forming, heating and press hardening the sheet steel blank (so-called indirect press hardening), whereby on the steel sheet material, i.e. on the sheet metal part or already on the sheet steel blank forms an oxide or scale layer (hereinafter referred to simply as the oxide layer);
  • - Laser cleaning of the press-hardened sheet metal part, whereby the oxide layer is removed from the press-hardened sheet metal part.

Die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens werden bevorzugt automatisiert, zumindest teilautomatisiert, ausgeführt. Die Schritte können unmittelbar aufeinanderfolgend, insbesondere in einer Fertigungslinie, oder mit Unterbrechungen bzw. Pausen, in denen das pressgehärtete Blechformteil zwischengelagert und/oder transportiert wird, ausgeführt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren kann im Weiteren nicht erläuterte Zwischenschritte, insbesondere den Transfer betreffend, umfassen.The steps of the method according to the invention are preferably carried out in an automated, at least partially automated manner. The steps can be carried out in immediate succession, in particular in a production line, or with interruptions or breaks during which the press-hardened sheet metal part is temporarily stored and/or transported. The method according to the invention can include intermediate steps that are not explained below, in particular relating to the transfer.

Beim Erwärmen wird bevorzugt die AC3-Temperatur des Stahlblechmaterials überschritten, sodass sich ein austenitisches Gefüge ausbildet, welches dann beim Presshärten (in einem Presshärtewerkzeug) in ein im Wesentlichen martensitisches Gefüge umgewandelt wird. Sowohl das Erwärmen als auch das Presshärten kann komplett, d. h. über die ganze Stahlblechplatine bzw. über das ganze Blechformteil, oder nur bereichsweise, d. h. in wenigstens einem Teilbereich, erfolgen, sodass je nach dem ein komplett pressgehärtetes oder ein nur bereichsweise bzw. partiell pressgehärtetes Blechformteil hergestellt bzw. erzeugt wird. Ist ein nur bereichsweises Erwärmen vorgesehen, wird sich insbesondere nur in den erwärmten Teilbereichen eine Oxidschicht ausbilden. Die nachfolgenden Erläuterungen gelten analog auch für diesen Fall.During heating, the AC 3 temperature of the sheet steel material is preferably exceeded, so that an austenitic structure is formed, which is then converted into an essentially martensitic structure during press hardening (in a press hardening tool). Both the heating and the press hardening can take place completely, i.e. over the entire sheet steel blank or over the entire shaped sheet metal part, or only in certain areas, i.e. in at least one partial area, so that depending on the case, a completely press-hardened or only partially or partially press-hardened shaped sheet metal part is manufactured or generated. If heating is only provided in certain areas, an oxide layer will only form in the heated sub-areas. The following explanations also apply analogously to this case.

Die bereitgestellte Stahlblechplatine ist aus einem presshärtegeeigneten Stahlblechmaterial, bspw. 22MnB5, gebildet. Bevorzugt handelte es sich um eine sogenannte Formplatine, die eine auf das herzustellende Blechformteil angepasste Umrisskontur aufweist. Bevorzugt ist die Stahlblechplatine unbeschichtet, womit insbesondere gemeint ist, dass diese keine metallische Korrosionsschutzbeschichtung, wie bspw. eine Zink- oder Aluminiumbeschichtung, oder dergleichen aufweist. Die bereitgestellte Stahlblechplatine kann unterschiedliche Blechdicken aufweisen (bspw. handelt es sich um eine Tailored Rolled Blank, eine Tailored Welded Blank, eine auf unterschiedliche Blechdicken befräste Platine oder dergleichen), sodass auch das daraus hergestellte pressgehärtete Blechformteil bereichsweise, d. h. in verschiedenen Teilbereichen, unterschiedliche Blechdicken aufweist. Die Stahlblechplatine kann in einem vorausgehenden Schritt aus einem Bandmaterial, insbesondere auch aus einem flexibel gewalzten Bandmaterial, erzeugt werden. Die Stahlblechplatine kann eine Blechdicke von 0,6 mm bis 3,0 mm aufweisen. Das Umformen und Presshärten kann derart ausgeführt werden, dass keine nennenswerte Veränderung der Blechdicke erfolgt. Das Umformen und Presshärten kann aber auch derart ausgeführt werden, insbesondere bei Verwendung einer unbeschichteten Stahlblechplatine, dass eine Veränderung der Blechdicke erfolgt, insbesondere durch Abstreckung beim Umformen.The sheet steel plate provided is made of sheet steel material suitable for press hardness, e.g. 22MnB5. It is preferably a so-called shaped blank, which has an outline contour adapted to the shaped sheet metal part to be produced. The sheet steel blank is preferably uncoated, which means in particular that it has no metallic anti-corrosion coating, such as a zinc or aluminum coating, or the like. The sheet steel blank provided can have different sheet thicknesses (e.g. it is a tailored rolled blank, a tailored welded blank, a blank milled to different sheet thicknesses or the like), so that the press-hardened sheet metal part produced from it also has different sheet thicknesses in some areas, i.e. in different sub-areas having. In a previous step, the sheet steel blank can be produced from a strip material, in particular also from a flexibly rolled strip material. The sheet steel blank can have a sheet thickness of 0.6 mm to 3.0 mm. The forming and press hardening can be carried out in such a way that there is no significant change in the sheet thickness. However, the forming and press-hardening can also be carried out in such a way, in particular when using an uncoated sheet steel blank, that the sheet thickness is changed, in particular by stretching during forming.

Die Erfindung sieht ein Laserreinigen des pressgehärteten Blechformteils vor, um die beim Erwärmen und Presshärten (einschließlich des Werkstück- bzw. Bauteiltransfers) entstandene Oxidschicht abzutragen bzw. zu entfernen. Bei diesem Laserreinigen (Laser Cleaning) wird die Oberfläche des pressgehärteten Blechformteils bzw. die abzutragende Oxidschicht mit einem oder gegebenenfalls auch mit mehreren Laserstrahlen beaufschlagt, was dazu führt, dass sich die in der Regel spröde und poröse Oxidschicht ablöst, insbesondere abplatzt. Die abgelösten Oxidschichtteilchen können dann abgeblasen oder zusammen mit etwaigen Dämpfen abgesaugt werden, wobei Letzteres bevorzugt wird. Zweck des Laserreinigens ist also vorrangig das Abtragen der Oxidschicht, d. h. das Laserreinigen wird primär zur Oxidschichtentfernung ausgeführt. Mit dem Laserreinigen lassen sich jedoch weitere vorteilhafte Maßnahmen kombinieren, wie nachfolgend noch näher erläutert.The invention provides for laser cleaning of the press-hardened sheet metal part in order to remove or remove the oxide layer that has formed during heating and press-hardening (including the workpiece or component transfer). During this type of laser cleaning, the surface of the press-hardened sheet metal part or the oxide layer to be removed is exposed to one or possibly several laser beams, which means that the usually brittle and porous oxide layer detaches, in particular flakes off. The detached oxide layer particles can then be blown off or vacuumed along with any fumes, the latter being preferred. The purpose of laser cleaning is therefore primarily to remove the oxide layer, i. H. laser cleaning is performed primarily for oxide layer removal. However, further advantageous measures can be combined with laser cleaning, as explained in more detail below.

Das Laserreinigen erfolgt berührungslos und ist daher besonders bauteilschonend, weil keine mechanischen Kräfte auf das pressgehärtete Blechformteil einwirken. (Ein mechanisches Reinigen, insbesondere ein Strahlen, kann zu einem unerwünschten Bauteilverzug führen.) Außerdem wird beim Laserreinigen kein Wasserstoff in das Blechformteil eingebracht, sodass eine damit einhergehende Wasserstoffversprödung des pressgehärteten Stahlblechmaterials vermieden wird.The laser cleaning is non-contact and is therefore particularly gentle on the component because no mechanical forces act on the press-hardened sheet metal part. (Mechanical cleaning, especially blasting, can lead to undesired component distortion.) In addition, no hydrogen is introduced into the sheet metal part during laser cleaning, so that associated hydrogen embrittlement of the press-hardened sheet steel material is avoided.

Bevorzugt wird beim Laserreinigen die auf dem pressgehärteten Blechformteil vorhandene Oxidschicht vollständig abgetragen bzw. entfernt, sodass das pressgehärtete Blechformteil nach dem Laserreinigen keine Oxidschicht mehr aufweist und insbesondere eine metallisch blanke Oberfläche aufweist.During laser cleaning, the oxide layer present on the press-hardened shaped sheet metal part is preferably completely ablated or removed, so that the press-hardened shaped sheet metal part no longer has an oxide layer after laser cleaning and in particular has a bright metallic surface.

Beim Laserreinigen kann die Oxidschicht aber auch nur teilweise abgetragen bzw. entfernt werden. Damit kann einerseits gemeint sein, dass die vorhandene Oxidschicht nur bereichsweise, d. h. in wenigstens einem Teilbereich, abgetragen wird (bspw. nur auf einer Seite des pressgehärteten Blechformteils oder nur in Teilbereichen, in denen das pressgehärtete Blechformteil später beschichtet und/oder gefügt wird), sodass das pressgehärtete Blechformteil nach dem Laserreinigen in den betreffenden Teilbereichen keine Oxidschicht mehr aufweist und insbesondere eine metallisch blanke Oberfläche aufweist. Andererseits kann damit gemeint sein, dass die vorhandene Oxidschicht überall oder nur bereichsweise, d. h. in wenigstens einem Teilbereich (bspw. nur auf einer Seite des pressgehärteten Blechformteils oder nur in Teilbereichen, in denen das pressgehärtete Blechformteil später beschichtet und/oder gefügt wird), reduziert bzw. verringert wird, insbesondere derart, dass die losen und porösen Schichtanteile abgetragen werden. Nach dem Laserreinigen verbleibt somit eine dickenreduzierte Restoxidschicht (bspw. mit einer Schichtdicke ≤ 20 µm) auf dem pressgehärteten Blechformteil, die allerdings tragfähig und daher insbesondere auch beschicht- und/oder fügbar ist. Bei einem teilweisen Entfernen der Oxidschicht kann auch vorgesehen sein, dass in wenigstens einem Teilbereich des pressgehärteten Blechformteils die Oxidschicht abgetragen und in wenigstens einem anderen Teilbereich die Oxidschicht lediglich reduziert wird.During laser cleaning, however, the oxide layer can also only be partially removed. This can mean on the one hand that the existing oxide layer is only partially, i. H. in at least one partial area (e.g. only on one side of the press-hardened sheet metal part or only in partial areas in which the press-hardened sheet metal part is later coated and/or joined), so that the press-hardened sheet metal part no longer has an oxide layer in the relevant partial areas after laser cleaning has and in particular has a metallically bright surface. On the other hand, it can mean that the existing oxide layer is everywhere or only in certain areas, i. H. in at least one partial area (e.g. only on one side of the press-hardened sheet metal part or only in partial areas in which the press-hardened sheet metal part is later coated and/or joined), is reduced or reduced, in particular in such a way that the loose and porous parts of the layer are removed . After laser cleaning, a reduced-thickness residual oxide layer (e.g. with a layer thickness of ≦20 μm) remains on the press-hardened sheet metal part, which is, however, load-bearing and can therefore also be coated and/or joined. If the oxide layer is partially removed, it can also be provided that the oxide layer is removed in at least one partial area of the press-hardened sheet metal part and the oxide layer is merely reduced in at least one other partial area.

Beim Laserreinigen wird der Laserstrahl bevorzugt mit einer vorgegebenen Bewegungsbahn relativ zum pressgehärteten Blechformteil bewegt (oder umgekehrt), was insbesondere automatisiert erfolgt. Bspw. kann ein mäanderartiges oder zeilenweises Abfahren der zu reinigenden Oberfläche vorgesehen sein, wobei eine größere Oberfläche bzw. ein größerer zu reinigender Oberflächebereich zunächst in mehrere Abschnitte unterteilt werden kann. Im Übrigen kann das Laserreinigen des pressgehärteten Blechformteils mit einem Laserstrahl oder mit mehrere Laserstrahlen erfolgen, bspw. auch gleichzeitig auf beiden Seiten.During laser cleaning, the laser beam is preferably moved with a predetermined movement path relative to the press-hardened sheet metal part (or vice versa), which is done in an automated manner in particular. For example, a meandering or line-by-line traversing of the surface to be cleaned can be provided, in which case a larger surface or a larger surface area to be cleaned can first be divided into several sections. Moreover, the laser cleaning of the press-hardened sheet metal part can be carried out with one laser beam or with several laser beams, for example simultaneously on both sides.

Zum Laserreinigen kann ein fokussierter Laserstrahl verwendet werden, mit dem sich am Auftreffpunkt eine hohe Energiedichte erzielen lässt. Bevorzugt wird jedoch ein defokussierter Laserstrahl oder ein gefächerter, insbesondere ein liniengefächerter, Laserstrahl verwendet, wodurch sich die Bewegungsbahn vereinfachen und die Taktzeit für das Laserreinigen verkürzen lassen. Da das pressgehärtete Blechformteil eine räumliche Formgebung bzw. dreidimensionale Geometrie aufweist, ist insbesondere zu berücksichtigen, dass sich entlang der Bewegungsbahn die Energiedichte des Laserstrahls, insbesondere eines gefächerten Laserstrahls, auf der Oberfläche ändern kann. Bevorzugt ist daher eine bewegungsbahnabhängige Steuerung der Laserparameter vorgesehen, damit stets eine für das Abtragen der Oxidschicht ausreichende, jedoch nicht zu hohe Energiedichte zur Verfügung steht. Ferner kann eine automatisierte Überwachung des Laserreinigungsvorgangs vorgesehen sein, bspw. mithilfe einer Kamera, und insbesondere auch eine darauf basierende Steuerung oder Regelung der Laserparameter (s. u.), wodurch insbesondere auf Schwankungen, bspw. der Oxidschichtdicke oder der Oxidschichtdichte, reagiert werden kann.A focused laser beam can be used for laser cleaning, with which a high energy density can be achieved at the point of impact. However, a defocused laser beam or a fanned, in particular a line fanned, laser beam is preferably used, whereby the Simplify the trajectory and shorten the cycle time for laser cleaning. Since the press-hardened shaped sheet metal part has a three-dimensional shape or three-dimensional geometry, it must be taken into account in particular that the energy density of the laser beam, in particular a fanned laser beam, can change on the surface along the movement path. A control of the laser parameters that is dependent on the movement path is therefore preferably provided so that an energy density that is sufficient but not too high for the removal of the oxide layer is always available. Furthermore, an automated monitoring of the laser cleaning process can be provided, e.g. with the help of a camera, and in particular also a control or regulation of the laser parameters (see below) based on this, whereby it is possible to react in particular to fluctuations, e.g. the oxide layer thickness or the oxide layer density.

Zum Laserreinigen wird bevorzugt ein gepulster, insbesondere nanosekundengepulster, Laserstrahl verwendet. Damit kann einerseits ein effektives Abtragen der Oxidschicht vom pressgehärteten Blechformteil erreicht werden, insbesondere durch hohe Pulsspitzenleistungen. Andererseits kann eine thermische Beeinflussung des pressgehärteten Stahlblechmaterials gering gehalten oder bestenfalls sogar ganz vermieden werden. Geeignete Laserparameter bzw. -einstellungen (wie bspw. die Laserleistung, der Laserfokus am Auftreffpunkt bzw. die Flächengröße und -form des Lasers auf der Oberfläche und/oder die Verfahrgeschwindigkeit) können grundsätzlich sowohl für das Abtragen der Oxidschicht als auch für eventuell vorgesehene zusätzliche Maßnahmen (s. u.) durch Versuche ermittelt werden.A pulsed, in particular nanosecond-pulsed, laser beam is preferably used for laser cleaning. In this way, on the one hand, an effective removal of the oxide layer from the press-hardened sheet metal part can be achieved, in particular through high pulse peak powers. On the other hand, a thermal influence on the press-hardened sheet steel material can be kept low or, at best, even completely avoided. Suitable laser parameters and settings (such as the laser power, the laser focus at the point of impact or the area size and shape of the laser on the surface and/or the traversing speed) can in principle be used both for removing the oxide layer and for any additional measures that may be planned (see below) can be determined by trials.

Das pressgehärtete Blechformteil kann zum Laserreinigen in einer Aufnahmevorrichtung oder dergleichen fixiert werden. Gegebenenfalls ist während des Laserreinigungsvorgangs ein Umsetzen bzw. Umpositionieren des pressgehärteten Blechformteils erforderlich. Das Einlegen und Entnehmen sowie gegebenenfalls Umsetzen erfolgt bevorzugt automatisiert mittels Roboter. Ebenso kann vorgesehen sein, dass das pressgehärtete Blechformteil während eines Transfers, bspw. vom Presshärtewerkzeug zu einer Werkstückablage, lasergereinigt wird. Das pressgehärtete Blechformteil kann hierzu mittels Roboter an einer Laservorrichtung vorbeibewegt werden, wobei die Bewegung gegebenenfalls auch kurz angehalten wird. Diese Vorgehensweise eignet sich insbesondere für ein Laserreinigen kleinerer Blechformteile oder einzelner Teilbereiche.The press-hardened shaped sheet metal part can be fixed in a holding device or the like for laser cleaning. It may be necessary to move or reposition the press-hardened sheet metal part during the laser cleaning process. The insertion and removal and, if necessary, repositioning is preferably automated using robots. Provision can also be made for the press-hardened sheet metal part to be laser-cleaned during a transfer, for example from the press-hardening tool to a workpiece storage area. For this purpose, the press-hardened sheet metal part can be moved past a laser device by means of a robot, with the movement also being briefly stopped if necessary. This procedure is particularly suitable for laser cleaning of smaller shaped sheet metal parts or individual sections.

Nach dem Laserreinigen kann auf das pressgehärtete Blechformteil eine abwaschbare Konservierungsschicht, vorzugsweise eine Öl- oder Wachsschicht, insbesondere eine biologisch abbaubare Öl- oder Wachsschicht, aufgebracht werden. Die Konservierungsschicht wird insbesondere vollflächig (einschließlich der Kantenbereiche) aufgebracht. Die Konservierungsschicht dient dem Schutz vor Umwelteinwirkungen bei Lagerung und/oder Transport des lasergereinigten pressgehärteten Blechformteils.After the laser cleaning, a washable preservation layer, preferably an oil or wax layer, in particular a biologically degradable oil or wax layer, can be applied to the press-hardened sheet metal part. In particular, the preservation layer is applied over the entire surface (including the edge areas). The preservation layer serves to protect against environmental influences during storage and/or transport of the laser-cleaned, press-hardened sheet metal part.

Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst bevorzugt als weiteren Schritt das Aufbringen einer kathodischen bzw. kathodisch wirksamen Korrosionsschutzbeschichtung auf das lasergereinigte pressgehärtete Blechformteil durch elektrolytisches Beschichten. Unter „elektrolytischem Beschichten“ wird ein galvanisches Beschichten durch elektrochemisches Abscheiden metallischer Niederschläge bzw. Überzüge auf dem pressgehärteten Blechformteil verstanden. Die elektrolytisch aufgebrachte kathodische Korrosionsschutzbeschichtung schützt das pressgehärtete Blechformteil bzw. das pressgehärtete Stahlblechmaterial vor korrosivem Angriff, indem diese als Schutzbarriere und aufgrund kathodischer Wirkung auch als Opferanode fungiert (passiver und aktiver Korrosionsschutz). In vorteilhafter Weise ist die elektrolytisch auf das pressgehärtete Blechformteil aufgebrachte kathodische Korrosionsschutzbeschichtung frei von Mikrorissen, d. h. mikrorissfrei.As a further step, the method according to the invention preferably comprises the application of a cathodic or cathodically active anti-corrosion coating to the laser-cleaned, press-hardened sheet metal part by electrolytic coating. “Electrolytic coating” is understood to mean galvanic coating by electrochemical deposition of metallic deposits or coatings on the press-hardened sheet metal part. The electrolytically applied cathodic anti-corrosion coating protects the press-hardened sheet metal part or the press-hardened sheet steel material from corrosive attack by acting as a protective barrier and also as a sacrificial anode due to the cathodic effect (passive and active corrosion protection). Advantageously, the cathodic anti-corrosion coating applied electrolytically to the press-hardened sheet metal part is free of microcracks, i. H. free of microcracks.

In Hinblick auf ein solches elektrolytisches Beschichten kann beim Laserreinigen die vorhandene Oxidschicht vollständig abgetragen werden, sodass das pressgehärtete Blechformteil insbesondere eine metallisch blanke Oberfläche aufweist, oder die Schichtdicke der Oxidschicht kann soweit reduziert bzw. verringert werden, dass eine tragfähige Restoxidschicht auf dem pressgehärteten Blechformteil verbleibt (Letzteres kann durch Versuche ermittelt werden). Die kathodische Korrosionsschutzbeschichtung wird vorzugsweise vollflächig (d. h. einschließlich der Kantenbereiche) auf das pressgehärtete Blechformteil aufgebracht. Bevorzugt ist daher vorgesehen, dass das pressgehärtete Blechformteil auch komplett (also überall) lasergereinigt wird, selbst dann, wenn dieses nur bereichsweise eine Oxidschicht aufweist. Die kathodische Korrosionsschutzbeschichtung kann durch elektrolytisches Beschichten auch nur bereichsweise, d. h. in wenigstens einem Teilbereich, auf das pressgehärtete Blechformteil aufgebracht werden (Selektiv-Beschichtung), bspw. durch Abdecken der nicht zu beschichtenden Teilbereiche. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass nur eine Seite des pressgehärteten Blechformteils mit einer kathodischen Korrosionsschutzbeschichtung versehen wird. In einem solchen Fall kann es ausreichend sein, dass nur die zu beschichtenden Teilbereiche des pressgehärteten Blechformteils lasergereinigt werden bzw. nur die zu beschichtende Seite.With regard to such electrolytic coating, the existing oxide layer can be completely removed during laser cleaning, so that the press-hardened shaped sheet metal part has in particular a bright metallic surface, or the layer thickness of the oxide layer can be reduced or reduced to such an extent that a stable residual oxide layer remains on the press-hardened shaped sheet metal part (The latter can be determined by experiments). The cathodic anti-corrosion coating is preferably applied to the entire surface (i.e. including the edge areas) of the press-hardened sheet metal part. It is therefore preferably provided that the press-hardened sheet metal part is also laser-cleaned completely (that is to say everywhere), even if it only has an oxide layer in certain areas. The cathodic anti-corrosion coating can also only be applied in certain areas, i. H. in at least one partial area, are applied to the press-hardened sheet metal part (selective coating), e.g. by covering the partial areas that are not to be coated. In particular, it can be provided that only one side of the press-hardened sheet metal part is provided with a cathodic anti-corrosion coating. In such a case, it may be sufficient for only the partial areas of the press-hardened sheet metal part to be coated to be laser-cleaned, or only the side to be coated.

Durch das Laserreinigen des pressgehärteten Blechformteils kann ein dem elektrolytischen Beschichten vorausgehendes Beizen umgangen werden. Der sich typischerweise beim Beizen ergebende Wasserstoffeintrag wird somit vermieden. Ein eventuell beim elektrolytischen Beschichten unvermeidbarer Wasserstoffeintrag kann so gering gehalten werden, dass keine weiteren Schritte zur Wasserstoffaustreibung, wie bspw. eine nachfolgende Wärmebehandlung, erforderlich sind. Durch das Laserreinigen ergibt sich ferner aber auch ein Umweltvorteil, da keine Beizlösungen erforderlich sind. Bevorzugt ist jedoch ein dem elektrolytischen Beschichten vorausgehendes Waschen des pressgehärteten Blechformteils vorgesehen, wobei auch eine eventuell vorhandene Konservierungsschicht (s. o.) abgewaschen wird. Das Waschen erfolgt insbesondere in einem Ultraschallbad.Laser cleaning of the press-hardened sheet metal part means that pickling prior to electrolytic coating can be avoided. The hydrogen input that typically occurs during pickling is thus avoided. Any hydrogen input that may be unavoidable during electrolytic coating can be kept so low that no further steps to expel hydrogen, such as subsequent heat treatment, are required. There is also an environmental benefit to laser cleaning as pickling solutions are not required. Preferably, however, the press-hardened sheet metal part is washed before the electrolytic coating, with any preservation layer (see above) also being washed off. The washing takes place in particular in an ultrasonic bath.

Bei der elektrolytisch aufzubringenden bzw. aufgebrachten kathodischen Korrosionsschutzbeschichtung handelt es sich bevorzugt um eine zinkhaltige kathodische Korrosionsschutzbeschichtung. Damit ist bevorzugt gemeint, dass die kathodische Korrosionsschutzbeschichtung eine Zinkschicht bzw. Zinklage (deren Hauptbestandteil Zink ist), insbesondere eine reine Zinkschicht bzw. Zinklage (die im technischen Sinne nur aus Zink bzw. im Wesentlichen aus Zink gebildet ist und daher auch als Reinzinkschicht bezeichnet werden kann), ist. Bevorzugt wird die kathodische Korrosionsschutzbeschichtung, insbesondere Zinkschicht, mit einer Schichtdicke von 5 µm bis 15 µm, insbesondere von 7 µm bis 12 µm, aufgebracht. Dies ermöglicht u. a. ein späteres Schweißen, insbesondere Punktschweißen, des pressgehärteten Blechformteils. Bevorzugt wird die kathodische Korrosionsschutzbeschichtung mit einer, zumindest im Wesentlichen, homogenen Schichtdicke aufgebracht. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, bereichsweise eine größere Schichtdicke auszubilden, insbesondere in besonders korrosionsgefährdeten Teilbereichen oder in Teilbereichen, in denen keine Schweißverbindung vorgesehen ist (dort kann dann bspw. eine Schichtdicke von bis zu 20 µm vorgesehen sein).The cathodic anti-corrosion coating to be applied or applied electrolytically is preferably a zinc-containing cathodic anti-corrosion coating. This preferably means that the cathodic anti-corrosion coating is a zinc layer or zinc layer (whose main component is zinc), in particular a pure zinc layer or zinc layer (which in the technical sense is only made of zinc or essentially made of zinc and is therefore also referred to as a pure zinc layer can be), is. The cathodic anti-corrosion coating, in particular the zinc layer, is preferably applied with a layer thickness of 5 μm to 15 μm, in particular 7 μm to 12 μm. Among other things, this enables subsequent welding, in particular spot welding, of the press-hardened shaped sheet metal part. The cathodic anti-corrosion coating is preferably applied with an at least essentially homogeneous layer thickness. However, it can also be provided that a greater layer thickness is formed in certain areas, in particular in sub-areas particularly at risk of corrosion or in sub-areas in which no welded joint is provided (a layer thickness of up to 20 μm can then be provided there, for example).

Nach dem elektrolytischen Beschichten kann durch Passivieren (Passivierung) auf der kathodischen Korrosionsschutzbeschichtung, insbesondere vollflächig (einschließlich der Kantenbereiche), eine Passivierungsschicht erzeugt bzw. gebildet werden. Bevorzugt wird durch sogenanntes Chromatieren (Chromatierung) einer zuvor elektrolytisch aufgebrachten Zinkschicht (s. o.) eine sogenannte Chromatschicht erzeugt bzw. gebildet (d. h., zunächst wird galvanisch verzinkt und dann, insbesondere direkt danach, chromatiert).After the electrolytic coating, a passivation layer can be produced or formed by passivation (passivation) on the cathodic anti-corrosion coating, in particular over the entire surface (including the edge regions). A so-called chromate layer is preferably produced or formed by so-called chromating (chromating) of a zinc layer that has previously been electrolytically applied (see above) (i.e. first it is electrogalvanized and then, in particular directly afterwards, chromated).

Nach dem elektrolytischen Beschichten und gegebenenfalls Passiveren kann auf das beschichtete pressgehärtete Blechformteil eine abwaschbare Konservierungsschicht aufgebracht werden (s. o.).After electrolytic coating and, if necessary, passivation, a washable preservative layer can be applied to the coated, press-hardened sheet metal part (see above).

Wie oben bereits erwähnt, kann das Laserreinigen mit wenigstens einer zusätzlichen Maßnahme kombiniert werden. Damit ist gemeint, dass die betreffende Maßnahme während des Schritts „Laserreinigen“ mithilfe wenigstens eines Laserstrahls, insbesondere mithilfe des auch zum Abtragen der Oxidschicht vorgesehenen Laserstrahls, ausgeführt bzw. vorgenommen wird. Das kann durch entsprechende Einstellung der Laserparameter gleichzeitig erfolgen, d. h., das Abtragen der Oxidschicht und die zusätzliche Maßnahme werden gleichzeitig ausgeführt. Das kann aber auch nacheinander erfolgen, d. h., zunächst wird die Oxidschicht abgetragen und dann, gegebenenfalls mit veränderten Laserparametern, die zusätzliche Maßnahme ausgeführt, sodass der Schritt „Laserreinigen“ quasi wenigstens zwei Teilschritte umfasst. Nachfolgend werden verschiedene zusätzliche Maßnahmen erläutert, die auch kombiniert werden können.As already mentioned above, laser cleaning can be combined with at least one additional measure. This means that the measure in question is carried out or undertaken during the “laser cleaning” step using at least one laser beam, in particular using the laser beam also provided for removing the oxide layer. This can be done simultaneously by setting the laser parameters accordingly, i. That is, the removal of the oxide layer and the additional measure are carried out simultaneously. However, this can also be done one after the other, i. In other words, the oxide layer is first removed and then the additional measure is carried out, if necessary with changed laser parameters, so that the “laser cleaning” step comprises at least two sub-steps. Various additional measures, which can also be combined, are explained below.

Beim Laserreinigen kann als zusätzliche Maßnahme eine Mikrostrukturierung und/oder eine Lasergravur in die Oberfläche des pressgehärteten Blechformteils eingebracht werden. Bevorzugt wird das pressgehärtete Blechformteil mit dem primär zum Abtragen der Oxidschicht vorgesehenen Laserstrahl auch mikrostrukturiert und/oder graviert. Eine Mikrostrukturierung ist eine sich aus Mikrobergen und -tälern zusammensetzende raue Oberflächenstruktur, die sich u. a. günstig auf die Hafteigenschaften einer später aufzutragenden Beschichtung, insbesondere einer kathodischen Korrosionsschutzbeschichtung (s. o.), auswirkt. Anders als bei dem in der DE 10 2014 210 008 A1 beschriebenen Aufrauen mittels Strahlverfahren wirken beim Erzeugen einer Mikrostrukturierung mittels Laserstrahl keine Kräfte auf das pressgehärtete Blechformteil ein. Ferner kann mittels Laserstrahl eine definierte Mikrostrukturierung erzeugt werden. Selbsterklärend kann eine Mikrostrukturierung auch nur bereichsweise erzeugt werden. Eine mittels Laserstrahl erzeugte Gravur ist insbesondere eine chargenweise oder individuelle Markierung zur Nachverfolgung, die auch noch nach dem etwaigen Aufbringen einer kathodischen Korrosionsschutzbeschichtung sichtbar sein kann.During laser cleaning, microstructuring and/or laser engraving can be introduced into the surface of the press-hardened shaped sheet metal part as an additional measure. The press-hardened shaped sheet metal part is preferably also microstructured and/or engraved with the laser beam primarily intended for removing the oxide layer. Microstructuring is a rough surface structure composed of micromounts and valleys, which has a favorable effect on the adhesive properties of a coating to be applied later, in particular a cathodic anti-corrosion coating (see above). Unlike the one in the DE 10 2014 210 008 A1 described roughening by means of a blasting process, no forces act on the press-hardened sheet metal part when a microstructuring is produced by means of a laser beam. Furthermore, a defined microstructuring can be produced by means of a laser beam. It goes without saying that a microstructuring can also be produced only in certain areas. An engraving produced by means of a laser beam is, in particular, a batch or individual marking for tracking purposes, which can still be visible even after a cathodic anti-corrosion coating has been applied.

Beim Laserreinigen kann als zusätzliche Maßnahme die Oberfläche des pressgehärteten Blechformteils geglättet werden. Bevorzugt wird das pressgehärtete Blechformteil mit dem primär zum Abtragen der Oxidschicht vorgesehenen Laserstrahl auch geglättet. Beim Glätten kann die Oberflächenrauheit des pressgehärteten Blechformteils zumindest bereichsweise verringert werden, d. h., das pressgehärtete Blechformteil wird quasi poliert. Beim Glätten können aber auch etwaige in der Oberfläche des pressgehärteten Blechformteils vorhandene Kratzer, Kerben, Erhebungen oder dergleichen, wie insbesondere beim vorausgehenden Umformen entstandene Riefen, geglättet bzw. eingeebnet, d. h. quasi auspoliert, werden. Vor dem Laserreinigen kann das pressgehärtete Blechformteil bezüglich etwaiger Kratzer, Kerben, Erhebungen oder dergleichen automatisiert inspiziert werden, bspw. mittels Kamera, sodass dann im Weiteren gezielt die betreffenden Teilbereiche geglättet werden können. During laser cleaning, the surface of the press-hardened sheet metal part can be smoothed as an additional measure. The press-hardened shaped sheet metal part is preferably also smoothed with the laser beam primarily intended for removing the oxide layer. During smoothing, the surface roughness of the press-hardened shaped sheet metal part can be reduced at least in some areas, ie the press-hardened shaped sheet metal part is quasi-polished. When smoothing but also any in the upper Scratches, notches, elevations or the like present on the surface of the press-hardened sheet metal part, such as grooves that have arisen in particular during the previous forming, are smoothed or leveled, ie quasi polished out. Before the laser cleaning, the press-hardened shaped sheet metal part can be automatically inspected for any scratches, notches, elevations or the like, e.g. using a camera, so that the sub-areas in question can then be smoothed in a targeted manner.

Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst bevorzugt als weiteren Schritt ein dem Laserreinigen vorausgehendes, insbesondere unmittelbar vorausgehendes, Beschneiden des pressgehärteten Blechformteils. Dabei werden bevorzugt bestimmte Außen- und/oder Innenkonturen erzeugt. Beim nachfolgenden Laserreinigen können dann als zusätzliche Maßnahme die beim Beschneiden entstandenen Schnittgrate entfernt oder zumindest reduziert werden. Beim Laserreinigen kann also auch ein Entgraten erfolgen. Das Beschneiden des pressgehärteten Blechformteils kann mechanisch mittels Schneidmesser, Stanzstempel und dergleichen erfolgen. Bevorzugt ist jedoch ein Laser(strahl)beschneiden mittels Laserstrahl vorgesehen. Beim Laserreinigen kann dann als zusätzliche Maßnahme auch ein eventuell beim Laserbeschneiden entstandener Schnittzunder abgetragen bzw. entfernt oder zumindest reduziert werden. Bevorzugt wird das pressgehärtete Blechformteil mit dem primär zum Abtragen der Oxidschicht vorgesehenen Laserstrahl auch entgratet und/oder entzundert.The method according to the invention preferably comprises, as a further step, trimming of the press-hardened sheet metal part before, in particular immediately before, the laser cleaning. In this case, specific outer and/or inner contours are preferably produced. During the subsequent laser cleaning, the burrs produced during trimming can then be removed or at least reduced as an additional measure. Deburring can also take place during laser cleaning. The press-hardened shaped sheet metal part can be trimmed mechanically by means of cutting knives, punches and the like. However, laser (beam) trimming by means of a laser beam is preferably provided. As an additional measure during laser cleaning, any cutting scale that may have occurred during laser trimming can then be removed or removed or at least reduced. The press-hardened shaped sheet metal part is preferably also deburred and/or descaled with the laser beam primarily provided for removing the oxide layer.

Das Laserbeschneiden und das Laserreinigen, d. h. das Abtragen der Oxidschicht sowie gegebenenfalls auch ein Entgraten und/oder Entzundern (zum Abtragen des Schnittzunders), können, vorzugsweise unmittelbar aufeinanderfolgend, in derselben Laserstation ausgeführt werden, wobei zwischen dem Beschneiden und Reinigen eine Anpassung bzw. Veränderung der Laserparameter erfolgen kann. Währenddessen kann das pressgehärtete Blechformteil idealerweise auch in derselben Aufnahmevorrichtung (s. o.) verbleiben, d. h. die Aufnahmevorrichtung kann bei entsprechender Ausgestaltung zum Laserbeschneiden und Laserreinigen verwendet werden.Laser trimming and laser cleaning, i. H. the removal of the oxide layer and, if necessary, also deburring and/or descaling (to remove the cutting scale) can be carried out, preferably in immediate succession, in the same laser station, with the laser parameters being able to be adjusted or changed between trimming and cleaning. Meanwhile, the press-hardened sheet metal part can ideally remain in the same fixture (see above), i. H. the receiving device can be used for laser trimming and laser cleaning if configured appropriately.

Wie oben bereits erläutert, kann durch Verwendung eines gepulsten Laserstrahls eine thermische Beeinflussung des pressgehärteten Stahlblechmaterials gering gehalten oder bestenfalls sogar ganz vermieden werden. Dies gilt sowohl für das Abtragen der Oxidschicht als auch für wenigstens eine der vorausgehend beschriebenen zusätzlichen Maßnahmen. Bevorzugt ist sowohl bei Verwendung eines gepulsten Laserstrahls auch bei Verwendung eines Dauerstrich-Laserstrahls (CW-Laser) vorgesehen, dass beim Abtragen der Oxidschicht und/oder beim Ausführen wenigstens einer der vorausgehend beschriebenen zusätzlichen Maßnahmen die Temperatur des pressgehärteten Blechformteils nicht über 200°C, bevorzugt nicht über 180°C und insbesondere nicht über 150°C ansteigt. Dadurch wird die thermische Beeinflussung des pressgehärteten Stahlblechmaterials gering gehalten und insbesondere ein zu starker Anlasseffekt vermieden. Ferner kann ein Verzug des pressgehärteten Blechformteils vermieden oder zumindest verringert werden. Dies kann durch Einstellung der Laserparameter und/oder durch aktive Kühlung des pressgehärteten Blechformteils (beim Abtragen der Oxidschicht und/oder beim Ausführen wenigstens einer zusätzlichen Maßnahmen), insbesondere durch einen gerichteten Kühlluftstrom, erreicht werden. Die Laserparameter und/oder der Kühlluftstrom können basierend auf einer Temperaturerfassung auch geregelt werden (s. u.). Ferner kann vorgesehen sein, dass die Blechdicke des Stahlblechmaterials bzw. des daraus erzeugten pressgehärteten Blechformteils zumindest bereichsweise (d. h. in den laserbeaufschlagten Teilbereichen) wenigstens 2,0 mm beträgt, sodass sich bei einer eventuell unvermeidbaren thermischen Beeinflussung allenfalls nur ein oberflächlicher bzw. sich lediglich auf die Randschicht des pressgehärteten Blechformteils erstreckender Anlasseffekt ergibt.As already explained above, by using a pulsed laser beam, a thermal influence on the press-hardened sheet steel material can be kept low or, at best, even completely avoided. This applies both to the removal of the oxide layer and to at least one of the additional measures described above. Both when using a pulsed laser beam and when using a continuous wave laser beam (CW laser), it is preferably provided that when removing the oxide layer and/or when carrying out at least one of the additional measures described above, the temperature of the press-hardened sheet metal part does not exceed 200° C. preferably not exceeding 180°C and in particular not exceeding 150°C. As a result, the thermal influence on the press-hardened sheet steel material is kept low and, in particular, an excessive tempering effect is avoided. Furthermore, distortion of the press-hardened sheet metal part can be avoided or at least reduced. This can be achieved by adjusting the laser parameters and/or by actively cooling the press-hardened sheet metal part (when removing the oxide layer and/or when carrying out at least one additional measure), in particular by a directed flow of cooling air. The laser parameters and/or the cooling air flow can also be controlled based on a temperature measurement (see below). Furthermore, it can be provided that the sheet metal thickness of the steel sheet material or of the press-hardened sheet metal part produced from it is at least 2.0 mm at least in some areas (i.e. in the laser-impacted partial areas), so that in the event of a possibly unavoidable thermal influence, at most only a superficial or only on the edge layer of the press-hardened shaped sheet metal part results in a tempering effect.

Andererseits kann vorgesehen sein, dass das pressgehärtete Blechformteil beim Laserreinigen als zusätzliche Maßnahme zumindest bereichsweise, d. h. in wenigstens einem Teilbereich, auch angelassen wird. D. h., es wird gezielt eine thermische Beeinflussung, also ein Tempern, des pressgehärteten Stahlblechmaterials durch den Laserstrahl angestrebt, um einen Anlasseffekt zu erreichen (beim Anlassen darf die AC1-Temperatur des Stahlblechmaterials jedoch nicht überschritten werden). Das Anlassen kann über die gesamte Blechdicke erfolgen. Das Anlassen kann aber auch nur oberflächlich bzw. in der Randschicht (bevorzugt bis zu einer Tiefe von 100 µm) erfolgen, sodass das pressgehärtete Blechformteil dann eine feste bzw. harte Kernschicht und eine bezüglich der Kernschicht duktilere Randschicht aufweist. Es kann durchaus vorgesehen sein, dass in wenigstens einem Teilbereich oder auf einer Seite des pressgehärteten Blechformteils eine thermische Beeinflussung gering gehalten oder vermieden wird (wie obenstehend erläutert) und in wenigstens einem anderen Teilbereich oder auf der anderen Seite eine thermische Beeinflussung bewusst herbeigeführt wird, insbesondere um einen Anlasseffekt zu erreichen.On the other hand, it can be provided that the press-hardened sheet metal part is also tempered during laser cleaning as an additional measure, at least in certain areas, ie in at least one partial area. This means that the laser beam is aimed at thermally influencing, i.e. tempering, the press-hardened sheet steel material in order to achieve a tempering effect (however, the AC 1 temperature of the sheet steel material must not be exceeded during tempering). Tempering can take place over the entire sheet thickness. However, tempering can also only take place on the surface or in the surface layer (preferably to a depth of 100 μm), so that the press-hardened sheet metal part then has a solid or hard core layer and a surface layer that is more ductile with respect to the core layer. Provision can certainly be made for a thermal influence to be kept low or avoided in at least one partial area or on one side of the press-hardened sheet metal part (as explained above) and for a thermal influence to be deliberately brought about in at least one other partial area or on the other side, in particular to achieve a tempering effect.

Beim Laserreinigen, d. h. beim Abtragen der Oxidschicht und/oder beim Ausführen wenigstens einer der vorausgehend beschriebenen zusätzlichen Maßnahmen, kann auch die Temperatur des pressgehärteten Blechformteils erfasst werden. Dies kann berührungslos mittels Pyrometer oder Wärmebildkamera erfolgen. Die erfasste Blechformteiltemperatur kann dann zur Überprüfung des jeweiligen Vorgangs herangezogen werden. Die erfasste Blechformteiltemperatur kann auch zur Regelung der Laserparameter und/oder eines Kühlluftstroms verwendet werden, um je nach Zielsetzung die thermische Beeinflussung des pressgehärteten Stahlblechmaterials gering zu halten bzw. zu vermeiden oder bewusst herbeizuführen.During laser cleaning, ie when removing the oxide layer and/or when carrying out at least one of the additional measures described above, the temperature of the press-hardened shaped sheet metal part can also be recorded. This can be done without contact using a pyrometer or thermal imaging camera always happen. The recorded sheet metal part temperature can then be used to check the respective process. The recorded sheet metal part temperature can also be used to control the laser parameters and/or a flow of cooling air in order to keep the thermal influence on the press-hardened sheet steel material low, to avoid it or to deliberately bring it about, depending on the objective.

Ein erfindungsgemäß hergestelltes pressgehärtetes Blechformteil weist eine lasergereinigte Oberfläche und gegebenenfalls eine darauf elektrolytisch aufgebrachte kathodische Korrosionsschutzbeschichtung auf. Bei einem erfindungsgemäß hergestellten pressgehärteten Blechformteil handelt es sich vorzugsweise um ein Kraftfahrzeugbauteil, welches insbesondere für die Verwendung bzw. für den Verbau an einem Personenkraftwagen, einem Lastkraftwagen, einem Omnibus, einem leichten Nutzfahrzeug, einem Sonderfahrzeug (bspw. einem gepanzerten Fahrzeug) oder auch einem landwirtschaftlichen Nutzfahrzeug vorgesehen ist. Bevorzugt handelt es sich um ein Fahrwerks-, Karosserie-, Rahmen-, Panzerungs-, Fahrerhaus- oder Aufbaubauteil (für ein Kraftfahrzeug). Besonders bevorzugt handelt es sich um ein Karosseriebauteil für einen Personenkraftwagen, welches im Besonderen als Längsträgerelement, Querträgerelement, Stirnwandelement, Tunnelverstärkungselement, Windlaufelement, Dachrahmenelement, Seitenschwellerelement, Seitenwandelement, insbesondere Säulenverstärkungselement, Seitenwandringelement, Seitenaufprallelement oder dergleichen ausgebildet ist.A press-hardened shaped sheet metal part produced according to the invention has a laser-cleaned surface and optionally a cathodic anti-corrosion coating applied electrolytically thereto. A press-hardened shaped sheet metal part produced according to the invention is preferably a motor vehicle component which is particularly suitable for use or for installation on a passenger car, a truck, a bus, a light commercial vehicle, a special vehicle (e.g. an armored vehicle) or even a agricultural vehicle is provided. It is preferably a chassis, body, frame, armouring, driver's cab or superstructure component (for a motor vehicle). It is particularly preferably a body part for a passenger car, which is designed in particular as a side member element, cross member element, bulkhead element, tunnel reinforcement element, cowl element, roof frame element, side skirt element, side wall element, in particular column reinforcement element, side wall ring element, side impact element or the like.

Die erfindungsgemäße Anlage bzw. Fertigungsanlage zur Herstellung, insbesondere zur Serienherstellung, pressgehärteter Blechformteile umfasst zumindest folgende Stationen bzw. Fertigungsstationen, die insbesondere eine Fertigungslinie bzw. Fertigungsstraße bilden:

  • - mehrere Stationen, nämlich eine Erwärmungsstation und eine Umform- und Presshärtestation, zum Erzeugen pressgehärteter Blechformteile durch Erwärmen, Umformen und Presshärten von Stahlblechplatinen (direktes Presshärten) oder mehrere Stationen, nämlich eine Umformstation, eine Erwärmungsstation und eine Presshärtestation, zum Erzeugen pressgehärteter Blechformteile durch Umformen, Erwärmen und Presshärten von Stahlblechplatinen (indirektes Presshärten);
  • - wenigstens eine Laserstation zum Laserreinigen der pressgehärteten Blechformteile, insbesondere zum Abtragen der beim Erwärmen und Presshärten entstandenen Oxidschicht, vorzugsweise in Kombination mit wenigstens einer weiteren bzw. zusätzlichen Maßname, wie oben beschrieben;
  • - gegebenenfalls eine Beschichtungsstation zum elektrolytischen Aufbringen einer kathodischen Korrosionsschutzbeschichtung auf die lasergereinigten pressgehärteten Blechformteile sowie optional auch zum Erzeugen einer Passivierungsschicht.
The plant or production plant according to the invention for the production, in particular for series production, of press-hardened shaped sheet metal parts comprises at least the following stations or production stations, which in particular form a production line or production line:
  • - Several stations, namely a heating station and a forming and press-hardening station, for producing press-hardened sheet metal parts by heating, forming and press-hardening of sheet steel blanks (direct press hardening) or several stations, namely a forming station, a heating station and a press-hardening station, for producing press-hardened sheet metal parts by forming , heating and press hardening of sheet steel blanks (indirect press hardening);
  • - at least one laser station for laser cleaning of the press-hardened shaped sheet metal parts, in particular for removing the oxide layer formed during heating and press-hardening, preferably in combination with at least one further or additional measure, as described above;
  • - If necessary, a coating station for the electrolytic application of a cathodic anti-corrosion coating to the laser-cleaned, press-hardened shaped sheet metal parts and optionally also for the production of a passivation layer.

Die erfindungsgemäße Anlage kann ferner auch wenigstens eine der folgenden Stationen umfassen:

  • - eine Schneidstation zum Erzeugen der Stahlblechplatinen aus einem Bandmaterial;
  • - eine Beschneidstation zum Beschneiden der pressgehärteten Blechformteile, die insbesondere (in Fertigungsdurchlaufrichtung) vor der Laserstation zum Laserreinigen angeordnet ist;
  • - eine Prüf- und/oder Qualitätssicherungsstation;
  • - eine Waschstation zum Waschen der Stahlblechplatinen und/oder der pressgehärteten Blechformteile;
  • - eine Konservierungsstation zum Auftragen einer Konservierungsschicht.
The system according to the invention can also include at least one of the following stations:
  • - A cutting station for producing the sheet steel blanks from a band material;
  • - A trimming station for trimming the press-hardened shaped sheet metal parts, which is arranged in particular (in the production flow direction) in front of the laser station for laser cleaning;
  • - a testing and/or quality assurance station;
  • - A washing station for washing the sheet steel blanks and/or the press-hardened shaped sheet metal parts;
  • - a preservation station for applying a preservation layer.

Ein Beschneiden der pressgehärteten Blechformteile kann mittels Laserstrahl erfolgen (Laserbeschneiden), d. h., die Beschneidstation kann ebenfalls als Laserstation ausgebildet sein. Bevorzugt ist in diesem Fall jedoch vorgesehen, dass das Laserbeschneiden und das Laserreinigen in derselben Laserstation ausgeführt werden, die dann quasi als Beschneid- und Reinigungsstation fungiert. Diese Laserstation kann hierzu wenigstens eine Laservorrichtung aufweisen, die einen zum Beschneiden und zum Abtragen der Oxidschicht sowie gegebenenfalls auch zum Ausführen wenigstens einer der vorausgehend beschriebenen zusätzlichen Maßnahmen verwendeten Laserstrahl erzeugt, wobei insbesondere eine vorzugsweise automatisierte Anpassung bzw. Veränderung der Laserparameter möglich ist. Die Laserstation kann aber auch wenigstens zwei Laservorrichtungen umfassen, von denen eine einen zum Beschneiden verwendeten Laserstrahl bzw. Schneidlaserstrahl erzeugt und die andere einen zum Abtragen der Oxidschicht sowie gegebenenfalls zum Ausführen wenigstens einer der vorausgehend beschriebenen zusätzlichen Maßnahmen verwendeten Laserstrahl bzw. Reinigungslaserstrahl erzeugt.The press-hardened shaped sheet metal parts can be trimmed using a laser beam (laser trimming), i. That is, the trimming station can also be designed as a laser station. In this case, however, it is preferably provided that the laser trimming and the laser cleaning are carried out in the same laser station, which then acts as a kind of trimming and cleaning station. For this purpose, this laser station can have at least one laser device, which generates a laser beam used for trimming and removing the oxide layer and, if necessary, also for carrying out at least one of the additional measures described above, whereby in particular a preferably automated adjustment or change of the laser parameters is possible. The laser station can also include at least two laser devices, one of which generates a laser beam or cutting laser beam used for trimming and the other generates a laser beam or cleaning laser beam used to remove the oxide layer and, if necessary, to carry out at least one of the additional measures described above.

Mit der erfindungsgemäßen Anlage kann das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden und umgekehrt. Die Stationen der erfindungsgemäßen Anlage können jeweils mehrere Vorrichtungen und/oder Einrichtungen aufweisen, mit denen die vorgesehenen Bearbeitungs- bzw. Behandlungsschritte ausgeführt werden können.The method according to the invention can be carried out with the system according to the invention and vice versa. The stations of the system according to the invention can each have a number of devices and/or facilities with which the intended processing or treatment steps can be carried out.

Die erfindungsgemäße Anlage umfasst bevorzugt auch Vorrichtungen, insbesondere Roboter, für den Werkstück- bzw. Teiletransfer, sodass ein vollautomatisierter Anlagen- bzw. Fertigungsbetrieb ermöglicht wird.The system according to the invention preferably also includes devices, in particular robots, for the transfer of workpieces or parts, so that fully automated system or production operation is made possible.

Die Erfindung wird nachfolgend in nicht einschränkender Weise mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert.

  • 1 veranschaulicht schematisch ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen eines pressgehärteten Blechformteils.
  • 2 veranschaulicht analog zur 1 einen alternativen Verfahrensablauf.
  • 3 zeigt schematisch das Laserreinigen eines pressgehärteten Blechformteils.
The invention is explained in more detail below in a non-limiting manner with reference to the drawing.
  • 1 FIG. 1 schematically illustrates a method according to the invention for producing a press-hardened shaped sheet metal part.
  • 2 illustrated analogously to 1 an alternative procedure.
  • 3 shows a schematic of the laser cleaning of a press-hardened sheet metal part.

Das in 1 veranschaulichte erfindungsgemäße Verfahren umfasst mehrere Schritte (Verfahrensschritte). Die einzelnen Schritte werden in dafür vorgesehenen Stationen (Fertigungsstationen) ausgeführt. Die Stationen bilden eine Anlage (Fertigungsanlage). Somit zeigt 1 zumindest schematisch auch die Stationen einer erfindungsgemäßen Anlage zur Herstellung pressgehärteter Blechformteile. Vorrichtungen für einen automatisierten Werkstück- bzw. Teiletransfer zwischen den Stationen sind nicht gezeigt.This in 1 illustrated method according to the invention comprises several steps (process steps). The individual steps are carried out in designated stations (manufacturing stations). The stations form a plant (manufacturing plant). Thus shows 1 at least schematically also the stations of a system according to the invention for the production of press-hardened shaped sheet metal parts. Devices for an automated transfer of workpieces or parts between the stations are not shown.

Das nachfolgend beschriebene Verfahren kann weitere Schritte und Zwischenschritte aufweisen, wie obenstehend erläutert. Verfahrensdetails und alternative Ausführungsmöglichkeiten sind ebenfalls oben beschrieben.The method described below can have further steps and intermediate steps, as explained above. Process details and alternative implementation options are also described above.

Im Schritt S10 wird eine Stahlblechplatine 100 bereitgestellt. Die bereitgestellte Stahlblechplatine 100 wird im Schritt S20 zunächst erwärmt und austenitisiert und anschließend warmumgeformt und pressgehärtet. Dies wird auch als direktes Presshärten bezeichnet. Das Erwärmen kann in einem Ofen 22 einer Erwärmungsstation erfolgen. Das Erwärmen kann auch induktiv oder mittels Gasbrennern erfolgen. Das Warmumformen und Presshärten erfolgt in einem Presshärtewerkzeug 23 einer Presshärtestation. Im Presshärtewerkzug 23 wird das erwärmte Stahlblechmaterial 100 warmumgeformt und gleichzeitig rasch abgekühlt.In step S10, a sheet steel blank 100 is provided. The sheet steel blank 100 provided is first heated and austenitized in step S20 and then hot-formed and press-hardened. This is also referred to as direct press hardening. The heating can be done in an oven 22 of a heating station. The heating can also be done inductively or by means of gas burners. The hot forming and press hardening takes place in a press hardening tool 23 of a press hardening station. In the press hardening tool 23, the heated steel sheet material 100 is hot worked and at the same time rapidly cooled.

Im Schritt S30 wird das pressgehärtete Blechformteil 200 lasergereinigt, um die beim Erwärmen und Presshärten entstandene Oxidschicht sowie gegebenenfalls auch andere Verunreinigungen (wie bspw. Rost) abzutragen. Das Laserreinigen erfolgt in einer Laserstation, die wenigstens eine Laservorrichtung zur Erzeugung wenigstens eines Laserstrahls L aufweist. Die Laserstation weist ferner wenigstens eine Aufnahmevorrichtung 31 auf, in der das pressgehärtete Blechformteil 200 zum Laserreinigen fixiert wird. Das in der Aufnahmevorrichtung 31 fixierte pressgehärtete Blechformteil 200 wird auf einer Seite (Oberseite) lasergereinigt. Zum Laserreinigen der anderen Seite (Unterseite) kann das pressgehärtete Blechformteil 200 umgesetzt bzw. umpositioniert werden. Durch geeignete Ausrichtung des pressgehärteten Blechformteils 200 ist auch ein gleichzeitiges Laserreinigen auf beiden Seiten möglich.In step S30, the press-hardened sheet metal part 200 is laser-cleaned in order to remove the oxide layer that has formed during heating and press-hardening, as well as any other contaminants (such as rust, for example). The laser cleaning takes place in a laser station which has at least one laser device for generating at least one laser beam L. The laser station also has at least one receiving device 31 in which the press-hardened shaped sheet metal part 200 is fixed for laser cleaning. The press-hardened shaped sheet metal part 200 fixed in the receiving device 31 is laser-cleaned on one side (upper side). For the laser cleaning of the other side (underside), the press-hardened sheet metal part 200 can be moved or repositioned. A simultaneous laser cleaning on both sides is also possible by suitable alignment of the press-hardened shaped sheet metal part 200 .

Das pressgehärtete Blechformteil 200 kann vor dam Laserreinigen beschnitten werden. Bezüglich der Fertigungsdurchlaufrichtung kann sich also vor der Laserstation eine Beschneidstation befinden. Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Beschneiden und Reinigen zusammengefasst werden, d. h., in der Laserstation erfolgt ein Laserbeschneiden und Laserreinigen des pressgehärteten Blechformteils 200.The press-hardened sheet metal part 200 can be trimmed before the laser cleaning. A trimming station can therefore be located in front of the laser station with regard to the direction of production flow. Preferably, it is envisaged that trimming and cleaning will be combined, i. i.e., laser cutting and laser cleaning of the press-hardened shaped sheet metal part 200 takes place in the laser station.

In einem optionalen Schritt S40 kann durch elektrolytisches Beschichten eine kathodische Korrosionsschutzbeschichtung B auf das lasergereinigte pressgehärtete Blechformteil 200 aufgebracht werden. Das elektrolytische Beschichten erfolgt in einer Beschichtungsstation, die ein Tauchbad 41 aufweist.In an optional step S40, a cathodic anti-corrosion coating B can be applied to the laser-cleaned, press-hardened sheet metal part 200 by electrolytic coating. The electrolytic coating takes place in a coating station which has an immersion bath 41 .

Das in 2 veranschaulichte erfindungsgemäße Verfahren unterscheidet sich zu dem in 1 veranschaulichten und zuvor erläuterten Verfahren dadurch, dass ein indirektes Presshärten vorgesehen ist. Hierzu wird die bereitgestellte Stahlblechplatine 100 zunächst vorgeformt, insbesondere kalt vorgeformt. Das Vorformen erfolgt mit wenigstens einem Umformwerkzeug 21 einer Vorformstation. Das vorgeformte Blechformteil 200' wird anschließend erwärmt und pressgehärtet. Beim Presshärten kann das vorgeformte Blechformteil 200' fertiggeformt werden, falls dieses noch nicht die vorgesehene Endform bzw. Endgeometrie aufweist. Optional kann das vorgeformte Blechformteil 200' vor dem Erwärmen und Presshärten noch beschnitten werden, sodass ein späteres Beschneiden des pressgehärteten Blechformteils 200 entfallen kann.This in 2 illustrated method according to the invention differs from that in 1 illustrated and previously explained methods in that an indirect press hardening is provided. For this purpose, the sheet steel blank 100 provided is first preformed, in particular cold preformed. The preforming takes place with at least one forming tool 21 of a preforming station. The preformed sheet metal part 200' is then heated and press hardened. During press hardening, the preformed sheet metal part 200′ can be finish formed if it does not yet have the intended final shape or final geometry. Optionally, the preformed sheet metal part 200' can also be trimmed before the heating and press hardening, so that later trimming of the press hardened sheet metal part 200 can be omitted.

3 zeigt in einer schematischen Darstellung das Laserreinigen des pressgehärteten Blechformteils 200 (Schritt S30). Beim Laserreinigen wird mittels Laserstrahl L zumindest bereichsweise, d. h. in wenigstens einem Teilbereich, die Oxidsschicht O vom pressgehärteten Blechformteil 200 abgelöst. Die abgelösten Oxidschichtteilchen können mit einer Absaugeinrichtung A abgesaugt werden. Beim Laserreinigen kann mit dem Laserstrahl L auch eine Mikrostrukturierung M in die Oberfläche (Blechformteiloberfläche) eingebracht werden. Dadurch kann die Oberfläche des pressgehärteten Blechformteils 200 definiert aufgeraut werden. Ferner kann mit dem Laserstrahl L auch eine Lasergravur erzeugt werden. Mit dem Laserstrahl L kann auch ein Glätten, Entgraten und/oder Entfernen von Schnittzunder erfolgen. Denkbar ist auch, dass die Oberfläche zunächst geglättet, entgratet und/oder entzundert dann mikrostrukturiert wird. Außerdem kann mit dem Laserstrahl L auch ein Tempern erfolgen, um insbesondere einen Anlasseffekt zu erreichen. 3 FIG. 12 shows, in a schematic representation, the laser cleaning of the press-hardened sheet metal part 200 (step S30). During laser cleaning, the oxide layer O is detached from the press-hardened shaped sheet metal part 200 at least in regions, ie in at least one partial region, by means of a laser beam L. The detached oxide layer particles can be sucked off with a suction device A. During laser cleaning, the laser beam L can also be used to introduce a microstructuring M into the surface (sheet metal part surface). As a result, the surface of the press-hardened sheet metal part 200 can be roughened in a defined manner. Furthermore, the laser beam L can also be used to produce a laser engraving. With the laser beam L can also be a Smoothing, deburring and/or removal of cut scale are carried out. It is also conceivable that the surface is first smoothed, deburred and/or descaled and then microstructured. In addition, annealing can also be carried out with the laser beam L, in order in particular to achieve a tempering effect.

BezugszeichenlisteReference List

2121
Umformwerkzeugforming tool
2222
OfenOven
2323
Presshärtewerkzeugpress hardening tool
3131
Aufnahmevorrichtungrecording device
4141
Tauchbadimmersion bath
100100
Stahlblechplatinesheet steel blank
200200
pressgehärtetes Blechformteilpress-hardened sheet metal part
200'200'
vorgeformtes Blechformteilpreformed sheet metal part
AA
Absaugeinrichtungsuction device
BB
kathodische Korrosionsschutzbeschichtungcathodic anti-corrosion coating
LL
Laserstrahllaser beam
MM
Mikrostrukturierungmicrostructuring
OO
Oxidschichtoxide layer
S10S10
SchrittStep
S20S20
SchrittStep
S30S30
SchrittStep
S40S40
SchrittStep

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 102014210008 A1 [0004, 0026]DE 102014210008 A1 [0004, 0026]

Claims (10)

Verfahren zur Herstellung eines pressgehärteten Blechformteils (200), mit den Schritten: - Bereitstellen einer Stahlblechplatine (100); - Erzeugen des pressgehärteten Blechformteils (200) durch Erwärmen, Umformen und Presshärten oder Umformen, Erwärmen und Presshärten der Stahlblechplatine (100), wobei sich eine Oxidschicht (O) ausbildet; - Lasereinigen des pressgehärteten Blechformteils (200), wobei die Oxidschicht (O) abgetragen wird.Method for producing a press-hardened shaped sheet metal part (200), with the steps: - Providing a sheet steel blank (100); - Producing the press-hardened shaped sheet metal part (200) by heating, forming and press-hardening or forming, heating and press-hardening the sheet steel blank (100), an oxide layer (O) being formed; - Laser cleaning of the press-hardened shaped sheet metal part (200), the oxide layer (O) being removed. Verfahren nach Anspruch 1, mit dem weiteren Schritt: - Aufbringen einer kathodischen Korrosionsschutzbeschichtung (B) auf das lasergereinigte pressgehärtete Blechformteil (200) durch elektrolytisches Beschichten.procedure after claim 1 , with the further step: - Application of a cathodic anti-corrosion coating (B) to the laser-cleaned, press-hardened sheet metal part (200) by electrolytic coating. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Laserreinigen auch eine Mikrostrukturierung (M) und/oder eine Lasergravur in die Oberfläche des pressgehärteten Blechformteils (200) eingebracht wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a microstructuring (M) and/or a laser engraving is also introduced into the surface of the press-hardened sheet metal part (200) during the laser cleaning. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Laserreinigen in der Oberfläche des pressgehärteten Blechformteils (200) vorhandene Kratzer oder Kerben geglättet werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that scratches or notches present in the surface of the press-hardened shaped sheet metal part (200) are smoothed out during laser cleaning. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit dem weiteren, dem Laserreinigen vorausgehenden Schritt: - Beschneiden, insbesondere Laserbeschneiden, des pressgehärteten Blechformteils (200), wobei die dabei entstandenen Schnittgrate beim Laserreinigen entfernt werden.A method according to any one of the preceding claims, further comprising the step prior to laser cleaning: - Trimming, in particular laser trimming, of the press-hardened shaped sheet metal part (200), the resulting burrs being removed during laser cleaning. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Laserbeschneiden und das Laserreinigen in derselben Laserstation ausgeführt werden.procedure after claim 5 , characterized in that the laser trimming and the laser cleaning are carried out in the same laser station. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass beim Laserreinigen die Temperatur des pressgehärteten Blechformteils (200) nicht über 200°C, bevorzugt nicht über 180°C und insbesondere nicht über 150°C ansteigt.Method according to any of the preceding Claims 1 until 6 , characterized in that during laser cleaning the temperature of the press-hardened shaped sheet metal part (200) does not rise above 200°C, preferably not above 180°C and in particular not above 150°C. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das pressgehärtete Blechformteil (200) beim Laserreinigen angelassen wird.Method according to any of the preceding Claims 1 until 6 , characterized in that the press-hardened sheet metal part (200) is tempered during laser cleaning. Pressgehärtetes Blechformteil (200), welches mit einem Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche hergestellt ist.Press-hardened shaped sheet metal part (200) which is produced using a method according to one of the preceding claims. Anlage zur Herstellung pressgehärteter Blechformteile (200), umfassend: - Stationen zum Erzeugen pressgehärteter Blechformteile (200) durch Erwärmen, Umformen und Presshärten oder durch Umformen, Erwärmen und Presshärten von Stahlblechplatinen (100); - eine Laserstation zum Laserreinigen der pressgehärteten Blechformteile (200); - gegebenenfalls eine Beschichtungsstation zum elektrolytischen Aufbringen einer kathodischen Korrosionsschutzbeschichtung (B) auf die lasergereinigten pressgehärteten Blechformteile (200).Plant for the production of press-hardened shaped sheet metal parts (200), comprising: - Stations for producing press-hardened shaped sheet metal parts (200) by heating, forming and press-hardening or by forming, heating and press-hardening sheet steel blanks (100); - A laser station for laser cleaning of the press-hardened shaped sheet metal parts (200); - Optionally, a coating station for the electrolytic application of a cathodic anti-corrosion coating (B) to the laser-cleaned, press-hardened shaped sheet metal parts (200).
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022211828A1 (en) 2022-11-09 2024-05-16 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Recoating of surfaces and components

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007020748A1 (en) 2007-05-03 2008-11-13 Clean-Lasersysteme Gmbh Apparatus and method for processing a surface of a workpiece by means of laser radiation
DE102010022094A1 (en) 2010-05-31 2011-12-01 Daimler Ag Method for manufacturing base plate for bipolar plate of fuel cell, involves cutting source material i.e. stainless steel film, of base plate using laser beam from remote laser system, and reworking base plate after cutting
DE102014210008A1 (en) 2014-05-26 2015-11-26 Muhr Und Bender Kg Method and plant for producing a hardened molded part
US20160091600A1 (en) 2014-09-25 2016-03-31 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Measuring method for measuring laser scanning velocity
US20160114424A1 (en) 2013-05-13 2016-04-28 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Laser surface treatment method and laser surface treatment apparatus with radiating the surface to be treated along an acute angle
US20160298239A1 (en) 2013-12-02 2016-10-13 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Method of producing hot-stamped article
DE102017100961A1 (en) 2017-01-19 2018-07-19 GEDIA Gebrüder Dingerkus GmbH Method of preparing sheet metal for a coating
EP3444490A1 (en) 2017-08-18 2019-02-20 Miba Gleitlager Austria GmbH Method for the production of a multilayer sliding bearing element
EP3011081B1 (en) 2013-06-17 2019-05-29 Muhr und Bender KG Method for producing a product from rolled strip material
EP2691206B1 (en) 2011-03-31 2019-05-29 ThyssenKrupp Steel Europe AG Method for machining a workpiece by means of a laser beam
AT520637B1 (en) 2018-07-31 2019-06-15 Andritz Ag Maschf METHOD FOR IMPROVING THE COATABILITY OF A METAL STRIP
CN112705835A (en) 2021-01-15 2021-04-27 南京航空航天大学 Multifunctional combined machining equipment integrating laser cutting, welding, impact strengthening and cleaning

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007020748A1 (en) 2007-05-03 2008-11-13 Clean-Lasersysteme Gmbh Apparatus and method for processing a surface of a workpiece by means of laser radiation
DE102010022094A1 (en) 2010-05-31 2011-12-01 Daimler Ag Method for manufacturing base plate for bipolar plate of fuel cell, involves cutting source material i.e. stainless steel film, of base plate using laser beam from remote laser system, and reworking base plate after cutting
EP2691206B1 (en) 2011-03-31 2019-05-29 ThyssenKrupp Steel Europe AG Method for machining a workpiece by means of a laser beam
US20160114424A1 (en) 2013-05-13 2016-04-28 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Laser surface treatment method and laser surface treatment apparatus with radiating the surface to be treated along an acute angle
EP3011081B1 (en) 2013-06-17 2019-05-29 Muhr und Bender KG Method for producing a product from rolled strip material
US20160298239A1 (en) 2013-12-02 2016-10-13 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Method of producing hot-stamped article
DE102014210008A1 (en) 2014-05-26 2015-11-26 Muhr Und Bender Kg Method and plant for producing a hardened molded part
US20160091600A1 (en) 2014-09-25 2016-03-31 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Measuring method for measuring laser scanning velocity
DE102017100961A1 (en) 2017-01-19 2018-07-19 GEDIA Gebrüder Dingerkus GmbH Method of preparing sheet metal for a coating
EP3444490A1 (en) 2017-08-18 2019-02-20 Miba Gleitlager Austria GmbH Method for the production of a multilayer sliding bearing element
AT520637B1 (en) 2018-07-31 2019-06-15 Andritz Ag Maschf METHOD FOR IMPROVING THE COATABILITY OF A METAL STRIP
CN112705835A (en) 2021-01-15 2021-04-27 南京航空航天大学 Multifunctional combined machining equipment integrating laser cutting, welding, impact strengthening and cleaning

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022211828A1 (en) 2022-11-09 2024-05-16 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Recoating of surfaces and components

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