DE102011051458B3 - Preparing press-hardened form conservations e.g. body or structure conservations of motor cars, comprises heating a blank in a liquid bath, and press-hardening the blank in a pressing tool for forming a hot-formed mold component - Google Patents

Preparing press-hardened form conservations e.g. body or structure conservations of motor cars, comprises heating a blank in a liquid bath, and press-hardening the blank in a pressing tool for forming a hot-formed mold component Download PDF

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Abstract

The method for preparing press-hardened form conservations such as body or structure conservations of motor cars from blanks (4) consisting of a hot-forming steel, comprises heating the blank in a liquid bath at a temperature above the AC3-temperatur of a steel material of the blank for 0.25-0.75 minutes and press-hardening in a pressing tool (7) for forming a hot-formed mold component, where the blank is arranged vertically in a liquid bath such as metal melt. The blanks are arranged parallel to each other in the liquid bath and position-orientedly held in the liquid bath. The method for preparing press-hardened form conservations such as body or structure conservations of motor cars from blanks (4) consisting of a hot-forming steel, comprises heating the blank in a liquid bath at a temperature above the AC3-temperatur of a steel material of the blank for 0.25-0.75 minutes and press-hardening in a pressing tool (7) for forming a hot-formed mold component, where the blank is arranged vertically in a liquid bath such as metal melt. The blanks are arranged parallel to each other in the liquid bath and position-orientedly held in the liquid bath. The blank: is continuously moved in the liquid bath; comprises a surface coating in the liquid bath, where the surface coating is made of a metal alloy layer with a layer thickness of 20 mu m; and is cut before heating in such a manner that their geometry corresponds to the development of a finished form conservation.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von pressgehärteten Formbauteilen, insbesondere Karosserie- oder Strukturbauteilen von Kraftfahrzeugen, aus einer Platine aus ungehärtetem, warm umformbaren Stahlblech.The invention relates to a method for the production of press-hardened molded components, in particular body or structural components of motor vehicles, from a blank of uncured, hot-forming steel sheet.

Bleche oder Platinen aus metallischen Legierungen werden im Allgemeinen warm oder kalt umgeformt. Zur Gewichtsreduzierung und zur Erhöhung der Crashfestigkeit werden in der Automobilindustrie zunehmend hochfeste borlegierte Stahlbleche eingesetzt, die zu Formbauteilen warm umgeformt und pressgehärtet werden. Die Warmumformung und Presshärtung von Metallblechen als solches ist bekannt, beispielsweise durch die DE 24 52 486 A1 . Hierbei wird eine Metallplatine bis auf eine Temperatur im spezifischen Austenitisierungstemperatur des Werkstoffs, d. h. auf eine Temperatur über der Umwandlungstemperatur AC1, vorzugsweise größer als AC3, des Eisen-Kohlenstoff-Diagramms der Legierung in einer Wärmebehandlungsanlage erwärmt, anschließend in ein Pressenwerkzeug eingelegt und umgeformt. Im Pressenwerkzeug eingespannt werden die Formbauteile durch Kühlung gehärtet.Sheet metal or metal alloy sheets are generally hot or cold formed. To reduce weight and increase crash resistance, high-strength boron-alloyed steel sheets are increasingly being used in the automotive industry, which are hot-formed into hot-formed components and press-hardened. The hot working and press hardening of metal sheets as such is known, for example, by the DE 24 52 486 A1 , In this case, a metal plate is heated to a temperature in the specific Austenitisierungstemperatur the material, ie at a temperature above the transition temperature AC1, preferably greater than AC3, the iron-carbon diagram of the alloy in a heat treatment plant, then inserted into a press tool and reshaped. Clamped in the press tool, the molded components are hardened by cooling.

Durch diese Vorgehensweise können die Werte der mechanischen Eigenschaften der Formbauteile gezielt beeinflusst werden. Neben der gleichmäßigen Erwärmung des gesamten Querschnittes werden aktuell weitere Verfahren verfolgt, die es erlauben, partielle Bauteileigenschaften der späteren Formbauteile durch unterschiedliche Verfahrensstrategien herstellen zu können.By means of this procedure, the values of the mechanical properties of the molded components can be influenced in a targeted manner. In addition to the uniform heating of the entire cross section, other methods are currently being pursued which make it possible to produce partial component properties of the later molded components by different process strategies.

In diesem Zusammenhang offenbart die DE 102 56 621 B3 ein Verfahren zur Warmumformung mit anschließendem Presshärtevorgang, bei dem die Platinen in einem Durchlaufofen in Zonen auf unterschiedliche Temperaturniveaus erwärmt werden, so dass sich bei einem anschließenden Härteprozess mindestens zwei Gefügebereiche mit unterschiedlicher Duktilität einstellen.In this context, the DE 102 56 621 B3 a method for hot forming with subsequent press hardening process in which the boards are heated in zones in a continuous furnace to different temperature levels, so that set in a subsequent hardening process at least two structural areas with different ductility.

Heute gängige Erwärmungsverfahren des Warmumformens oder Presshärtens von beschichteten oder unbeschichteten Platinen unterscheiden sich in der Erzeugung und der Übertragung der Wärmemenge in die Platine nach direkten oder indirekten Verfahren.Current heating methods of hot forming or press hardening of coated or uncoated boards differ in the generation and transfer of the amount of heat into the board by direct or indirect methods.

Als direkte Verfahren können spezielle Konduktions- oder Induktionsanlagen zur Erwärmung eingesetzt werden. Bei diesen Verfahren wird die benötigte Wärmemenge zur Temperatursteigerung direkt in der Platine generiert, so dass relativ kleine Erwärmungsanlagen konzipiert werden können (Stückerwärmung). Nachteilig bei dieser Erwärmungstechnik ist die starke Geometrieabhängigkeit des Erwärmungsergebnisses der Platine.As direct method special conductivity or induction systems can be used for heating. In these methods, the required amount of heat to increase the temperature is generated directly in the board, so that relatively small heating systems can be designed (piece heating). A disadvantage of this heating technique is the strong geometry dependence of the heating result of the board.

Bei den indirekten Erwärmungsverfahren werden überwiegend konventionelle Rollen- oder Drehherdöfen eingesetzt. Weiterhin können Hochleistungsstrahler eingesetzt werden, welche die Bauteiloberfläche mittels Strahlungswärme auf die gewünschte Temperatur aufheizen. Bei gasbefeuerten Rollen- oder Drehherdöfen liegt der Wirkungsgrad bei ca. 40% und ist durch die relativ schlechte Wärmeübertragung limitiert. Weiterhin ist die Prozesszeit der Erwärmung relativ lang, so dass zur Sicherstellung der Produktionszyklenzeit eine große Ofenstrecke bzw. ein großer Platzbedarffür die Öfen eingeplant werden muss.In indirect heating methods, conventional roller or rotary hearth furnaces are predominantly used. Furthermore, high-power radiators can be used, which heat the component surface by means of radiant heat to the desired temperature. In gas-fired roller or rotary hearth furnaces, the efficiency is about 40% and is limited by the relatively poor heat transfer. Furthermore, the process time of the heating is relatively long, so that a large furnace distance or a large space requirement for the furnaces must be planned to ensure the production cycle time.

Sowohl für den Warmformvorgang als auch den Härtevorgang ist die Erwärmung der Ausgangsprodukte von wesentlicher Bedeutung. Hierbei bringen die bekannten Erwärmungsprozesse, wie vorstehend erläutert, insbesondere hinsichtlich eines homogenen Temperaturverlaufs, aber auch hinsichtlich des Wirkungsgrades nicht die besten Voraussetzungen mit sich.Both for the thermoforming process and the curing process, the heating of the starting materials is essential. Here, the known heating processes, as explained above, in particular with regard to a homogeneous temperature profile, but also with regard to the efficiency not the best conditions with it.

Die Energiebilanz dieser Anlagen wird auch durch eine häufig eingesetzte Schutzbegasung des Ofens dadurch verschlechtert, dass Stickstoffabscheide bzw. -absaugvorrichtungen vorgehalten werden müssen.The energy balance of these systems is also degraded by a frequently used protective fumigation of the furnace, that nitrogen must be kept or -absaugvorrichtungen.

Ein wesentlicher Aspekt bei der Herstellung von Karosserie- und Strukturbauteilen von Kraftfahrzeugen ist weiterhin der Korrosionsschutz.An essential aspect in the production of body and structural components of motor vehicles is still the corrosion protection.

Die EP 1 143 029 B1 offenbart ein Verfahren zum Herstellen eines Formbauteils durch Tiefziehen eines insbesondere warmgewalzten und beschichteten Stahlblechs. Auch die WO 2010/085983 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von warmgeformten Stahlblechbauteilen, aus vorbeschichteten Platinen.The EP 1 143 029 B1 discloses a method for producing a molded component by deep drawing a particularly hot-rolled and coated steel sheet. Also the WO 2010/085983 A1 describes a method for producing thermoformed sheet steel components from precoated boards.

Durch die DE 102 20 323 C1 zählt ein Verfahren zur Herstellung eines Strukturbauteils für ein Fahrzeug zum Stand der Technik, bei welchem zunächst unter Umgebungstemperatur aus einer Platine aus Borstahl ein Strukturbauteil bis in die Nähe seiner Endform vorgeformt wird, worauf das vorgeformte Strukturbauteil in einer Schmelze aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung auf eine Temperatur oberhalb der oberen Umwandlungslinie im Z-T-U-Schaubild (Zeit-Temperatur-Umwandlungs-Schaubild) gebracht wird, in der Schmelze beschichtet und dann bei gleichzeitiger Härtung in einem Werkzeug in die Endform konfiguriert wird.By the DE 102 20 323 C1 includes a method for producing a structural component for a vehicle according to the prior art, in which first a structural component is preformed from a boron steel circuit board to near its final shape under ambient temperature, whereupon the preformed structural component in a melt of aluminum or an aluminum alloy on a Temperature above the upper conversion line in the ZTU graph (time-temperature conversion diagram) is brought, coated in the melt and then configured with simultaneous hardening in a tool in the final shape.

Nachteilig hieran ist, dass die kalt vorgeformten Halbzeuge einen vergleichsweise großen Platz beanspruchen. Demzufolge ist es nicht möglich, bei Aufrechterhaltung üblicher Taktzeiten eine Verkleinerung der Erwärmungs- bzw. Fertigungsfläche zu erreichen. Zudem kann der Vorformprozess einen zeitlichen Mehraufwand darstellen.The disadvantage of this is that the cold preformed semi-finished a comparatively large space claim. Consequently, it is not possible to achieve a reduction in the heating or production area while maintaining normal cycle times. In addition, the preforming process can represent a time-consuming additional effort.

Der Erfindung liegt daher, ausgehend vom Stand der Technik, die Aufgabe zugrunde, ein effizienteres und energie- sowie platzsparenderes Verfahren zur Herstellung von hochfesten pressgehärteten Formbauteilen aus Stahlblech aufzuzeigen, vorzugsweise zur Herstellung von mit einer Oberflächenbeschichtung versehenen Formbauteilen.The invention is therefore, starting from the prior art, the object of demonstrating a more efficient and energy-saving and space-saving process for the production of high-strength press-hardened molded parts made of sheet steel, preferably for the production of provided with a surface coating moldings.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst.According to the invention the object is achieved by a method according to claim 1.

Danach ist vorgesehen, dass eine Platine aus Warmformstahl in einem Flüssigkeitsbad erwärmt und anschließend in einem Presswerkzeug zum Formbauteil warm umgeformt und pressgehärtet wird. Die Platine wird unverformt im ebenen Zustand im Flüssigkeitsbad erwärmt und unmittelbar im Anschluss in einem Presswerkzeug warmgeformt und pressgehärtet. Aufgrund der Erwärmung der ebenen Platine erfolgt eine effiziente, schnelle und homogene bzw. gleichmäßige Temperaturverteilung auf kleinem Raumbedarf und bei deutlich verringertem Energieeinsatz.Thereafter, it is provided that a printed circuit board of hot-forming steel is heated in a liquid bath and then hot-formed in a pressing tool for the molded component and press-hardened. The board is heated undeformed in the flat state in the liquid bath and immediately afterwards thermoformed in a pressing tool and press-hardened. Due to the heating of the planar board is an efficient, fast and homogeneous or even temperature distribution on a small footprint and significantly reduced energy consumption.

Die Platine wird im Flüssigkeitsbad vertikal angeordnet. Dies optimiert den Platzbedarf und das Handling. Insbesondere können mehrere Platinen parallel nebeneinander im Flüssigkeitsbad vertikal angeordnet sein und erwärmt werden.The board is placed vertically in the liquid bath. This optimizes space requirements and handling. In particular, a plurality of circuit boards can be arranged vertically next to one another and heated vertically in the liquid bath.

Vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigen die abhängigen Ansprüche 2 bis 12 auf.Advantageous embodiments of the method according to the invention show the dependent claims 2 to 12.

Die Erwärmung der Platine im Flüssigkeitsbad wird vorzugsweise bis auf eine Temperatur oberhalb der AC3-Temperatur des Stahlwerkstoffs durchgeführt. Die AC3-Temperatur liegt bei einem hochfesten Stahl bei ca. 900°C und darüber, beispielsweise bei ca. 930°C. Nach Erreichen der Umformungstemperatur wird die Platine in das Pressenwerkzeug überführt und dort umgeformt und pressgehärtet.The heating of the board in the liquid bath is preferably carried out to a temperature above the AC3 temperature of the steel material. The AC3 temperature is at a high-strength steel at about 900 ° C and above, for example at about 930 ° C. After reaching the forming temperature, the board is transferred to the press tool and formed there and press hardened.

Die Erwärmung im Flüssigkeitsbad kann in einer Zeit von weniger als 5 Minuten, insbesondere in einer Zeit von 1 Minute bis 3 Minuten, erfolgen. Dieses Zeitfenster ermöglicht es, die Platine im Flüssigkeitsbad, insbesondere in einem Flüssigkeitsbad bestehend aus einer Metallschmelze, mit einer Oberflächenbeschichtung zu versehen. Insbesondere entsteht die Oberflächenbeschichtung durch Ausbildung einer Legierungsschicht an der Oberfläche der Platine. Auch kann eine vorbeschichtete Stahlblechplatine eingesetzt werden. Diese Beschichtung wird im Flüssigkeitsbad durchlegiert. Besonders bevorzugt kommt in diesem Zusammenhang eine Platine zum Einsatz, die eine Vorbeschichtung aus einer Aluminium-Silizium-Legierung besitzt. Diese Vorbeschichtung wird dann im Flüssigkeitsbad durchlegiert, wodurch eine Oberflächenbeschichtung aus einer Legierung aus Eisen, Aluminium und Silizium entsteht.The heating in the liquid bath can take place in a time of less than 5 minutes, in particular in a time of 1 minute to 3 minutes. This time window makes it possible to provide the board in the liquid bath, in particular in a liquid bath consisting of a molten metal, with a surface coating. In particular, the surface coating is formed by forming an alloy layer on the surface of the board. Also, a pre-coated sheet steel plate can be used. This coating is alloyed in the liquid bath. Particularly preferred in this context is a circuit board which has a pre-coating of an aluminum-silicon alloy. This pre-coating is then alloyed in the liquid bath, whereby a surface coating of an alloy of iron, aluminum and silicon is formed.

Steht eine Oberflächenbeschichtung nicht im Vordergrund, kann die Erwärmung im Flüssigkeitsbad in einer Zeit von weniger als 1 Minute, insbesondere in einer Zeit von 0,25 bis 0,75 Minuten, vorzugsweise in weniger als 30 Sekunden, erfolgen.If a surface coating is not in the foreground, the heating in the liquid bath can take place in a time of less than 1 minute, in particular in a time of 0.25 to 0.75 minutes, preferably in less than 30 seconds.

Insbesondere ist das erfindungsgemäße Verfahren auch für dicke Platinen, insbesondere Stahlblechplatinen mit einer Dicke größer 2 mm geeignet. Des Weiteren ist das Verfahren vorteilhaft für die Herstellung von pressgehärteten Formbauteilen aus hoch- und höchstfesten Stahlwerkstoffen, insbesondere auch Panzerstählen.In particular, the inventive method is also suitable for thick boards, especially sheet steel boards with a thickness greater than 2 mm. Furthermore, the method is advantageous for the production of press-hardened molded components made of high-strength and ultra-high-strength steel materials, in particular also tank steels.

Die Platine bzw. die Platinen werden im Flüssigkeitsbad bewegt, vorzugsweise kontinuierlich durch das Flüssigkeitsbad hindurch geführt. Dies kann den Verfahrensablauf optimieren.The board or the boards are moved in the liquid bath, preferably continuously passed through the liquid bath. This can optimize the process flow.

Eine für die Praxis besonders vorteilhafte Vorgehensweise sieht das Tauchen der Platinen in einem Flüssigkeitsbad vor, wobei die Platinen statisch im Flüssigkeitsbad positioniert sind. Im Flüssigkeitsbad werden die Platinen durch geeignete Fixier- bzw. Haltemittel lageorientiert. Möglich ist beispielsweise ein Bodenkamm, in dem die Platinen nach Art einer Fächerablage am Boden des Beckens fixiert werden.A procedure which is particularly advantageous in practice provides for dipping the boards in a liquid bath, wherein the boards are statically positioned in the liquid bath. In the liquid bath, the boards are position-oriented by means of suitable fixing or holding means. For example, a bottom comb is possible, in which the blanks are fixed in the manner of a fan tray at the bottom of the basin.

Im Rahmen der Erfindung sind unterschiedliche Flüssigkeitsbäder bzw. Badzusammensetzungen möglich. Insbesondere kommen Metallschmelzen in Betracht. Aber auch Öl- oder Salzbäder mit zweckentsprechender Formulierung bzw. Zusammensetzung sind möglich. Vor dem Tauchen der Platinen in das Flüssigkeitsbad kann eine Reinigung der Platinen durch Beflammen oder Beitzen erfolgen, um Oxide, Verunreinigungen und/oder Öl zu entfernen.In the context of the invention, different liquid baths or bath compositions are possible. In particular, metal melts come into consideration. But also oil or salt baths with appropriate formulation or composition are possible. Before dipping the boards in the liquid bath, the boards can be cleaned by flaming or brushing to remove oxides, impurities and / or oil.

Bei dem Flüssigkeitsbad handelt es sich besonders bevorzugt um eine Metallschmelze. Hierbei wird insbesondere eine Metallschmelze auf Basis von Aluminium verwendet. Vorzugsweise enthält die Metallschmelze 80 bis 96 Gew.-% Aluminium (Al) und 3 bis 12 Gew.-% Silizium (Si), insbesondere 7 bis 10 Gew.-% Silizium. Optional können bis 5 Gew.-% Magnesium (Mg) und bis zu 5 Gew.-% Zink (Zn) enthalten sein, ebenso wie unvermeidbare Verunreinigungen.The liquid bath is particularly preferably a molten metal. Here, in particular, a molten metal based on aluminum is used. Preferably, the molten metal contains 80 to 96 wt .-% aluminum (Al) and 3 to 12 wt .-% silicon (Si), in particular 7 to 10 wt .-% silicon. Optionally, up to 5% by weight of magnesium (Mg) and up to 5% by weight of zinc (Zn) may be included, as well as unavoidable impurities.

Ein besonders vorteilhafter Aspekt der Erfindung besteht darin, die Platine im Flüssigkeitsbad mit einer Oberflächenbeschichtung zu versehen, insbesondere mit einer Oberflächenbeschichtung aus einer Metalllegierungsschicht. Die Oberflächenbeschichtung kann eine Schichtdicke von 3,0 μm bis 50 μm, vorzugsweise von ca. 20 μm, besitzen. Die Einstellung der Schichtdicke erfolgt über die Verweilzeit der Platine in der Metallschmelze. A particularly advantageous aspect of the invention is to provide the board in the liquid bath with a surface coating, in particular with a surface coating of a metal alloy layer. The surface coating may have a layer thickness of 3.0 μm to 50 μm, preferably of approximately 20 μm. The adjustment of the layer thickness takes place over the residence time of the board in the molten metal.

Eine Homogenisierung des Flüssigkeitsbades kann bei einer statischen Anordnung vorteilhaft dadurch geschehen, dass das Flüssigkeitsbad mit einem gasförmigen Medium durchströmt wird. Besonders bevorzugt erfolgt dies vom Boden zur Oberfläche der Metallschmelze. Hierfür sind innerhalb des Beckens Gasöffnungen oder Düsen vorgesehen.Homogenization of the liquid bath can advantageously take place in a static arrangement by flowing through the liquid bath with a gaseous medium. This is particularly preferably done from the bottom to the surface of the molten metal. For this purpose, gas openings or nozzles are provided within the basin.

Eine mögliche Verfahrensvariante sieht vor, im Flüssigkeitsbad Zonen mit unterschiedlich hohen Temperaturen einzustellen. Die Platine kann dann im Flüssigkeitsbad in voneinander verschiedenen Bereichen auf unterschiedliche Temperaturen erwärmt werden. Als vorteilhaft wird angesehen, dass die Temperatur der Platine in einer ersten Zone des Flüssigkeitsbades auf eine Temperatur unter der AC1-Temperatur des Werkstoffs der Platine und die Temperatur der Platine in einer zweiten Zone oberhalb der AC3-Temperatur des Werkstoffs der Platine eingestellt wird. Hierdurch können am fertigen Formbauteil gezielt Gefügeeinstellungen mit unterschiedlichen mechanischen Eigenschaften erfolgen. So können Kraftfahrzeugbauteile hergestellt werden mit mindestens zwei Bereichen, die voneinander verschiedene Duktilitäten und Festigkeiten besitzen.A possible variant of the method envisages setting zones with different high temperatures in the liquid bath. The board can then be heated in the liquid bath in different areas to different temperatures. It is considered advantageous that the temperature of the board in a first zone of the liquid bath to a temperature below the AC1 temperature of the material of the board and the temperature of the board in a second zone above the AC3 temperature of the material of the board is adjusted. As a result, specific microstructural adjustments with different mechanical properties can take place on the finished molded component. Thus, motor vehicle components can be produced with at least two areas that have mutually different ductilities and strengths.

Möglich ist es auch, lokal unterschiedliche Temperaturen durch ein gasförmiges Medium zu bewirken, was als Isolator an bestimmten Bereichen der Platinenoberfläche vorbeigeführt wird, um eine lokal niedrigere Endtemperatur, insbesondere eine Temperatur kleiner als AC3 zu erreichen. Innerhalb des Flüssigkeitsbades kann eine solche Begasung mit geführten Düsen oder durch eine sequenzielle Steuerung mehrerer Gasöffnungen in Bewegungsrichtung der Platine erfolgen.It is also possible to effect locally different temperatures through a gaseous medium, which is passed as an insulator at certain areas of the board surface in order to achieve a locally lower end temperature, in particular a temperature less than AC3. Within the liquid bath, such a gassing with guided nozzles or by a sequential control of several gas openings in the direction of movement of the board can be done.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Platine vor der Erwärmung derart beschnitten wird, dass deren Geometrie im Wesentlichen der Abwicklung des fertigen Formbauteils entspricht. Auch kann die Platine mit Öffnungen versehen werden. Hierdurch können nachträgliche Beschnitt- und/oder Bearbeitungsoperationen vermieden, zumindest jedoch weitestgehend verringert werden.It is particularly expedient if the board is cut before heating in such a way that its geometry substantially corresponds to the development of the finished molded component. Also, the board can be provided with openings. As a result, subsequent trimming and / or machining operations can be avoided, but at least greatly reduced.

Ein möglicher Verfahrensablauf nach Maßgabe der Erfindung wird nachfolgend beschrieben:
Ein unbeschichtetes Stahlblech wird vom Band bzw. Coil abgerollt und mittels ein oder mehreren Scher- oder Stanzeinrichtungen zu Platinen zugeschnitten. Die Platinen werden anschließend mittels einer Handlingeinrichtung einer Fördereinrichtung zugeführt. Die Fördereinrichtung befördert die Platinen kontinuierlich durch ein temperiertes Flüssigkeitsbad, insbesondere eine Metallschmelze. Dabei sind mehrere Platinen mit Abstand nebeneinander parallel und vertikal zum Beckenboden hin angeordnet. Die Platinen werden in der Metallschmelze vollständig untergetaucht. Bis zum Ausgang aus dem Flüssigkeitsbad nimmt die Platine bzw. nehmen die Platinen zum einen eine Temperatur an, welche die Austenitisierung oder zumindest die Teilaustenitisierung des Stahlgefüges ermöglicht. Zum anderen wird die Oberfläche der Platinen mit einem metallischen Überzug bzw. einer Oberflächenbeschichtung beschichtet. Nach der Verweildauer der Platinen in der Metallschmelze hat sich eine Legierungsschicht an der Platinenoberfläche gebildet. Die Oberflächenbeschichtung entspricht im Wesentlichen der Zusammensetzung der Metallschmelze. Insbesondere besteht die Oberflächenbeschichtung aus einer Legierungsschicht aus Eisen (Fe), Aluminium (Al) und Silizium (Si). Die Herstellung einer künstlichen Schutzgasatmosphäre ist trotz der Erhitzung der Platinen nicht erforderlich, da diese vollständig von der Metallschmelze umschlossen sind und so eine Randschichtentkohlung nicht stattfinden kann. Darüber hinaus wird auch nach Austritt der Platinen aus der Metallschmelze eine Schutzwirkung aufrechterhalten, was zusätzliche Vorteile für die anschließenden Bearbeitungsschritte bringt. Als besonders vorteilhaft ist darauf hinzuweisen, dass bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Stickstoffabscheidebzw. -absaugvorrichtung eingespart werden kann, da, wie gesagt, die Platinen bei der Erwärmung vollständig im Flüssigkeitsbad eingetaucht sind.
A possible procedure according to the invention is described below:
An uncoated steel sheet is unrolled from the belt or coil and cut into blanks by means of one or more shearing or punching devices. The blanks are then fed by means of a handling device of a conveyor. The conveyor continuously conveys the boards through a temperature-controlled liquid bath, in particular a molten metal. In this case, a plurality of circuit boards are arranged at a distance next to each other parallel and vertically to the pelvic floor. The boards are completely submerged in the molten metal. Until the exit from the liquid bath, the board or boards take on the one hand to a temperature which allows austenitization or at least partial austenitization of the steel structure. On the other hand, the surface of the boards is coated with a metallic coating or a surface coating. After the dwell time of the boards in the molten metal, an alloy layer has formed on the board surface. The surface coating essentially corresponds to the composition of the molten metal. In particular, the surface coating consists of an alloy layer of iron (Fe), aluminum (Al) and silicon (Si). The production of an artificial protective gas atmosphere is not required despite the heating of the boards, since they are completely enclosed by the molten metal and so can not take place a surface decarburization. In addition, a protective effect is maintained even after exiting the boards from the molten metal, which brings additional benefits for the subsequent processing steps. It should be noted as particularly advantageous that in the inventive method a Stickstoffabscheidebzw. -absaugvorrichtung can be saved because, as I said, the boards are immersed in the heating completely in the liquid bath.

Nach Abschluss der Erwärmung im Flüssigkeitsbad liegen die Platinen je nach Temperatureinstellung in teilaustenitisiertem oder austenitisiertem Zustand vor. Die warmen Platinen werden mit einer Handlingeinrichtung einer Presse zugeführt und in ein aktiv kühlbares Formwerkzeug eingelegt. Als Zwischenschritt vor oder während des Transfers zum Presswerkzeug wird gegebenenfalls überschüssige Metallschmelze von der Platinenoberfläche entfernt, beispielsweise mittels mechanischer Abstreifer oder ähnlichem. Es kann auch ein Nachlegieren durchgeführt werden durch eine zusätzliche Wärmebeaufschlagung, beispielsweise mittels eines Brenners oder einer anderen Wärmequelle. Vorstellbar ist auch eine Kombination aus berührungslosem Entfernen und Nachlegieren der Restschmelze mittels eines Heizgebläses.After completion of the heating in the liquid bath, the blanks are in a partially austenitized or austenitized state, depending on the temperature setting. The warm blanks are fed with a handling device of a press and placed in an actively coolable mold. As an intermediate step before or during the transfer to the pressing tool, excess molten metal may be removed from the surface of the board, for example by means of mechanical scrapers or the like. It can also be carried out by additional heat application, for example by means of a burner or other heat source. Also conceivable is a combination of non-contact removal and readjustment of the residual melt by means of a fan heater.

Anschließend erfolgt eine Warmumformung der beschichteten Platine zu einem Formbauteil, welches unter Verbleib im geschlossenen Formwerkzeug dabei abgeschreckt und dadurch gehärtet wird.Subsequently, a hot forming of the coated board takes place to a mold component, which quenched while remaining in the closed mold and thereby hardened.

Vorzugsweise ist die Metallschmelze eine Aluminiumlegierung mit Bestandteilen von Silizium, wobei der Anteil an Silizium vorteilhaft mehr als 7% beträgt. Preferably, the molten metal is an aluminum alloy with constituents of silicon, wherein the proportion of silicon is advantageously more than 7%.

Die Temperatur der Stahlblechplatine sollte so lange über eine Austenitisierungstemperatur AC3 gehalten werden, dass sich ein vorzugsweise vollständiges Austenitgefüge ausbildet. Dementsprechend hat die Metallschmelze vorzugsweise während der gesamten Eintauchzeit der Platine eine höhere Temperatur als die Umwandlungstemperatur AC3 des Stahlwerkstoffs.The temperature of the sheet steel plate should be maintained above an austenitizing temperature AC3 for so long that a preferably complete austenite structure is formed. Accordingly, the molten metal preferably has a higher temperature than the transformation temperature AC3 of the steel material during the entire immersion time of the board.

Der Transfer aus dem Flüssigkeitsbad bzw. der Metallschmelze zum Presswerkzeug wird vorteilhafter Weise kurz gehalten, um einen Wärmeverlust zu vermeiden bzw. um ein unnötiges Höhererwärmen der Platinen in der Metallschmelze zu vermeiden. Zu Beginn der Warmumformung der Platinen soll deren Temperatur noch weitestgehend vollständig oberhalb der Umwandlungstemperatur AC1 liegen.The transfer from the liquid bath or the molten metal to the pressing tool is advantageously kept short in order to avoid heat loss or to avoid unnecessary heating of the boards in the molten metal. At the beginning of the hot forming of the boards their temperature should still be largely completely above the transition temperature AC1.

Alternativ ist es möglich, den Transfer vom Flüssigkeitsbad zum Presswerkzeug isotherm zu realisieren, beispielsweise unter geringfügiger Wärmezufuhr, um die Platinen auf Temperatur zu halten.Alternatively, it is possible to realize the transfer from the liquid bath to the pressing tool isothermally, for example, with a small amount of heat to keep the boards to temperature.

Die Warmumformung findet in einem Presswerkzeug statt bestehend aus Ober- und Unterwerkzeug und Pressstempel. Durch die Warmformung wird die Platine durch Ziehen in eine dreidimensionale Form gebracht.The hot forming takes place in a pressing tool consisting of upper and lower tools and press punches. By thermoforming the board is brought by pulling in a three-dimensional shape.

Möglich ist es, Öffnungen oder Beschnittoperationen an der warmen Platine direkt im Formwerkzeug vorzunehmen, da sich geringere Presskräfte als bei der Kaltumformung ergeben und kürzere Zykluszeiten für das Gesamtverfahren möglich sind. Auch ein nachträglicher Beschnitt nach dem Warmumformen und Härten der Formbauteile ist möglich. Dies erfolgt beispielsweise bei komplizierten Beschnittoperationen bzw. -geometrien sowie engen Toleranzvorgaben am fertigen Formbauteil oder auch wenn ein Beschnitt im Formwerkzeug aus anderen Gründen nicht möglich ist.It is possible to make openings or trimming operations on the hot board directly in the mold, since lower pressing forces than in the cold forming and shorter cycle times for the overall process are possible. Subsequent trimming after hot forming and hardening of the molded components is also possible. This is done, for example, in complicated trim operations or geometries and tight tolerance specifications on the finished mold component or even if a trim in the mold for other reasons is not possible.

Das Härten selbst findet durch rasche Abkühlung bzw. Abschreckung wenigstens eines Teils des Formbauteils innerhalb des gekühlten Presswerkzeugs statt, und zwar mit einer Abkühlgeschwindigkeit, die über der kritischen Abkühlgeschwindigkeit liegt. Hierdurch kommt es zur gewünschten Martensitausbildung in den ausreichend schnell abgekühlten Bauteilbereichen, wodurch sich die angestrebte Festigkeitssteigerung einstellt.Hardening itself takes place by rapid cooling or quenching of at least part of the mold component within the cooled die, at a cooling rate above the critical cooling rate. This leads to the desired martensite formation in the sufficiently rapidly cooled component areas, which sets the desired increase in strength.

Alternativ ist durch eine gezielte Anströmung von Bauteilbereichen der Platinen mittels eines Gases aufgrund der hiermit eingehenden isolierenden Wirkung ein nachfolgendes partielles Härten möglich.Alternatively, a subsequent partial hardening is possible by a targeted flow of component areas of the boards by means of a gas due to the hereby received insulating effect.

Vorstellbar ist auch, dass durch eine differenzierte Temperierung des Flüssigkeitsbades, beispielsweise durch eine Zoneneinteilung oder eine lokal verstärkte Aufheizung im Flüssigkeitsbad, nur eine partielle Austenitisierung der Platine vorgenommen wird. Demzufolge findet dann auch beim anschließenden Presshärtevorgang nur eine partielle Härtung des fertigen Formbauteils statt. Dies setzt bei einer Metallschmelze voraus, dass die Schmelzentemperatur überall oberhalb der Solidustemperatur der Schmelzenlegierung liegt, aber partiell unterhalb der AC1 Temperatur der Platine.It is also conceivable that only a partial austenitization of the board is made by a differentiated temperature control of the liquid bath, for example by zoning or locally enhanced heating in the liquid bath. Consequently, then only a partial hardening of the finished molded component takes place during the subsequent press hardening process. For a molten metal, this presupposes that the melt temperature is everywhere above the solidus temperature of the melt alloy, but partially below the AC1 temperature of the board.

Findet keine Oberflächenbeschichtung der Platinen im Flüssigkeitsbad statt oder aber wenn eine zweite Oberflächenbeschichtung, insbesondere eine Korrosionsschutzbeschichtung, erfolgen soll für einen dauerhaften Schutz des Formbauteils, können die fertigen Formbauteile einzeln oder im Verbund mit weiteren Komponenten zusätzlich nachträglich oberflächenbeschichtet werden, beispielsweise durch eine Tauchlackierung, eine Feuerverzinkung oder eine Bepulverung ebenso wie durch Spritzen oder Lackieren.If there is no surface coating of the sinkers in the liquid bath or if a second surface coating, in particular an anticorrosive coating, is to be carried out for permanent protection of the mold component, the finished mold components may additionally be subsequently surface-coated individually or in combination with other components, for example by dip-coating Hot dip galvanizing or powdering as well as spraying or painting.

Besonders hervorzuheben ist nochmals, dass bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auf die ansonsten bei der herkömmlichen Erwärmung in einem Durchlaufofen übliche Begasung mit Stickstoff verzichtet werden kann. Somit kann auch die Stickstoffwiederaufbereitung entfallen.It should be emphasized once again that in the process according to the invention, the usual fumigation with nitrogen which is otherwise customary in the case of conventional heating in a continuous furnace can be dispensed with. Thus, the nitrogen reprocessing can be omitted.

Wie bereits erwähnt, kann eine kontinuierliche Führung der Platinen durch das Flüssigkeitsbad erfolgen. Bevorzugt wird ein sequenzieller bzw. getakteter Durchgang der Platinen durch das Flüssigkeitsbad durchgeführt. Die Platinen werden hierfür im Flüssigkeitsbad lageorientiert gehalten. Die Platinen können beispielsweise mittels einer Handlingeinrichtung zur Erwärmung und gegebenenfalls zur Oberflächenbeschichtung an festen Positionen in das Flüssigkeitsbad eingestellt bzw. eingeführt werden. Hierfür sind entsprechende Fixier- bzw. Positioniermittel im Becken des Flüssigkeitsbades vorgesehen. Auch hierbei ist durch eine gezielte Temperierung des Flüssigkeitsbades eine Zoneneinteilung möglich, so dass die Platinen durch wenigstens zwei unterschiedliche Temperaturzonen unterschiedlich stark erwärmt werden. Dementsprechend ergibt sich im nachfolgenden Warmform- und Presshärtvorgang ein Formbauteil mit bereichsweise unterschiedlichen Gefügeeigenschaften entsprechend unterschiedlicher Festigkeit und Duktilität.As already mentioned, a continuous guidance of the boards can be effected by the liquid bath. Preferably, a sequential or clocked passage of the boards is performed by the liquid bath. The boards are held in a position-oriented manner in the liquid bath for this purpose. The boards can be set or introduced, for example, by means of a handling device for heating and optionally for surface coating at fixed positions in the liquid bath. For this purpose, appropriate fixing or positioning means are provided in the basin of the liquid bath. Here, too, a zone division is possible by a targeted temperature control of the liquid bath, so that the boards are heated to different degrees by at least two different temperature zones. Accordingly, in the subsequent thermoforming and press-hardening process, a molding component having locally different structural properties corresponding to different strength and ductility results.

Als Ausgangsmaterial kann auch ein vorbeschichteter Warmformstahl eingesetzt werden. Möglich ist beispielsweise eine dünne Vorbeschichtung, vorzugsweise auf Basis von Aluminium, welche nicht an Luft oxidiert. Die Vorbeschichtung kann auch aus einer höher schmelzenden Legierung bestehen. Die Vorbeschichtung bewirkt eine bessere Haftbarkeit einer bei der Erwärmung in der Metallschmelze ausgebildeten Oberflächenbeschichtung. Die Vorbeschichtung kann auch höherschmelzend sein und beispielsweise als Nebenprodukt des Bandwalzprozesses auf dem Stahlband ausgebildet worden sein.As a starting material, a pre-coated hot-forming steel can be used. For example, a thin pre-coating is possible, preferably based on aluminum, which does not oxidize in air. The precoating may also consist of a higher melting alloy. The precoating causes better adhesion of a formed during heating in the molten metal surface coating. The pre-coating can also be higher melting and, for example, be formed as a by-product of the strip rolling process on the steel strip.

Grundsätzlich ist es auch möglich, erfindungsgemäße Verfahren unter einer Schutzgasatmosphäre zu betreiben, insbesondere vor oder während der Erwärmung der Platinen im Flüssigkeitsbad. Dies kann insbesondere dann erfolgen, wenn eine Begasung des Flüssigkeitsbades zur Homogenisierung oder für eine partielle Isolation der getauchten Platinen vorgesehen ist.In principle, it is also possible to operate processes according to the invention under an inert gas atmosphere, in particular before or during the heating of the sinkers in the liquid bath. This can be done in particular if a fumigation of the liquid bath is provided for homogenization or for a partial insulation of the dipped boards.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen:The invention is described below with reference to exemplary embodiments illustrated in the drawings. Show it:

1 schematisch eine Fertigungslinie mit der Darstellung des Grundprinzips eines erfindungsgemäßen Verfahrensablaufs; 1 schematically a production line with the representation of the basic principle of a method sequence according to the invention;

2 einen alternativen Verfahrensablauf mit der Darstellung von Handlingeinrichtungen; 2 an alternative procedure with the presentation of handling equipment;

3 einen weiteren alternativen Verfahrensablauf und 3 another alternative procedure and

4 das Beladungsschema eines Flüssigkeitsbades in der Draufsicht. 4 the loading scheme of a liquid bath in plan view.

In den 1 bis 4 tragen einander entsprechende Bauteile bzw. Bauteilkomponenten die gleichen Bezugszeichen. Die Darstellungen sind schematisiert und nicht maßstäblich zu verstehen.In the 1 to 4 carry corresponding components or component components the same reference numerals. The illustrations are schematic and not to scale.

Die 1 bis 3 zeigen drei mögliche Verfahrensabläufe für die Herstellung von pressgehärteten Formbauteilen, wobei die 1 das Grundprinzip zeigt und die 2 und 3 mögliche Verfahrensvarianten, die sich im Wesentlichen durch das Handling der Platinen beim Überführen in bzw. aus dem Flüssigkeitsbad bzw. innerhalb des Flüssigkeitsbades unterscheiden.The 1 to 3 show three possible processes for the production of press-hardened molded components, wherein the 1 the basic principle shows and the 2 and 3 possible process variants, which differ essentially by the handling of the boards during transfer into or out of the liquid bath or within the liquid bath.

Ein in Bandform auf einem Coil 1 bereit gestelltes Stahlblech 2 aus einem härtbaren, warm umformbaren Stahl (Warmformstahl) wird vom Coil 1 abgezogen und in einer Schneidstation 3 in Platinen 4 geteilt. Die Platinen 4 können in der Schneidstation 3 derart beschnitten werden, dass deren Geometrie im Wesentlichen der Abwicklung des fertigen Formbauteils entspricht. Die Platinen 4 werden zu einem Becken 5 überführt, in welchem sich ein Flüssigkeitsbad 6 befindet. Das Flüssigkeitsbad 6 ist aufgeheizt auf eine Temperatur oberhalb der Umwandlungstemperatur AC1 des Stahlwerkstoffs der Platinen 4, insbesondere auf eine oberhalb der AC3-Temperatur des Stahlwerkstoffs liegenden Umform- und Härtetemperatur.A tape on a coil 1 provided steel sheet 2 Made of a hardenable, hot-workable steel (thermoformed steel) is made by the coil 1 withdrawn and in a cutting station 3 in boards 4 divided. The boards 4 can in the cutting station 3 be trimmed such that their geometry substantially corresponds to the development of the finished mold component. The boards 4 become a basin 5 transferred, in which a liquid bath 6 located. The liquid bath 6 is heated to a temperature above the transition temperature AC1 of the steel material of the boards 4 , in particular to a lying above the AC3 temperature of the steel material forming and hardening temperature.

Das Flüssigkeitsbad 6 besteht aus einer Metallschmelze, insbesondere aus einer Metallschmelze auf Basis von Aluminium, die 80 bis 96 Gew.-% Aluminium (Al) und 3 bis 12 Gew.-% Silizium (Si), insbesondere 7 bis 10 Gew.-% Silizium (Si) enthält. Optional kann die Metallschmelze jeweils bis zu 5 Gew.-% Magnesium (Mg) und/oder Zink (Zn) enthalten.The liquid bath 6 consists of a molten metal, in particular of a molten metal based on aluminum, the 80 to 96 wt .-% aluminum (Al) and 3 to 12 wt .-% silicon (Si), in particular 7 to 10 wt .-% silicon (Si ) contains. Optionally, the molten metal may each contain up to 5% by weight of magnesium (Mg) and / or zinc (Zn).

Anhand der 4 wird deutlich, dass die Platinen 4 innerhalb des Beckens 5 mit dem Flüssigkeitsbad 6 vertikal (z-Richtung) und parallel zueinander angeordnet sind. Dies ermöglicht die Erwärmung einer Vielzahl von Platinen 4 gleichzeitig bei geringem Platzbedarf und optimiertem Energieeinsatz. Die Anordnung und der Abstand der Platinen 4 zueinander sind so gewählt, dass eine verfahrensoptimierte Wärmeübertragung vom Flüssigkeitsbad 6 auf die Platinen 4 erfolgt.Based on 4 it becomes clear that the boards 4 within the basin 5 with the liquid bath 6 vertically (z-direction) and are arranged parallel to each other. This allows the heating of a variety of boards 4 at the same time with a small footprint and optimized energy use. The arrangement and spacing of the boards 4 to each other are chosen so that a process-optimized heat transfer from the liquid bath 6 on the boards 4 he follows.

Nachdem die Platinen 4 im Flüssigkeitsbad 6 auf Umformtemperatur erwärmt sind, werden die Platinen 4 in ein Presswerkzeug 7 überführt und dort zum Formbauteil warm umgeformt und durch Kühlung mittels einer Kühleinrichtung 8 und in das Presswerkzeug 7 integriertem Kühlkreislauf im Presswerkzeug 7 eingespannt pressgehärtet.After the boards 4 in the liquid bath 6 heated to forming temperature, the boards are 4 in a pressing tool 7 transferred and formed there to the mold component warm and by cooling by means of a cooling device 8th and in the pressing tool 7 integrated cooling circuit in the pressing tool 7 Press-hardened clamped.

Bei der Erwärmung der Platinen 4 im Flüssigkeitsbad 6 kann an der Platinenoberfläche eine Oberflächenbeschichtung in Form einer Legierungsschicht ausgebildet werden, die im Wesentlichen aus dem Werkstoff der Metallschmelze des Flüssigkeitsbads 6 und dem Stahlwerkstoff der Platinen 4, also insbesondere aus Eisen (Fe), Aluminium (Al) und Silizium (Si) besteht. Die Schichtdicke der Oberflächenbeschichtung ist abhängig von der Verweilzeit der Platinen 4 im Flüssigkeitsbad 6 und kann zwischen 3,0 μm und 50 μm liegen, vorzugsweise bei ca. 20 μm. Die Erwärmung der Platinen 4 im Flüssigkeitsbad 6 erfolgt dann in einer Zeit von weniger als 5 Minuten, insbesondere in einer Zeit von 1 Minute bis 3 Minuten.When heating the boards 4 in the liquid bath 6 For example, a surface coating in the form of an alloy layer, which essentially consists of the material of the molten metal of the liquid bath, can be formed on the circuit board surface 6 and the steel material of the boards 4 , ie in particular of iron (Fe), aluminum (Al) and silicon (Si). The layer thickness of the surface coating depends on the dwell time of the boards 4 in the liquid bath 6 and may be between 3.0 μm and 50 μm, preferably about 20 μm. The heating of the boards 4 in the liquid bath 6 then takes place in a time of less than 5 minutes, in particular in a time of 1 minute to 3 minutes.

Möglich ist es auch, die Platinen 4 im Flüssigkeitsbad 6 ohne Ausbildung einer Oberflächenbeschichtung zu erwärmen und auf Warmform- bzw. Presshärttemperatur aufzuheizen. Dies erfolgt in einer Zeit von weniger als 1 Minute, vorzugsweise in ca. 30 Sekunden.It is also possible, the boards 4 in the liquid bath 6 to heat without formation of a surface coating and to heat to thermoforming or Presshärttemperatur. This takes place in a time of less than 1 minute, preferably in about 30 seconds.

2 zeigt einen Verfahrensablauf, bei dem die Platinen 4 von der Schneidestation 3 mittels eines Transferroboters 9 zu einer Greifereinheit 10 überführt werden. Die Platinen 4 werden von der Greifereinheit 10 aufgenommen und im Flüssigkeitsbad 6 auf Halterungen 11 positioniert. Nach der Erwärmung und gegebenenfalls Ausbildung der Beschichtung werden die Platinen 4 durch die Greifereinheit 10 erneut aufgenommen und für einen nachgeschalteten Transferroboter 12 bereit gestellt, der die Platinen 4 in das Presswerkzeug 7 überführt. 2 shows a procedure in which the boards 4 from the cutting station 3 by means of a transfer robot 9 to a gripper unit 10 be transferred. The boards 4 be from the gripper unit 10 taken up and in the liquid bath 6 on mounts 11 positioned. After heating and optionally forming the coating, the boards 4 through the gripper unit 10 recorded again and for a downstream transfer robot 12 provided the boards 4 in the pressing tool 7 transferred.

Bei dem in der 3 dargestellten Verfahrensablauf werden die geschnittenen Platinen 4 auf einem Rollenförderer 13 zum Becken 5 mit dem darin befindlichen Flüssigkeitsbad 6 befördert. Dort werden sie durch eine Greifereinheit 10 aufgenommen und im Flüssigkeitsbad 6 auf Halterungen 11 positioniert. Die Halterungen 11 sind auf einer Fördereinrichtung 14 angeordnet, so dass die Platinen 4 durch das Flüssigkeitsbad 6 bewegt, vorzugsweise kontinuierlich durch das Flüssigkeitsbad 6 hindurch in Pfeilrichtung P bewegt werden. Am Ende der Förderstrecke werden die Platinen 4 von der Greifereinheit 10 aufgenommen sowie aus dem Flüssigkeitsbad 6 entnommen und durch den Transferroboter 12 dem Presswerkzeug 7 zugeführt. Im Presswerkzeug 7 werden die Platinen 4 dann warm umgeformt und pressgehärtet.In the in the 3 process shown are the cut boards 4 on a roller conveyor 13 to the pelvis 5 with the liquid bath therein 6 promoted. There they are by a gripper unit 10 taken up and in the liquid bath 6 on mounts 11 positioned. The brackets 11 are on a conveyor 14 arranged so that the boards 4 through the liquid bath 6 moves, preferably continuously through the liquid bath 6 be moved through in the direction of arrow P. At the end of the conveyor line are the boards 4 from the gripper unit 10 taken as well as from the liquid bath 6 taken and by the transfer robot 12 the pressing tool 7 fed. In the pressing tool 7 become the boards 4 then hot formed and press hardened.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Coilcoil
22
Stahlblechsheet steel
33
Schneidstationcutting station
44
Platinecircuit board
55
Beckenpool
66
Flüssigkeitsbadliquid bath
77
Presswerkzeugpress tool
88th
Kühleinrichtungcooling device
99
Transferrobotertransfer robot
1010
Greifereinheitgripper unit
1111
Halterungbracket
1212
Transferrobotertransfer robot
1313
Rollenfördererroller conveyors
1414
FördereinrichtungConveyor
PP
Pfeilarrow

Claims (12)

Verfahren zur Herstellung von pressgehärteten Formbauteilen, insbesondere Karosserie- oder Strukturbauteilen von Kraftfahrzeugen, aus einer Platine (4) aus Warmformstahl, wobei die Platine (4) in einem Flüssigkeitsbad (6) erwärmt und anschließend in einem Presswerkzeug (7) zum Formbauteil warm umgeformt und pressgehärtet wird; dadurch gekennzeichnet, dass die Platine (4) im Flüssigkeitsbad (6) vertikal angeordnet wird.Method for producing press-hardened molded components, in particular bodywork or structural components of motor vehicles, from a printed circuit board ( 4 ) of hot-forming steel, the board ( 4 ) in a liquid bath ( 6 ) and then in a pressing tool ( 7 ) is thermoformed and press-hardened to the mold component; characterized in that the board ( 4 ) in the liquid bath ( 6 ) is arranged vertically. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Platinen (4) parallel zueinander angeordnet im Flüssigkeitsbad (6) erwärmt werden.Method according to Claim 1, characterized in that a plurality of circuit boards ( 4 ) arranged parallel to one another in the liquid bath ( 6 ) are heated. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmung der Platine (4) im Flüssigkeitsbad (6) bis auf eine Temperatur oberhalb der AC3-Temperatur des Stahlwerkstoffs der Platine (4) durchgeführt wird.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the heating of the board ( 4 ) in the liquid bath ( 6 ) to a temperature above the AC3 temperature of the steel material of the board ( 4 ) is carried out. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmung im Flüssigkeitsbad (6) in einer Zeit von weniger als 5 min, insbesondere in einer Zeit von 1 min bis 3 min, erfolgt.Method according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the heating in the liquid bath ( 6 ) in a time of less than 5 minutes, in particular in a time of 1 minute to 3 minutes. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmung im Flüssigkeitsbad (6) in einer Zeit von weniger als 1 min, insbesondere in einer Zeit von 0,25 min bis 0,75 min, erfolgt.Method according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the heating in the liquid bath ( 6 ) takes place in a time of less than 1 min, in particular in a time of 0.25 min to 0.75 min. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Platine (4) im Flüssigkeitsbad (6) lageorientiert gehalten wird.Method according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that the board ( 4 ) in the liquid bath ( 6 ) is held in a situation-oriented manner. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Platine (4) im Flüssigkeitsbad (6) bewegt wird, vorzugsweise kontinuierlich durch das Flüssigkeitsbad (6) hindurch geführt wird.Method according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that the board ( 4 ) in the liquid bath ( 6 ) is moved, preferably continuously through the liquid bath ( 6 ) is passed through. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Flüssigkeitsbad (6) eine Metallschmelze verwendet wird.Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that as liquid bath ( 6 ) a molten metal is used. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Metallschmelze auf Basis von Aluminium verwendet wird, vorzugsweise eine Metallschmelze, die 80 bis 96 Gew.-% Aluminium (Al) und 3 bis 12 Gew.-% Silizium (Si), insbesondere 7 bis 10 Gew.-% Silizium (Si) sowie optional bis zu 5 Gew.-% Magnesium (Mg) und bis zu 5 Gew.-% Zink (Zn) enthält.A method according to claim 8, characterized in that a molten metal based on aluminum is used, preferably a molten metal, the 80 to 96 wt .-% of aluminum (Al) and 3 to 12 wt .-% silicon (Si), in particular 7 to 10 wt .-% silicon (Si) and optionally up to 5 wt .-% magnesium (Mg) and up to 5 wt .-% zinc (Zn). Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Platine (4) im Flüssigkeitsbad (6) eine Oberflächenbeschichtung erhält, insbesondere eine Oberflächenbeschichtung aus einer Metalllegierungsschicht und einer Schichtdicke von 3,0 μm bis 50 μm, vorzugsweise von ca. 20 μm.Method according to at least one of claims 1 to 9, characterized in that the board ( 4 ) in the liquid bath ( 6 ) receives a surface coating, in particular a surface coating of a metal alloy layer and a layer thickness of 3.0 .mu.m to 50 .mu.m, preferably of about 20 microns. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass im Flüssigkeitsbad Zonen mit unterschiedlich hohen Temperaturen eingestellt werden und die Platine im Flüssigkeitsbad bereichsweise unterschiedlich stark erwärmt wird.Method according to at least one of claims 1 to 10, characterized in that in the liquid bath zones are set with different high temperatures and the board in the liquid bath is partially heated to different degrees. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Platine (4) vor der Erwärmung derart beschnitten wird, dass deren Geometrie im Wesentlichen der Abwicklung des fertigen Formbauteils entspricht.Method according to at least one of claims 1 to 11, characterized in that the board ( 4 ) is pruned before heating, that their geometry substantially corresponds to the development of the finished mold component.
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