DE102009042026A1 - Verfahren zum Vorbehandeln und Bereitstellen eines Blechteils - Google Patents

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    • C21D1/62Quenching devices
    • C21D1/673Quenching devices for die quenching

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vorbehandeln und Bereitstellen eines mit einer metallischen Schicht (3) versehenen Blechteils (5) für eine nachfolgende Bearbeitung. Um ein verbessertes Vorbehandeln und Bereitstellen zu ermöglichen, sind ein - Tempern des Blechteils (5) für die Dauer einer ersten Zeitspanne in einem ersten Temperaturbereich, - und dabei Transformieren der metallischen Schicht (3) mittels des Temperns, - während einer zweiten Zeitspanne Ausführen zumindest eines Elements der folgenden Gruppe: Halten des ersten Temperaturbereichs, Abkühlen des Blechteils (5), Abkühlen des Blechteils (5) auf eine Umgebungstemperatur, Lagern des Blechteils (5), - Erwärmen des Blechteils (5) auf einen für die nachfolgende Bearbeitung notwendigen zweiten Temperaturbereich vorgesehen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vorbehandeln und Bereitstellen eines mit einer metallischen Schicht versehenen Blechteils für einen nachfolgenden Bearbeitungsschritt.
  • Verfahren zum Behandeln von Blechteilen sind bekannt. Dabei kann es sich beispielsweise um Verfahren zum Erwärmen der Blechteile für einen nachfolgenden Umformungs- und/oder Härtungsschritt handeln. Die DE 201 22 563 U1 betrifft ein Werkstück mit sehr hochwertigen mechanischen Eigenschaften, bestehend aus einem mit einer intermetallischen Legierungsverbindung beschichteten, tiefgezogenen Blechzuschnitt, der durch Zuschneiden eines gewalzten, insbesondere warmgewalzten Bandstahlblechs entstanden ist, wobei das Bandstahlblech mit einem Metall oder einer metallischen Legierung beschichtet ist, welche einen Schutz der Oberfläche und des Stahls sicherstellen, die intermetallische Legierungsverbindung aus einer Transformation der Beschichtung aus dem Metall oder der Metalllegierung vor oder nach dem Tiefziehen hervorgegangen ist, die intermetallische Legierungsverbindung an der Oberfläche durch die durch eine Temperaturerhöhung über 700°C realisierte Transformation gebildet ist und einen Schutz gegen die Korrosion und gegen die Entkohlung des Stahls sicherstellt sowie eine Schmierfunktion bewirkt, wobei das Metall oder die metallische Legierung in der Beschichtung Zink oder eine Legierung auf der Basis von Zink ist. Aus der DE 31 02 638 A1 ist ein Verfahren und Vorrichtung zum Aufrechterhalten der Temperatur von Metallplatten während des Transports und Behandlungspausen bekannt. Die Temperatur von gestapelten stranggegossenen Metallplatten wird dadurch auf einem gewünschten Temperaturniveau von mehr als 1.000°C gehalten, dass der Stapel von einem thermisch isolierenden Gehäuse umgeben wird, welches von einer Induktionsheizspule umgeben ist. Aus der DE 699 07 816 T2 ist ein beschichtetes warmgewalztes und kaltgewalztes Stahlblech mit sehr hoher Festigkeit nach einer thermischen Behandlung bekannt. Die Beschichtung basiert auf Aluminium oder auf einer Aluminiumlegierung.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Vorbehandeln und Bereitstellen eines mit einer metallischen Schicht versehenen Blechteils für eine nachfolgende Bearbeitung zu ermöglichen, insbesondere eine flexiblere und/oder kürzere Taktzeiten aufweisende Fertigung des Blechteils zu ermöglichen.
  • Die Aufgabe ist mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst.
  • Die Aufgabe ist bei einem Verfahren zum Vorbehandeln und Bereitstellen eines mit einer metallischen Schicht versehenen Blechteils für einen nachfolgenden Bearbeitungsschritt mit Tempern des Blechteils für die Dauer einer ersten Zeitspanne in einem ersten Temperaturbereich und dabei Transformieren der metallischen Schicht mittels des Temperns, Abwarten einer zweiten Zeitspanne und dabei Halten des ersten Temperaturbereichs und/oder Abkühlen des Blechteils und/oder Abkühlen des Blechteils auf eine Umgebungstemperatur und/oder Lagern des Blechteils, und Erwärmen des Blechteils auf einen für den nachfolgenden Bearbeitungsschritt notwendigen zweiten Temperaturbereich gelöst. Bei dem nachfolgenden Bearbeitungsschritt kann es sich beispielsweise um einen Umformschritt und/oder Härtungsschritt handeln. Vorteilhaft ist es möglich, die Vorbehandlung beziehungsweise das Bereitstellen sowie den nachfolgenden Bearbeitungsschritt getrennt voneinander durchzuführen, beispielsweise mittels zwei unterschiedlichen Vorrichtungen. Die zeitliche Entkopplung kann vorteilhaft während des Abwartens der zweiten Zeitspanne erfolgen. Dadurch ist es vorteilhaft möglich, die Herstellung des Blechteils flexibler zu gestalten. Die erste Zeitspanne endet, wenn mindestens 60% der Masse der metallischen Schicht transformiert sind. Vorteilhaft endet die erste Zeitspanne, wenn mindestens 80%, 90% oder 95% der Masse der metallischen Schicht transformiert sind. Vorteilhaft dauert die zweite Zeitspanne mindestens 1 min, kann aber auch Tage oder Monate dauern. Insbesondere ist es vorteilhaft möglich, zunächst die Transformation der metallischen Schicht mittels der ersten Vorrichtung durchzuführen und zeitlich davon abgekoppelt die Erwärmung des Blechteils auf den zweiten Temperaturbereich, wobei beispielsweise eine Austenitisierung des Blechteils erfolgen kann, und unmittelbar danach den weiteren Bearbeitungsschritt, beispielsweise eine Umformung und/oder Härtung, was mittels der zweiten Vorrichtung erfolgen kann. Vorteilhaft können kürzere Taktzeiten realisiert werden. Insbesondere ist es möglich, unterschiedliche Taktzeiten für die erste Vorrichtung und die zweite Vorrichtung vorzusehen, so dass auf ein Auslegen der Gesamtfertigung auf die längste Taktzeit verzichtet werden kann. Vorteilhaft kann während des Abwartens der zweiten Zeitspanne eine logistische Pufferung der Blechteile erfolgen, beispielsweise durch Einlagern derselben auf der Umgebungstemperatur. Alternativ und/oder zusätzlich ist es auch möglich, die Blechteile auf einem beliebigen Temperaturniveau, beispielsweise in vorgewärmtem Zustand in dem ersten Temperaturbereich logistisch zu puffern. Dabei erfolgt keine weitere Transformation beziehungsweise Umsetzung der metallischen Schicht, es kann jedoch vorteilhaft auf ein gänzlich neues Erwärmen der Blechteile verzichtet werden, wobei vorteilhaft bei einer vergleichsweise guten thermischen Isolierung und vergleichsweise kurzer Pufferzeit Energie eingespart werden kann. Der nachfolgende Bearbeitungsschritt kann im Sinne eines Härtungs- und/oder Umformschritts auf eine beliebige Art und Weise erfolgen, insbesondere wie in der DE 201 22 563 U1 offenbart. Diese Druckschrift, insbesondere die Figuren sowie die dazugehörige Beschreibung, wird durch Bezugnahme zum Inhalt dieser Anmeldung gemacht. Das Transformieren der metallischen Schicht und/oder deren chemische Zusammensetzung können auf eine beliebige Art und Weise erfolgen, insbesondere wie in der DE 699 07 816 T2 offenbart. Diese Druckschrift, insbesondere die Angaben zur chemischen Zusammensetzung der metallischen Schicht in der Beschreibung sowie in den Ansprüchen, wird durch Bezugnahme zum Inhalt dieser Anmeldung gemacht. Das Tempern und/oder Erwärmen und/oder Warmhalten des Blechteils, insbesondere in dem ersten und/oder zweiten Temperaturbereich, kann auf eine beliebige Art und Weise erfolgen, beispielsweise mittels eines Ofens, eines Heißluftgebläses, mittels induktivem Erwärmen und/oder mittels Strahlung und/oder Ähnlichem. Insbesondere kann dies wie in der DE 31 02 638 A1 erfolgen. Der Inhalt dieser Anmeldung, insbesondere die Figuren sowie die dazugehörige Beschreibung, insbesondere des induktiven Erwärmens, werden durch Bezugnahme zum Inhalt dieser Anmeldung gemacht.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass der erste Temperaturbereich unterhalb eines Umwandlungspunkts für eine Austenitisierung des Blechteils liegt. Vorteilhaft kann in einem vergleichsweise geringen Temperaturbereich zunächst die Transformation der metallischen Schicht erfolgen. Der Umwandlungspunkt des Blechteils ist abhängig von seiner Zusammensetzung, insbesondere von einem Kohlenstoffgehalt.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass der erste Temperaturbereich unterhalb einer Schmelztemperatur der metallischen Schicht liegt. Vorteilhaft kann dadurch verhindert werden, dass die metallische Schicht sich nachteilig verändert, beispielsweise abtropft, wobei dennoch mittels Diffusion vorteilhaft die Transformation der metallischen Schicht in eine legierungsartige Schicht erfolgen kann.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass der erste Temperaturbereich geringfügig über einer Schmelztemperatur der metallischen Schicht liegt, ohne dass die metallische Schicht sich nachteilig verändert, beispielsweise abtropft, wobei dennoch mittels Diffusion vorteilhaft die Transformation der metallischen Schicht in eine legierungsartige Schicht erfolgen kann. Es versteht sich, dass der erste Temperaturbereich von der chemischen Zusammensetzung der metallischen Schicht abhängig variieren kann.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass der zweite Temperaturbereich oberhalb des Umwandlungspunkts liegt. Vorteilhaft kann oberhalb der Umformtemperatur die Austenitisierung des Blechteils erfolgen. Anschließend kann vorteilhaft ein Warmumformvorgang sowie ein Härtungsvorgang durch rasches Abkühlen, beispielsweise Abschrecken und/oder eine Werkzeugkühlung, erfolgen.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass der erste Temperaturbereich einen Temperaturwert von 873 K bis 1.003 K umfasst. Vorteilhaft kann bei diesem Wert eine besonders gute Transformation der metallischen Schicht erzielt werden. Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass der zweite Temperaturbereich einen Temperaturwert von 1.223 K umfasst. Vorteilhaft kann in diesem Bereich eine besonders gute Austenitisierung und/oder Warmumformung des Blechteils erfolgen.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist ein Tempern des Blechteils in dem zweiten Temperaturbereich für eine dritte Zeitspanne vorgesehen. Vorteilhaft kann während der dritten Zeitspanne die Austenitisierung erfolgen, die so gewählt werden kann, dass diese zu einem ausreichenden Maß erfolgen kann.
  • Vorteilhafterweise sollte das Blechteil aus einer der Legierungen 22MnB5, 25CrMo4, 34CrMo4, 42CrMo4, 25CrMoS4, 34CrMoS4 oder 42CrMoS4 bestehen. Der Stahl 22MnB5 sollte vorteilhafterweise in der folgenden Zusammensetzung verwendet werden, wobei die angegebenen Werte die Mengenprozente in der Legierung darstellen:
    C: 0,20 bis 0,25; Si: 0,15 bis 0,40; Mn: 1,10 bis 1,40; Cr: ≤ 0,35; Mo: ≤ 0,35; P: ≤ 0,025; S: ≤ 0,005; Ti: 0,020 bis 0,050; Al: 0,020 bis 0,060; B: 0,002 bis 0,005.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass die metallische Schicht ein Gemenge mit einem Aluminium-Gewichtsanteil von mindestens 90% sowie Anteile von Silizium und Eisen aufweist. Vorteilhaft kann mit dieser Zusammensetzung der metallischen Schicht eine besonders hohe Oberflächengüte, ein guter Korrosionsschutz, eine Gleitwirkung für den nachfolgenden Behandlungsschritt und/oder eine besonders gute Transformation erzielt werden. Insbesondere bei dieser Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass der erste Temperaturbereich einen Temperaturwert von 1.003 K umfasst, da bei diesem Wert eine besonders gute Transformation der metallischen Schicht erzielt werden kann.
  • Die Aufgabe ist außerdem bei einer Vorrichtung zum Vorbehandeln und Bereitstellen eines mit einer metallischen Schicht versehenen Blechteils für einen nachfolgenden Bearbeitungsschritt gelöst, die insbesondere zum Durchführen eines vorab beschriebenen Verfahrens ausgelegt, eingerichtet und/oder konstruiert ist. Die Vorrichtung weist ein Isolationsgehäuse zum Umschließen und Warmhalten einer Vielzahl der Blechteile, eine Wärmequelle zum Temperieren der Blechteile in dem ersten und/oder zweiten Temperaturbereich und eine Vereinzelungsvorrichtung zum Vereinzeln und Bereitstellen der Blechteile für den nachfolgenden Bearbeitungsschritt auf. Es ergeben sich insbesondere die vorab beschriebenen Vorteile. Vorteilhaft kann mittels des Isolationsgehäuses ein unerwünschter Wärmeverlust der Blechteile während des Tempern und/oder Erwärmen vermieden werden. Mittels der Wärmequelle kann den Blechteilen die notwendige Energie zugeführt werden. Mittels der Vereinzelungsvorrichtung können die Blechteile vorteilhaft voneinander getrennt und entsprechend temperiert dem nachfolgenden Bearbeitungsschritt zugeführt werden.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel der Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Vereinzelungsvorrichtung einen Hubtisch und einen Klinkenvorschub aufweist. Mittels des Hubtischs können die Blechteile, insbesondere in gestapelter Form, dem Klinkenvorschub zugeführt werden. Mittels des Klinkenvorschubs können die vereinzelten Blechteile dem nachfolgenden Bearbeitungsschritt zugeführt werden.
  • Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Wärmequelle einen Feldinduktor, beispielsweise einen Quer- oder Längsfeldinduktor zum Erwärmen des Blechteils auf den ersten Temperaturbereich aufweist. Vorteilhaft kann mittels des Längsfeldinduktors ein in Längsrichtung des Blechteils gerichtetes Feld zum Einbringen von in Wärme umsetzbare Energie in das Blechteil induziert werden. Mittels des Querfeldinduktors kann ein in einer Querrichtung des Blechteils verlaufendes Feld aufgebaut werden, mittels dem in Wärmeenergie umwandelbare Energie in das Blechteil einbringbar ist.
  • Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Wärmequelle einen Feldinduktor, beispielsweise einen Quer- oder Längsfeldinduktor zum Erwärmen des Blechteils auf den zweiten Temperaturbereich aufweist. Diese Feldinduktoren der Wärmequellen können jeweils eine oder auch mehrere Wirkungen aufweisen.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der – gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung – zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale bilden für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separaten Erfindung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigen:
  • 1 Eine Vorrichtung zum Vorbehandeln und Bereitstellen eines mit einer metallischen Schicht versehenen Blechteils für einen nachfolgenden Bearbeitungsschritt; und
  • 2 eine halb dargestellte Draufsicht auf einen Längsfeldinduktor der in 1 gezeigten Vorrichtung,
  • 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zum Vorbehandeln und Bereitstellen eines mit einer metallischen Schicht 3 versehenen Blechteils 5 für eine nachfolgende Bearbeitung. Die nachfolgende Bearbeitung kann mittels einer nicht näher dargestellten weiteren Vorrichtung erfolgen, beispielsweise mittels einer Umformvorrichtung und/oder einer Vorrichtung zum Härtendes Blechteils 5.
  • In 1 ist eine Vielzahl von Blechteilen 5 dargestellt, die sich in Form eines Stapels 7 in einem Inneren eines Isoliergehäuses 9 befinden. Der Stapel 7 kann mittels eines Hubtisches 11 in Richtung eines Doppelpfeils 13 nach oben und unten bewegt werden. An einem oberen Ende des Stapels 7 weist die Vorrichtung 1 eine Vereinzelungsvorrichtung 15 auf, mittels der die Blechteile 5 vereinzelt werden können. Mittels der Vereinzelungsvorrichtung 15 kann jeweils eines der Blechteile 5 von dem übrigen Stapel 7 so abgehoben werden, dass dieses mit einer Klinke 17 einer Klinkenvorschubvorrichtung 19 in Eingriff bringbar ist. Mittels der Klinkenvorschubvorrichtung 19 kann das jeweils vereinzelte Blechteil 5 in Richtung eines Pfeils 21 durch eine Öffnung des Isoliergehäuses 9 ausgeschoben werden.
  • Zum Erwärmen des Stapels 7 beziehungsweise zumindest des jeweils vereinzelten Blechteils 5 in einen ersten Temperaturbereich weist das Isoliergehäuse 9 einen Längsfeldinduktor 23 auf. Mittels des Längsfeldinduktors 23 kann durch das Blechteil 5 in einer Längsrichtung ein Feld erzeugt werden, mittels dem zur Erwärmung in den ersten Temperaturbereich notwendige Energie in das Blechteil 5 einbringbar ist. Der Längsfeldinduktor 23 kann dazu eine mit einem Strom durchflossene Spule aufweisen, die in einer Umfangsrichtung um das Blechteil 5 und/oder den Stapel 7 verläuft. Vorteilhaft ist es möglich, nur den oberen Bereich des Stapels 7 entsprechend zu erwärmen.
  • Die Blechteile 5 weisen eine metallische Schicht 3 auf, die vorzugsweise einen 90%-igen Anteil von Aluminium sowie Eisen und Silizium aufweist. Der erste Temperaturbereich ist vorteilhaft so gewählt, dass die metallische Schicht 3 nicht aufgeschmolzen wird. Dabei kommt es vorteilhaft zu einer Transformation der Schicht 3, insbesondere mittels Diffusion, wobei eine legierungsähnliche Außenhaut des Blechteils 5 entsteht. Das mittels des Längsfeldinduktors 23 im ersten Temperaturbereich getemperte Blechteil 5 kann nach Ablauf einer ersten Zeitspanne mittels der Klinkenvorschubvorrichtung 19 durch die Öffnung in dem Isoliergehäuse 9 hindurchgeschoben werden. Vorteilhaft ist es auch möglich, nach Ablauf der ersten Zeitspanne eine beliebig lange zweite Zeitspanne verstreichen zulassen, beispielsweise während einer Zeitspanne, in der das entsprechend getemperte Blechteil von der nachgeschalteten Vorrichtung zur Weiterbearbeitung noch nicht benötigt wird.
  • Benachbart zu der Öffnung des Isoliergehäuses 9 ist ein Querfeldinduktor 25 angeordnet, der ebenfalls eine elektrischen Strom führende Wicklung zum Erzeugen eines in Querrichtung zu dem Blechteil 5 verlaufenden Felds aufweisen kann. Zum Erwärmen des entsprechenden Blechteils 5 auf einen zweiten Temperaturbereich kann das entsprechende Blechteil 5 auf einfache Art und Weise mittels der Klinkenvorschubvorrichtung 19 unter dem Querfeldinduktor 25 durchgeschoben werden. Beispielhaft ist auf einer, in Ausrichtung der 1 gesehen, rechten Seite des Querfeldinduktors 25 ein auf den zweiten Temperaturbereich erwärmtes Blechteil 5 eingezeichnet.
  • Das mittels des Querfeldinduktors 25 auf den zweiten Temperaturbereich erwärmte Blechteil 5 kann mittels einer allotropen Transformation austenitisiert werden und ist damit vorbereitet für eine weitere Bearbeitung, insbesondere ein Härten mittels Abschrecken und/oder ein Warmumformen.
  • Der erste Temperaturbereich kann einen Wert zwischen 873 K und 1.003 K aufweisen. Der zweite Temperaturbereich kann einen Wert von 1.223 K aufweisen.
  • 2 zeigt eine schematische Draufsicht in einer halbseitigen Darstellung auf die in 1 gezeigte Vorrichtung 1. Dabei ist zur Vereinfachung ein Deckel des Isoliergehäuses 9 transparent dargestellt, so dass der um das jeweilige Blechteil 5 herum verlaufende Längsfeldinduktor 23 sichtbar ist. Es ist zu erkennen, dass der Längsfeldinduktor 23 innerhalb des Isoliergehäuses 3 verläuft. Alternativ ist es jedoch auch denkbar, dass der Längsfeldinduktor 23 außerhalb des Isoliergehäuses 9 angeordnet ist.
  • Mittels des Hubtisches 11 wird der Platinenstapel beziehungsweise Stapel 7 entsprechend einer Anforderung der weiteren Vorrichtung angehoben. Bei der weiteren Vorrichtung kann es sich beispielsweise um eine Presse für einen Umformvorgang, beispielsweise mittels Tiefziehen, handeln. Die weitere Vorrichtung kann beispielsweise eine Hubzahl von 8 der Blechteile 5 pro Minute aufweisen.
  • Der Stapel 7 durchläuft den Längsfeldinduktor 23 und wird dabei vorzugsweise auf den Wert zwischen 873 K und 1.003 K erwärmt. Dabei bildet sich vorteilhaft aus der metallischen Schicht 3 die Diffusionsschicht aus.
  • Die Vereinzelungsvorrichtung 15 beziehungsweise ein Platinenspreizer der Vereinzelungsvorrichtung 15 vereinzelt die Blechteil 5 beziehungsweise die auf dem Stapel 7 gestapelten Platinen.
  • Die Klinkenvorschubvorrichtung 19 schiebt die Blechteile 5 in Richtung des Pfeils 21 unter dem Querfeldinduktor 25 aus dem Isoliergehäuse 9 hinaus.
  • Der Querfeldinduktor 25 erwärmt das entsprechende Blechteil 5 auf den Wert von ungefähr 1.223 K.
  • Danach wird das Blechteil 5 beziehungsweise die Platine in die weitere, nicht dargestellte Vorrichtung eingelegt, bei der es sich beispielsweise um ein Warmumformwerkzeug handeln kann. Vorteilhaft kann zwischen dem Tempern mittels des Längsfeldinduktors 23 und dem Ausschieben des entsprechenden Blechteils 5 die zweite Zeitspanne abgewartet werden.
  • Vorteilhaft kann der gesamte Stapel 7 erwärmt werden, wobei der Stapel 7 so groß bemessen sein kann, dass aufgrund der Taktzeiten der nachgeschalteten Vorrichtung zur Weiterbearbeitung zunächst die erste Zeitspanne zum Transformieren der metallischen Schicht verstreicht und anschließend während der zweiten Zeitspanne abgewartet werden kann, bis das entsprechende Blechteil 5 auf dem Stapel 7 eine oberste Position erreicht hat und mittels der Vereinzelungsvorrichtung 15 vereinzelt und mittels der Klinkenvorschubvorrichtung 19 ausgeschoben werden kann. Die Diffusionszeit, also die erste Zeitspanne, kann beispielsweise ungefähr 10 Minuten betragen.
  • Vorteilhaft kann der Stapel 7 mittels des Längsfeldinduktors 23 langsam erwärmt werden, bis dieser den ersten Temperaturbereich erreicht hat. Dazu kann der Längsfeldinduktor 23 vorteilhaft als niederfrequenter Induktor ausgelegt sein.
  • Die Erwärmung des Blechteils auf den zweiten Temperaturbereich kann in kurzer Zeit erfolgen, wobei vorteilhaft in kurzer Zeit das entsprechende vereinzelte Blechteil 5 eine Austenitisierungstemperatur erreicht und/oder überschreitet. Dazu kann der Querfeldinduktor 25 als hochfrequenter Induktor ausgelegt sein.
  • Alternativ und/oder zusätzlich ist es möglich, zum Erwärmen und/oder Tempern der Blechteile 5 beziehungsweise des vereinzelten Blechteils 5 eine beliebige Wärmequelle zu verwenden, beispielsweise ein Heißluftgebläse, ein Ofen, Wärmestrahlung und/oder Ähnliches.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Vorrichtung
    3
    metallische Schicht
    5
    Blechteil
    7
    Stapel
    9
    Isoliergehäuse
    11
    Hubtisch
    13
    Doppelpfeil
    15
    Vereinzelungsvorrichtung
    17
    Klinke
    19
    Klinkenvorschubvorrichtung
    21
    Pfeil
    23
    Längsfeldinduktor
    25
    Querfeldinduktor
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 20122563 U1 [0002, 0005]
    • DE 3102638 A1 [0002, 0005]
    • DE 69907816 T2 [0002, 0005]

Claims (12)

  1. Verfahren zum Vorbehandeln und Bereitstellen eines mit einer metallischen Schicht (3) versehenen Blechteils (5) für eine nachfolgende Bearbeitung, mit: – Tempern des Blechteils (5) für die Dauer einer ersten Zeitspanne in einem ersten Temperaturbereich, – und dabei Transformieren der metallischen Schicht (3) mittels des Temperns, – während einer zweiten Zeitspanne Ausführen zumindest eines Elements der folgenden Gruppe: Haltendes Blechteils im ersten Temperaturbereich, Abkühlen des Blechteils (5), Abkühlen des Blechteils (5) auf eine Umgebungstemperatur, Lagern des Blechteils (5), und nach der zweiten Zeitspanne Erwärmen des Blechteils (5) auf einen für die nachfolgende Bearbeitung notwendigen zweiten Temperaturbereich.
  2. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Temperaturbereich unterhalb eines Umwandlungspunkts für eine Austenitisierung des Blechteils (5) liegt.
  3. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der erste Temperaturbereich unterhalb einer Schmelztemperatur der metallischen Schicht (3) liegt.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zweite Temperaturbereich oberhalb des Umwandlungspunkts liegt.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Temperaturbereich Werte von 873 K bis 1.003 K umfasst.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zweite Temperaturbereich einen Wert von 1.223 K umfasst.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit: – Tempern des Blechteils (5) in dem zweiten Temperaturbereich für eine dritte Zeitspanne.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die metallische Schicht ein Gemenge mit einem Aluminium-Gewichtsanteil von mindestens 90% sowie Silizium und Eisen aufweist.
  9. Vorrichtung zum Vorbehandeln und Bereitstellen eines mit einer metallischen Schicht (3) versehenen Blechteils (5) für eine nachfolgende Bearbeitung, insbesondere zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit: – einem Isolationsgehäuse (9) zum Umschließen und Warmhalten einer Vielzahl der Blechteile (5), – einer Wärmequelle zum Temperieren der Blechteile (5) in einem ersten und/oder zweiten Temperaturbereich, – einer Vereinzelungsvorrichtung (15) zum Vereinzeln und Bereitstellen der Blechteile (5) für den nachfolgenden Bearbeitungsschritt.
  10. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Vereinzelungsvorrichtung (15) einen Hubtisch (11) und eine Klinkenvorschubvorrichtung (19) aufweist.
  11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden zwei Ansprüche, wobei die Wärmequelle einen Feldinduktor (23) zum Erwärmen des Blechteils (5) auf den ersten Temperaturbereich aufweist.
  12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden drei Ansprüche, wobei die Wärmequelle einen Feldinduktor (25) zum Erwärmen des Blechteils (5) auf den zweiten Temperaturbereich aufweist.
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DE (1) DE102009042026A1 (de)
WO (1) WO2011032685A1 (de)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011103269A1 (de) * 2011-05-26 2012-11-29 Thyssenkrupp System Engineering Gmbh Glühvorrichtunng und Verfahren zum Glühen von Metallplatten
EP2602334A1 (de) * 2011-12-08 2013-06-12 Linde Aktiengesellschaft Anlage und Verfahren zum Warmumformen von Platinen
DE102012001742A1 (de) 2012-01-28 2013-08-01 Volkswagen Aktiengesellschaft Vorrichtung zum Erwärmen von Blechwerkstücken für ein nachfolgendes Warmumformen und insbesondere Presshärten
WO2014053550A1 (de) * 2012-10-04 2014-04-10 Ebner Industrieofenbau Gmbh Handhabungseinrichtung
WO2014079700A2 (de) * 2012-11-20 2014-05-30 Thyssenkrupp System Engineering Gmbh System zum temperieren von werkstücken
WO2014079701A2 (de) * 2012-11-20 2014-05-30 Thyssenkrupp System Engineering Gmbh System zum aufwärmen von werkstücken
EP2806041A3 (de) * 2013-05-23 2015-04-15 Linde Aktiengesellschaft Anlage und Verfahren zum Warmumformen von Platinen
EP2955239A1 (de) * 2014-06-12 2015-12-16 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und erwärmungsanlage für das serienmässige erwärmen von blechplatinen mit ausbildung unterschiedlicher temperaturzonen
US9222729B2 (en) 2012-12-07 2015-12-29 Linde Aktiengesellschaft Plant and method for hot forming blanks
TWI547564B (zh) * 2011-12-08 2016-09-01 林德股份公司 用於熱形成板料之設備及方法
US10494691B2 (en) 2015-12-19 2019-12-03 GM Global Technology Operations LLC Method for producing a coated body hardened by hot forming as well as a body produced according to the method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3102638A1 (de) 1980-01-29 1981-11-26 Mitsubishi Denki K.K., Tokyo Verfahren und vorrichtung zum aufrechterhalten der temperatur von metallplatten waehrend des transportes und behandlungspausen
DE69907816T2 (de) 1998-07-09 2004-03-11 Sollac S.A. Beschichtetes warmgewalztes und kaltgewalztes Stahlblech mit sehr hoher Festigkeit nach thermischer Behandlung
DE102004007071B4 (de) * 2004-02-13 2006-01-05 Audi Ag Verfahren zur Herstellung eines Bauteils durch Umformen einer Platine und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE20122563U1 (de) 2000-04-07 2006-05-11 Usinor Werkstück mit sehr hohen mechanischen Eigenschaften, das durch Tiefziehen ausgehend von einem gewalzten und insbesondere warmgewalzten und beschichteten Bandstahlblech in Form gebracht worden ist
DE102008006771B3 (de) * 2008-01-30 2009-09-10 Thyssenkrupp Steel Ag Verfahren zur Herstellung eines Bauteils aus einem mit einem Al-Si-Überzug versehenen Stahlprodukt und Zwischenprodukt eines solchen Verfahrens

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009019496A1 (de) * 2009-05-04 2010-11-18 Braun, Elisabeth Vorrichtung und Verfahren zur Erwärmung warm umzuformender Werkstücke

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3102638A1 (de) 1980-01-29 1981-11-26 Mitsubishi Denki K.K., Tokyo Verfahren und vorrichtung zum aufrechterhalten der temperatur von metallplatten waehrend des transportes und behandlungspausen
DE69907816T2 (de) 1998-07-09 2004-03-11 Sollac S.A. Beschichtetes warmgewalztes und kaltgewalztes Stahlblech mit sehr hoher Festigkeit nach thermischer Behandlung
DE20122563U1 (de) 2000-04-07 2006-05-11 Usinor Werkstück mit sehr hohen mechanischen Eigenschaften, das durch Tiefziehen ausgehend von einem gewalzten und insbesondere warmgewalzten und beschichteten Bandstahlblech in Form gebracht worden ist
DE102004007071B4 (de) * 2004-02-13 2006-01-05 Audi Ag Verfahren zur Herstellung eines Bauteils durch Umformen einer Platine und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE102008006771B3 (de) * 2008-01-30 2009-09-10 Thyssenkrupp Steel Ag Verfahren zur Herstellung eines Bauteils aus einem mit einem Al-Si-Überzug versehenen Stahlprodukt und Zwischenprodukt eines solchen Verfahrens

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011103269A1 (de) * 2011-05-26 2012-11-29 Thyssenkrupp System Engineering Gmbh Glühvorrichtunng und Verfahren zum Glühen von Metallplatten
TWI547564B (zh) * 2011-12-08 2016-09-01 林德股份公司 用於熱形成板料之設備及方法
EP2602334A1 (de) * 2011-12-08 2013-06-12 Linde Aktiengesellschaft Anlage und Verfahren zum Warmumformen von Platinen
DE102012001742A1 (de) 2012-01-28 2013-08-01 Volkswagen Aktiengesellschaft Vorrichtung zum Erwärmen von Blechwerkstücken für ein nachfolgendes Warmumformen und insbesondere Presshärten
WO2014053550A1 (de) * 2012-10-04 2014-04-10 Ebner Industrieofenbau Gmbh Handhabungseinrichtung
US10099870B2 (en) 2012-10-04 2018-10-16 Ebner Industrieofenbau Gmbh Handling device
DE102012218159B4 (de) * 2012-10-04 2018-02-08 Ebner Industrieofenbau Gmbh Handhabungseinrichtung
DE102012221154B4 (de) * 2012-11-20 2017-05-11 Thyssenkrupp System Engineering Gmbh System zum Aufwärmen von Werkstücken
WO2014079701A3 (de) * 2012-11-20 2014-07-31 Thyssenkrupp System Engineering Gmbh System zum aufwärmen von werkstücken
WO2014079700A3 (de) * 2012-11-20 2014-07-17 Thyssenkrupp System Engineering Gmbh System zum temperieren von werkstücken
WO2014079701A2 (de) * 2012-11-20 2014-05-30 Thyssenkrupp System Engineering Gmbh System zum aufwärmen von werkstücken
WO2014079700A2 (de) * 2012-11-20 2014-05-30 Thyssenkrupp System Engineering Gmbh System zum temperieren von werkstücken
US9222729B2 (en) 2012-12-07 2015-12-29 Linde Aktiengesellschaft Plant and method for hot forming blanks
EP2806041A3 (de) * 2013-05-23 2015-04-15 Linde Aktiengesellschaft Anlage und Verfahren zum Warmumformen von Platinen
EP2955239A1 (de) * 2014-06-12 2015-12-16 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und erwärmungsanlage für das serienmässige erwärmen von blechplatinen mit ausbildung unterschiedlicher temperaturzonen
US10494691B2 (en) 2015-12-19 2019-12-03 GM Global Technology Operations LLC Method for producing a coated body hardened by hot forming as well as a body produced according to the method

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