DE102012201267A1

DE102012201267A1 - Arbeitsverfahren zum Anlassen pressgehärteter Bauteile

Info

Publication number: DE102012201267A1
Application number: DE201210201267
Authority: DE
Inventors: Josef Schmeiler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-01-30
Filing date: 2012-01-30
Publication date: 2013-08-01

Abstract

Die Erfindung beschreibt ein Arbeitsverfahren zum Anlassen pressgehärteter Bauteile, bei dem das Bauteil durch eine angeformte Elektrode aufgeheizt wird.

Description

Das Verfahren dient zum gesteuerten Anlassen von pressgehärteten Bauteile durch die Verwendung des ohmschen Widerstandes.
Bei der Fertigung von pressgehärteten Bauteilen wird im Bauteil eine durchgehende Härte gleicher Festigkeit erzeugt. Durch den Härtevorgang wird das Bauteil sehr steif und verliert seine Verformungseigenschaft. Im Automobilbau ist es in Crash relevanten Zonen aber notwendig, das Verformungsverhalten der Bauteile so zu steuern, dass es nicht zum Bruch des Bauteils, sondern zu einer gezielten Verformung führt. Durch ein Halten in einer niedereren Temperatur als die der Härtetemperatur, dem Anlassen, wird das Gefüge so beeinflusst, dass die Härte reduziert und die Dehnung erhöht wird, bis sich die gewünschten mechanischen Eigenschaften einstellen. Diese Eigenschaft bezieht sich entweder auf das gesamte Bauteil oder flächig, partiell auf einen bestimmten Bereich des Bauteils. Dies wird nach dem Stand der Technik dadurch erreicht, dass das gesamte Bauteil über längere Zeit in einem Ofen bei einer bestimmten Temperatur gehalten wird oder durch aufgeheizte Platten, die nur auf den Bereich des Werkstücks bedecken, dessen Bereich danach die geänderten mechanischen Eigenschaften aufweisen soll, gelegt werden. Es sind auch induktive Aufheizmethoden bekannt. Diese Methode weist aber den Nachteil auf, dass die Fläche, die die geänderte Eigenschaft aufweisen soll nicht leicht begrenzbar ist. Es wird entweder flächig aufgeheizt oder in einem größeren Umfeld des Bauteils. Das Aufheizen ist stark zeitabhängig. Beim induktiven Aufheizen wird der Zeitfaktor günstiger, ist aber in der Begrenzung der Glühzone nicht einstellbar.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, einen Kupferkopf bestehend aus einem Ober- und Unterteil, zur Reduzierung der Stromstärke segmentiert ansteuerfähig, ähnlich einer Elektrode eines Widerstandsschweißgeräts zu formen, die es ermöglicht, durch gezielte Steuerung des Stromes das Grundmaterial des gehärteten Bauteils so lange zu erhitzen, bis sich eine Gefügeveränderung einstellt.
Die flächige Anordnung der Elektroden ist von der Gestalt des Bauteils abhängig und muss relativ genau abgeformt werden. Es können auch flächige, kreisförmige Elektroden verwendet werden, da die erwärmten Zonen sich überlappen. Die Erwärmung ist zeitabhängig gut einstellbar und die Erwärmung ist durch die Stromstärke gut steuerbar. Eine Segmentierung und Einzelansteuerung der Elektroden vermeidet einen zu großen Stromeintrag und reduziert den Leitungsquerschnitt. Die Erwärmung erfolgt schlagartig und ist für große Stückzahlen gedacht. Eine automatisierte Verarbeitung innerhalb einer Fertigungslinie ist denkbar. Q = J^2 × R × t
Q = Wärmemenge (Joule), J = Strom (A), R = Widerstand (Ohm), t = Zeit (s)
Der Widerstand R ist durch die Blechdicke und die Fläche der Elektrode vorgegeben. Widerstand R = Dichte × Blechdicke s/Elektrodenfläche A
Die Zeit t und der Strom A sind das Maß des Wärmeeintrags in das Bauteil und sind der eingebrachten Temperatur proportional.
Anhand von Zeichnungen wird die Entwicklung weiter erläutert:
1 zeigt die obere 2 und untere 4 Elektrode, die genau an die Kontur des Bauteils 1 angepasst wurde. Der Leitungsquerschnitt 3 ist dem elektrischen Strom angepasst
2 zeigt das Bauteil 1 mit den segmentierten Elektroden 5, der unteren Elektrode 4 und der elektrischen Trennung der Elektrode durch Keramikplatten 6 zur Reduzierung des Leitungsquerschnitts 7
3 zeigt das Bauteil 1 mit einer runden Elektrode 8 zum punktuellen Erwärmen um eine Bohrung 9 einbringen zu können
4 zeigt das Bauteil 1 mit der eingebrachten Bohrung 9 und dem durch Aufheizen beeinflussten Gefügebereich 10

Claims

Arbeitsverfahren zum Anlassen pressgehärteter Bauteile, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (1) durch eine angeformte Elektrode (2, 4) aufgeheizt wird.
Arbeitsverfahren zum Anlassen pressgehärteter Bauteile, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode zur Reduzierung des Stromeintrags segmentiert (5) und durch Keramikplatten (6) elektrisch getrennt einzeln (7) angesteuert werden können.
Arbeitsverfahren zum Anlassen pressgehärteter Bauteile, dadurch gekennzeichnet, dass punktuelle Gefügeveränderungen zum Einbringen von Bohrungen (9) durch runde Elektroden (8) eingebracht werden können.