DE102016005084A1 - Method for producing a component - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils (1), welches die folgenden Schritte umfasst: Lokales Einbringen von Wärme in wenigstens einen vorbestimmten Teilbereich (7) des Bauteils (1), wobei eine Wärmebehandlung des Bauteils (1) in dem wenigstens einen vorbestimmten Teilbereich (7) durchgeführt wird; Warmauslagern des Bauteils (1).The invention relates to a method for producing a component (1), comprising the following steps: local introduction of heat into at least one predetermined partial region (7) of the component (1), wherein a heat treatment of the component (1) in the at least one predetermined Subarea (7) is performed; Hot aging of the component (1).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils.The invention relates to a method for producing a component.
Bauteile, insbesondere Aluminiumbauteile, werden typischerweise warmausgelagert, um deren Festigkeit zu steigern. Die deutsche Offenlegungsschrift
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, wobei die genannten Nachteile nicht auftreten.The invention has for its object to provide a method wherein said disadvantages do not occur.
Die Aufgabe wird gelöst, indem das Verfahren gemäß Anspruch 1 geschaffen wird. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The object is achieved by providing the method according to
Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils geschaffen wird, welches die folgenden Schritte umfasst: Wärme wird lokal in wenigstens einen vorbestimmten Teilbereich des Bauteils eingebracht, wobei eine Wärmebehandlung des Bauteils in dem wenigstens einen vorbestimmten Teilbereich durchgeführt wird. Nachdem die Wärmebehandlung des Bauteils in dem wenigstens einen vorbestimmten Teilbereich durchgeführt wurde, wird das Bauteil warmausgelagert. Besonders bevorzugt wird dabei das gesamte Bauteil warmausgelagert. Es ist aber auch möglich, dass nur ein Teil des Bauteils, insbesondere der wenigstens eine vorbestimmte Teilbereich des Bauteils, warmausgelagert wird. Alternativ zu einer insbesondere sequenziellen Abfolge von lokaler Wärmebehandlung und Warmauslagern des Bauteils ist es auch möglich, dass sich die lokale Wärmebehandlung und das Warmauslagern des Bauteils zeitlich überlappen.The object is achieved in particular by providing a method for producing a component, which comprises the following steps: Heat is introduced locally into at least one predetermined partial region of the component, wherein a heat treatment of the component is carried out in the at least one predetermined partial region. After the heat treatment of the component has been carried out in the at least one predetermined partial area, the component is stored warm. Particularly preferably, the entire component is stored under warm conditions. But it is also possible that only a part of the component, in particular the at least one predetermined partial area of the component, is stored in a warm manner. As an alternative to a particularly sequential sequence of local heat treatment and hot aging of the component, it is also possible for the local heat treatment and the aging of the component to overlap in time.
Das Verfahren weist Vorteile gegenüber dem Stand der Technik auf. Dadurch, dass vor dem Warmauslagern des Bauteils die Wärmebehandlung desselben in dem wenigstens einen vorbestimmten Teilbereich durchgeführt wird, kann eine erhöhte Festigkeitssteigerung insbesondere in dem wenigstens einen vorbestimmten Teilbereich des Bauteils durch das Warmauslagern bewirkt werden. Durch die lokale Festigkeitssteigerung können insbesondere bei einer Bauteilanwendung im Kraftfahrzeugbereich eine Verbesserung der NVH-Eigenschaften (Noise, Vibration, Harshness) und eine vorteilhafte Gewichtsreduzierung realisiert werden. Weiterhin kann durch das lokale Einbringen von Wärme in das Bauteil, insbesondere im Vergleich zu einem Einbringen von Wärme in das gesamte Bauteil, beispielsweise bei Einzelaushärtprozessen, Energie eingespart werden. Hierdurch können Kosten gesenkt werden.The method has advantages over the prior art. Because the heat treatment of the component is carried out in the at least one predetermined partial region before the hot aging of the component, an increased increase in strength can in particular be effected in the at least one predetermined partial region of the component by the hot aging. Due to the local increase in strength, an improvement of the NVH properties (noise, vibration, harshness) and an advantageous weight reduction can be realized, in particular in a component application in the automotive sector. Furthermore, by the local introduction of heat into the component, in particular in comparison to an introduction of heat into the entire component, for example in Einzelaushärtprozessen, energy can be saved. This can reduce costs.
Das lokale Einbringen von Wärme in den wenigstens einen vorbestimmten Teilbereich des Bauteils spricht insbesondere an, dass nicht in das gesamte Bauteil, insbesondere in eine Oberfläche und/oder ein Volumen desselben, gleichmäßig Wärme eingebracht wird. Es wird vielmehr Wärme in wenigstens einen vorbestimmten Teilbereich der Oberfläche und/oder des Volumens des Bauteils eingebracht.The local introduction of heat into the at least one predetermined partial area of the component is in particular responsive to the fact that heat is not uniformly introduced into the entire component, in particular into a surface and / or a volume thereof. Instead, heat is introduced into at least one predetermined partial area of the surface and / or the volume of the component.
Durch die Wärmebehandlung kann insbesondere die Warmauslagerungsfähigkeit des Bauteils erhöht werden. Dadurch kann eine weitere Festigkeitssteigerung in dem wenigstens einen vorbestimmten Teilbereich des Bauteils bei dem Warmauslagern desselben – im Vergleich zu einem Warmauslagern ohne die vorgelagerte Wärmebehandlung – bewirkt werden.By the heat treatment, in particular the thermal aging capability of the component can be increased. As a result, a further increase in strength in the at least one predetermined partial region of the component during the hot aging thereof - in comparison to a hot aging without the preceding heat treatment - can be effected.
Das Bauteil kann einstückig oder auch als Bauteilgruppe ausgebildet sein, welche insbesondere mehrere Einzelbauteile aufweist.The component may be formed in one piece or as a component group, which in particular has a plurality of individual components.
Es wird eine Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass das Bauteil Aluminium oder eine Aluminiumlegierung aufweist, oder aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht. Vorzugsweise weist das Bauteil eine warmaushärtbare Aluminiumlegierung auf oder besteht aus einer solchen. Bei einer anderen bevorzugten Ausführung weist das Bauteil eine schnellaushärtende Legierung auf oder besteht aus einer solchen.An embodiment of the method is preferred, which is characterized in that the component comprises aluminum or an aluminum alloy, or consists of aluminum or an aluminum alloy. Preferably, the component comprises or consists of a thermosetting aluminum alloy. In another preferred embodiment, the component comprises or consists of a fast-curing alloy.
Es wird eine Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass das Bauteil eine Aluminiumlegierung, vorzugsweise eine Aluminiumknetlegierung, aus der Gruppe 6xxx aufweist, oder aus einer Aluminiumlegierung, vorzugsweise einer Aluminiumknetlegierung, aus der Gruppe 6xxx besteht. Bei einer Aluminiumknetlegierung aus der Gruppe 6xxx handelt es sich insbesondere um eine Aluminiumlegierung mit den Hauptlegierungselementen Magnesium und Silizium gemäß der
Es wird eine Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass das Bauteil vor der Wärmebehandlung umgeformt wird. Vorzugsweise wird das Bauteil nach der Umformung wärmebehandelt. An embodiment of the method is preferred, which is characterized in that the component is formed before the heat treatment. Preferably, the component is heat treated after forming.
Es wird eine Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass das Bauteil vor der Wärmebehandlung in den Werkstoffzustand T4 gebracht wird. Der Werkstoffzustand T4 ist in der
Es wird eine Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass die Wärmebehandlung durch Einbringen von Wärme in den wenigstens einen vorbestimmten Teilbereich des Bauteils durchgeführt wird, wobei eine Zeitdauer für die Wärmeeinbringung von vorzugsweise wenigstens 0,5 Sekunden bis höchstens 500 Sekunden, vorzugsweise von wenigstens 1 Sekunde bis höchstens 400 Sekunden, vorzugsweise von wenigstens 2 Sekunden bis höchstens 300 Sekunden, vorzugsweise von wenigstens 3 Sekunden bis höchstens 200 Sekunden, vorzugsweise von wenigstens 4 Sekunden bis höchstens 100 Sekunden, vorzugsweise 50 Sekunden beträgt. Es ist insbesondere möglich, dass die Wärme in mehrere vorbestimmte Teilbereiche, die wärmebehandelt werden sollen, gleichzeitig eingebracht wird. Es ist aber auch möglich, dass in mehrere solche vorbestimmte Teilbereiche des Bauteils zeitlich zueinander versetzt Wärme eingebracht wird.An embodiment of the method is preferred, which is characterized in that the heat treatment is carried out by introducing heat into the at least one predetermined portion of the component, wherein a period of heat input of preferably at least 0.5 seconds to at most 500 seconds, preferably from at least 1 second to at most 400 seconds, preferably from at least 2 seconds to at most 300 seconds, preferably from at least 3 seconds to at most 200 seconds, preferably from at least 4 seconds to at most 100 seconds, preferably 50 seconds. In particular, it is possible for the heat to be introduced simultaneously into a plurality of predetermined partial regions which are to be heat-treated. But it is also possible that in several such predetermined portions of the component temporally offset from each other heat is introduced.
Es wird eine Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass die Wärmebehandlung des wenigstens einen vorbestimmten Teilbereichs des Bauteils in einem Temperaturbereich von vorzugsweise wenigstens 100°C bis höchstens 400°C, vorzugsweise von wenigstens 150°C bis höchstens 300°C, vorzugsweise von wenigstens 200°C bis höchstens 250°C durchgeführt wird. Vorzugsweise wird ein vor der Wärmebehandlung im Werkstoffzustand T4 vorliegendes Bauteil so verändert, dass durch das Warmauslagern – insbesondere lokal – höhere Festigkeiten erreicht werden, als durch das Warmauslagern eines konventionellen oder schnellaushärtenden Bauteils im Werkstoffzustand T4 ohne vorgelagerte Wärmebehandlung. Insbesondere kann durch die Wärmebehandlung in Abhängigkeit einer dabei eingestellten Temperatur im Bauteil ein Werkstoffzustand T61, ein – vorzugsweise vollständiger – Werkstoffzustand T6 oder ein Werkstoffzustand T7 bei dem Bauteil nach dem Warmauslagern erreicht werden. Die Werkstoffzustände T61, T6 und T7 sind in der
Es wird eine Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass das Warmauslagern während einer kathodischen Tauchlackierung (KTL) des Bauteils durchgeführt wird. Es ist insbesondere möglich, dass das Warmauslagern durch eine kathodische Tauchlackierung des Bauteils bewirkt wird. Besonders bevorzugt wird eine kathodische Tauchlackierung durchgeführt, welche keine gesonderte Anpassung der Prozessparameter derselben aufgrund des – quasi integrierten – Warmauslagerns erfordert.An embodiment of the method is preferred, which is characterized in that the hot aging is performed during a cathodic dip painting (KTL) of the component. It is particularly possible that the aging is effected by a cathodic dip painting of the component. Particularly preferred is a cathodic dip coating is performed, which does not require a separate adjustment of the process parameters of the same due to the - quasi-integrated - hot aging.
Das Warmauslagern kann auch während eines anderen Prozessschritts, beispielsweise einer Vorbehandlung des Bauteils, durchgeführt werden oder durch den anderen Prozessschritt bewirkt werden. Das Warmauslagern kann somit in vorteilhafter Weise mit einem weiteren Bearbeitungsprozess synergetisch gekoppelt werden.The thermal aging can also be carried out during another process step, for example a pretreatment of the component, or be effected by the other process step. The hot aging can thus be synergistically coupled with another processing process in an advantageous manner.
Es wird eine Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass als Bauteil ein Bauteil verwendet wird, welches im Betrieb eine erhöhte Festigkeit aufweisen soll.An embodiment of the method is preferred, which is characterized in that a component is used as the component, which should have an increased strength during operation.
Es wird eine Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass als Bauteil ein Karosseriebauteil eines Kraftfahrzeugs verwendet wird. Das Bauteil ist insbesondere ein Blechteil, vorzugsweise ein Außenhautteil, besonders bevorzugt ein Teil der B-Säule. Es ist aber auch möglich, dass das Bauteil ein anderes Teil eines Kraftfahrzeugs darstellt. Das Karosseriebauteil soll insbesondere bei einem Betrieb des diesem zugeordneten Kraftfahrzeugs auf der Straße eine erhöhte Festigkeit aufweisen. Durch das Verfahren kann ein vorteilhafter Beitrag zu einer Verbesserung der NVH-Eigenschaften (Noise, Vibration, Harshness) und einer Gewichtsverringerung von Kraftfahrzeugen geleistet werden.An embodiment of the method is preferred, which is characterized in that a body component of a motor vehicle is used as the component. The component is in particular a sheet metal part, preferably an outer skin part, particularly preferably a part of the B pillar. But it is also possible that the component is another part of a motor vehicle. The body component should have an increased strength, in particular when the motor vehicle assigned to it is operating on the road. The method can make an advantageous contribution to an improvement in the NVH properties (noise, vibration, harshness) and weight reduction of motor vehicles.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die einzige Figur eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Verfahrens zur Herstellung eines Bauteils.The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing. The single figure shows a schematic representation of an embodiment of a method for producing a component.
In der Figur ist eine Ausführungsform eines Verfahrens zur Herstellung eines Bauteils
Teil a) der Figur zeigt ein Rohmaterial
Teil b) der Figur zeigt schematisch einen Umformvorgang, wobei das Rohmaterial
Durch das Umformen des Rohmaterials
Das Bauteil
Nach dem Umformen wird das Bauteil
In Teil d) der Figur sind schematisch folgende Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung des Bauteils
Das lokale Einbringen von Wärme spricht insbesondere an, dass in einen Normalbereich
Bevorzugt wird die Wärmebehandlung durch Einbringen von Wärme in den wenigstens einen vorbestimmten Teilbereich
Vorzugsweise wird die Wärmebehandlung des wenigstens einen vorbestimmten Teilbereichs
Der wenigstens eine vorbestimmte Teilbereich
Nach der Wärmebehandlung des Bauteils
Vorzugsweise wird als Bauteil ein Bauteil
Insgesamt zeigt sich, dass durch das Verfahren vorzugsweise das volle Festigkeitspotenzial von Bauteilen
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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- Norm DIN EN 515 [0015] Standard DIN EN 515 [0015]
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102022130113A1 (en) | 2022-11-15 | 2024-05-16 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Process for the partial heat treatment of an aluminium die-cast part and use |
Citations (1)
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DE102014111920A1 (en) | 2014-08-20 | 2016-02-25 | Benteler Automobiltechnik Gmbh | Method for producing a motor vehicle component from a hardenable aluminum alloy |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102014111920A1 (en) | 2014-08-20 | 2016-02-25 | Benteler Automobiltechnik Gmbh | Method for producing a motor vehicle component from a hardenable aluminum alloy |
Non-Patent Citations (1)
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Norm DIN EN 573-3 |
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DE102022130113A1 (en) | 2022-11-15 | 2024-05-16 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Process for the partial heat treatment of an aluminium die-cast part and use |
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