DE102017202555B4

DE102017202555B4 - Kontinuierliche thtb (tailored heat-treated blanks)

Info

Publication number: DE102017202555B4
Application number: DE102017202555.7A
Authority: DE
Inventors: Tyson W. BROWN; Anil K. Sachdev
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2016-02-26
Filing date: 2017-02-16
Publication date: 2019-01-24
Anticipated expiration: 2037-02-17
Also published as: DE102017202555A1; US20170247774A1; CN107130099A

Abstract

Verfahren zur Bildung einer maßgeschneiderten Vorstufe der Blechplatine (20), umfassend:selektives Erwärmen eines Blechs (110) aus einer hochfesten Metalllegierung in einem ersten Bereich (140) auf eine Temperatur unterhalb eines Schmelzpunkts der Metalllegierung mit einer Wärmequelle (120), wobei ein zweiter Bereich (142) des Blechs, der benachbart ist zum ersten Bereich (122), unaufgewärmt bleibt, wobei das selektive Erwärmen einen ersten Bereich (140) der Metalllegierung erzeugt, mit mindestens einer Materialeigenschaft, die sich vom zweiten (124) Bereich unterscheidet, sodass, nachdem das Blech (110) zugeschnitten wird, um eine Blechplatine (20) zu formen, die Blechplatine (20) einen Teil des ersten Bereichs (140) und einen Teil des zweiten Bereichs (142) umfasst, wobei der erste Bereich (140) eine Breite von größer oder gleich etwa 10 cm bis kleiner als oder gleich ungefähr 3 m hat.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft wärmebehandelte Blechplatinen aus Metalllegierungen, Verfahren zu ihrer Herstellung und Bauteile daraus.
HINTERGRUND
Der folgende Abschnitt bietet Hintergrundinformationen zur vorliegenden Offenbarung, wobei es sich nicht notwendigerweise etwa den Stand der Technik handelt.
In verschiedenen Fertigungsverfahren, wie bei der Herstellung im Automobilbau, können Blechplatten oder Blechplatinen gestanzt werden, worin die Blechplatten zwischen Formwerkzeugen gepresst werden, um eine komplexe, dreidimensional geformte Komponente zu erzeugen. Eine Blechplatine wird üblicherweise zunächst aus einem Metallband geschnitten. Das Blechmaterial wird wegen seiner wünschenswerten Eigenschaften, wie Festigkeit, Duktilität und anderen Eigenschaften in Bezug auf die Metalllegierung gewählt.
Es wurden unterschiedliche Techniken verwendet, um das Gewicht eines Fahrzeugs zu reduzieren, unter Beibehaltung der strukturellen Integrität. Beispielsweise, werden Blechplatinen (Taylor Welded Blanks, TWB) üblicherweise verwendet, um Bauteile für Fahrzeuge zu formen, die spezielle Lastanforderungen erfüllen müssen. Beispielsweise weist die B-Säule einer Fahrzeugkarosserie erwünschterweise eine relativ hohe strukturelle Steifigkeit im Körperbereich der Insassen auf, während sie eine erhöhte Verformbarkeit im unteren Bereich - bei oder unterhalb des Sitzes der Insassen - aufweist, um ein Knicken der B-Säule unterhalb des Sitzes zu erleichtern, wenn eine Kraft einwirkt oder bei einem Aufprall. Da das Bauteil in unterschiedlichen Bereichen unterschiedliche Leistungsanforderungen hat, wurde dieses Bauteil aus mehreren unterschiedlichen Teilen zu einer „Tailored Blank“ (Blechplatine) oder „Tailor Welded Blank (TWB)“ (zusammengeschweißte Blechplatinen) zusammengebaut. Als nicht einschränkendes Beispiel, können aneinander geschweißte Blechplatinen zur Bildung von Bauteilen in Fahrzeugen verwendet werden, beispielsweise, tragenden Säulen (wie A-Säulen, B-Säulen, C-Säulen, und/oder D-Säulen), Scharniersäulen, Fahrzeugtüren, Dächern, Hauben, Kofferraumklappen etc, Motorschienen und andere Komponenten mit hohen Festigkeitsanforderungen.
Eine Blechplatine beinhaltet typischerweise mindestens ein erstes Blech oder eine erste Blechplatine und ein zweites Metallblech oder eine zweite Blechplatine, das bzw. die sich mindestens in einer Eigenschaft vom ersten Blech unterscheidet. Beispielsweise können Stahlplatinen oder Stahlbänder mit unterschiedlicher Festigkeit, Duktilität, Härte, Dicke, und/oder Geometrie miteinander verbunden werden. Nach dem Zusammenfügen wird die gewünschte Kontur oder dreidimensionale Struktur geschaffen, beispielsweise, durch ein Kaltumformverfahren oder Warmformverfahren (z. B., wie dem oben beschriebenen Stanzverfahren). Somit können angrenzende Kanten der ersten und zweiten Bleche mechanisch miteinander verbunden werden, beispielsweise, durch eine Schweißnaht, Fuge oder eine andere Verbindung entlang der angrenzenden Kanten, um ineinander einzugreifen. Danach können die dauerhaft befestigten Bleche oder Blechplatinen verarbeitet werden, um ein geformtes Blechprodukt herzustellen. Vor allem ist die Blechplatine Blank nicht beschränkt auf nur zwei Bleche oder Blechplatinen, sondern es können drei oder mehr Bleche oder Blechplatinen zusammengefügt und zu einem Bauteil geformt werden.
Die Herstellung der Blechplatinen ist jedoch aufgrund der vielen Schritte und beteiligten Fertigungsverfahren relativ kostenintensiv. Beispielsweise müssen die ursprünglichen Werkstück-Blechplatinen einzeln zugeschnitten, dann in einem Montageprozess zusammengefügt werden, und danach Form- und Umformverfahren unterworfen werden. Zusätzlich können aufgrund einer Fuge oder Verbindungsstelle, beispielsweise einer Schweißnaht, Probleme mit dem Bauteil entstehen. Beispielsweise kann die Schweißnaht oder Verbindungsstelle zwischen den Blechplatinen eine Stelle für lokalisierte Spannung sein, die die Eigenschaften des Bauteils verändern und/oder potentiell einen vorzeitigen Ausfall verursachen kann. Des Weiteren kann in den nachfolgenden Warmformungsprozessen die Wirkung der Wärme vom Schweißen zu Änderungen der Schweißnaht führen, was letztlich zum Erweichen an der Schweißnaht bzw. den Schweißnähten im fertigen Bauteil führen kann, was potentiell die Qualität und Funktionalität einer solchen Blechplatine beeinträchtigen kann. Es wäre wünschenswert für die Formgebung von Bauteilen, die variable Eigenschaften in unterschiedlichen Bereichen aufweisen müssen, alternative, neue Verfahren zu entwickeln, insbesondere hochfeste Bauteile, die Blechplatinen ersetzen können.
Die DE 10 2007 024 797 A1 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines Profilbauteils aus einem Blechhalbzeug, das zumindest abschnittsweise eine strukturell erhöhte Festigkeit aufweist. Auf diese Weise können Profilbauteile mit gezielt angepassten Härteeigenschaften hergestellt werden.
Die EP 2 712 942 A1 lehrt ein Verfahren zur thermischen Behandlung eines Aluminiumwerkstücks durch künstliche Ausscheidungshärtung, um eine strukturelle Zustandsveränderung eines Teils des Werkstücks zu bewirken.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein alternatives Verfahren zur Bildung von Blechplatinen mit maßgeschneiderten Eigenschaften in lokalisierten Bereichen bereitzustellen, um das Gewicht eines Bauteils zu reduzieren und dessen unterschiedlichen Leistungsanforderungen zu entsprechen.
Zur Lösung der Aufgabe ist ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgesehen. Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen.
ZUSAMMENFASSUNG
Dieser Abschnitt enthält eine allgemeine Zusammenfassung der Offenbarung und ist keine vollständige Offenbarung des vollen Schutzumfangs oder aller Merkmale.
In bestimmten Variationen stellt die vorliegende Offenbarung ein Verfahren zur Formgebung einer maßgeschneiderten Vorstufe einer Blechplatine dar. Das Verfahren umfasst wahlweise das Erwärmen eines Blechs aus einer hochfesten Metalllegierung mit einer Wärmequelle in einem ersten Bereich, auf eine Temperatur unterhalb eines Schmelzpunkts der Metalllegierung. Eine zweite Region des Blechs, benachbart zum ersten Bereich, wird nicht aufgewärmt. Das gezielte Erwärmen bildet somit einen ersten Bereich der Metalllegierung mit mindestens einer Materialeigenschaft, die sich vom zweiten Bereich unterscheidet, sodass, nachdem das Blech zur Herstellung einer Blechplatine zugeschnitten wurde, die Blechplatine einen Teil des ersten Bereichs und einen Teil des zweiten Bereichs umfasst.
In anderen Variationen stellt die vorliegende Offenbarung ein anderes Verfahren zur Formgebung einer maßgeschneiderten Vorstufe einer Blechplatine dar. Das Verfahren umfasst wahlweise das Erwärmen eines Blechs aus einer hochfesten Metalllegierung mit einer Wärmequelle in einem ersten Bereich, auf eine Temperatur unterhalb eines Schmelzpunkts der Metalllegierung. Eine zweite Region des Blechs, benachbart zum ersten Bereich, wird nicht aufgewärmt. Das gezielte Erwärmen erzeugt somit einen ersten Bereich der hochfesten Metalllegierung, die sich mit mindestens einer Materialeigenschaft vom zweiten Bereich unterscheidet. Das Verfahren umfasst ferner das Zuschneiden des Blechs, um eine Blechplatine zu formen, die einen Teil des ersten Bereichs und einen Teil des zweiten Bereichs umfasst.
In anderen Aspekten stellt die vorliegende Offenbarung ein hochfestes Automobil-Bauteil mit einem einheitlichen, dreidimensionalen Karosserieteil bereit, das aus einer hochfesten Metalllegierung geformt wurde. Ein erster Bereich des einheitlichen, dreidimensionalen Karosserieteils weist mindestens eine Materialeigenschaft auf, die sich von einem zweiten Bereich unterscheidet. Der zweite Bereich hat erwünschterweise eine Festigkeit, größer oder gleich ungefähr 1100 MPa bis kleiner als oder gleich etwa 2000 MPa und das einheitliche, dreidimensionale Karosserieteil ist frei von jeglichen Schweißnähten und Fugen oder anderen Verbindungen. In bestimmten Aspekten kann das einheitliche, dreidimensionale Karosserieteil eine im Wesentlichen gleichförmige Dicke haben.
Weitere Anwendungsbereiche werden aus der hier dargebotenen Beschreibung ersichtlich. Die Beschreibung und spezifischen Beispiele in dieser Zusammenfassung dienen ausschließlich zur Veranschaulichung und sollen keinesfalls den Umfang der vorliegenden Offenbarung beschränken.
Figurenliste
Die hier beschriebenen Zeichnungen dienen ausschließlich der Veranschaulichung ausgewählter Ausführungsformen und stellen nicht die Gesamtheit der möglichen Realisierungen dar und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht beschränken.

1 zeigt eine repräsentative Vorderansicht eines hochfesten Bauteils in Form einer konventionellen Blechplatine als B-Säule für ein Fahrzeug.
2 ist eine Seitenansicht des hochfesten Bauteils von 1.
3 zeigt ein vereinfachtes, exemplarisches Metallverarbeitungssystem für selektive Erwärmungsverfahren von Metalllegierungsblechen gemäß bestimmten Aspekten der vorliegenden Offenbarung, um zwei unterschiedliche Bereiche mit unterschiedlichen Materialeigenschaften aufzuweisen.
4 zeigt ein vereinfachtes, exemplarisches, kontinuierliches Metallverarbeitungssystem für selektive Erwärmungsverfahren von Metalllegierungsblechen gemäß bestimmten Aspekten der vorliegenden Offenbarung und zum Zuschneiden von Blechplatinen, wobei die Blechplatinen behandelt wurden, damit sie zwei unterschiedliche Bereiche mit unterschiedlichen Materialeigenschaften aufweisen.
5 zeigt ein anderes, vereinfachtes, exemplarisches, kontinuierliches Metallverarbeitungssystem für selektive Erwärmungsverfahren von Metalllegierungsblechen gemäß bestimmten Aspekten der vorliegenden Offenbarung und zum Zuschneiden von Blechplatinen, wobei die Blechplatinen behandelt wurden, damit sie drei unterschiedliche Bereiche mit unterschiedlichen Materialeigenschaften aufweisen.
6 zeigt ein anderes, vereinfachtes, exemplarisches, kontinuierliches Metallverarbeitungssystem für selektive Erwärmungsverfahren von Metalllegierungsblechen gemäß bestimmten Aspekten der vorliegenden Offenbarung und zum Zuschneiden von Blechplatinen, wobei die Blechplatinen behandelt wurden, damit sie drei unterschiedliche Bereiche mit unterschiedlichen Materialeigenschaften aufweisen.
7 zeigt noch ein anderes, vereinfachtes, exemplarisches, kontinuierliches Metallverarbeitungssystem für selektive Erwärmungsverfahren von Metalllegierungsblechen gemäß bestimmten Aspekten der vorliegenden Offenbarung und zum Zuschneiden von Blechplatinen, wobei die Blechplatinen behandelt wurden, damit sie drei unterschiedliche Bereiche mit unterschiedlichen Materialeigenschaften aufweisen.
8 zeigt eine Vorderansicht eines hochfesten Bauteils, das gemäß bestimmten Aspekten der vorliegenden Offenbarung in Form einer Scharniersäule für ein Fahrzeug geformt wurde.

Ähnliche Bezugszeichen geben in den verschiedenen Ansichten der Zeichnungen ähnliche Bauabschnitte an.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Es werden exemplarische Ausführungsformen bereitgestellt, damit diese Offenbarung gründlich ist und den Fachleuten deren Umfang vollständig vermittelt. Es werden zahlreiche spezifische Details dargelegt, wie z. B. Beispiele für spezifische Zusammensetzungen, Komponenten, Vorrichtungen und Verfahren, etwa ein tiefgreifendes Verständnis für die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zu vermitteln. Fachleute werden erkennen, dass spezifische Einzelheiten möglicherweise nicht erforderlich sind, dass exemplarische Ausführungsformen in vielen verschiedenen Formen ausgeführt werden können und dass keine der Ausführungsformen dahingehend ausgelegt werden soll, dass sie den Umfang der Offenbarung beschränkt. In manchen exemplarischen Ausführungsformen sind wohlbekannte Verfahren, wohlbekannte Vorrichtungsstrukturen und wohlbekannte Technologien nicht ausführlich beschrieben.
Die hierin verwendete Terminologie dient ausschließlich der Beschreibung bestimmter exemplarischer Ausführungsformen und soll in keiner Weise einschränkend sein. Wie hierin verwendet, schließen die Singularformen „ein/eine“ und „der/die/das“ gegebenenfalls auch die Pluralformen ein, sofern der Kontext dies nicht klar ausschließt. Die Begriffe „umfasst“, „umfassend“, „beinhalten“ und „haben“ sind einschließend und geben daher das Vorhandensein der angegebenen Merkmale, ganzen Zahlen, Schritte, Vorgänge, Elemente und/oder Komponenten an, schließen aber nicht das Vorhandensein oder das Hinzufügen von einer oder mehreren anderen Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Vorgängen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen hiervon aus. Die hier beschriebenen Verfahrensschritte, Prozesse und Vorgänge sind nicht so auszulegen, dass die beschriebene oder dargestellte Reihenfolge unbedingt erforderlich ist, sofern dies nicht spezifisch als Reihenfolge der Ausführung angegeben ist. Es sei außerdem darauf hingewiesen, dass zusätzliche oder alternative Schritte angewendet werden können, sofern nicht anders angegeben.
Wenn eine Komponente, ein Element oder eine Schicht als „an/auf“, „in Eingriff mit“, „verbunden mit“ oder „gekoppelt mit“ einer anderen Komponente bzw einem anderen Element oder einer anderen Schicht beschrieben wird, kann es/sie sich entweder direkt an/auf der anderen Komponente, dem anderen Element oder der anderen Schicht befinden, damit in Eingriff stehen, damit verbunden oder damit gekoppelt sein oder es können dazwischen liegende Elemente oder Schichten vorhanden sein. Wenn, im Gegensatz dazu, ein Element als „direkt an/auf“, „direkt im Eingriff mit“, „direkt verbunden mit“ oder „direkt gekoppelt mit“ einem anderen Element oder einer anderen Schicht beschrieben wird, können keine dazwischen liegenden Elemente oder Schichten vorhanden sein. Andere Wörter, die zum Beschreiben des Verhältnisses zwischen Elementen verwendet werden, sind in gleicher Weise zu verstehen (z. B. „zwischen“ und „direkt zwischen“, „angrenzend“ und „direkt angrenzend“ etc.). Wie hier verwendet, schließt der Begriff „und/oder“ alle Kombinationen aus einem oder mehreren der zugehörigen aufgelisteten Elemente ein.
Obwohl die Ausdrücke erste, zweite, dritte usw. hierin verwendet werden können, um verschiedene Schritte, Elemente, Komponenten, Bereiche, Schichten und/oder Abschnitte zu beschreiben, sollen diese Schritte, Elemente, Komponenten, Bereiche, Schichten und/oder Abschnitte nicht durch diese Ausdrücke beschränkt werden. Diese Begriffe werden nur verwendet, um einen Schritt, ein Element, eine Komponente, ein Bereich, eine Schicht oder einen Abschnitt von einem anderen Schritt, einem anderen Element, einem anderen Bereich, einer anderen Schicht oder einem anderen Abschnitt zu unterscheiden. Begriffe, wie „erste“, „zweite“ und andere Zahlenbegriffe, wenn hierin verwendet, implizieren keine Sequenz oder Reihenfolge, es sei denn, durch den Kontext eindeutig angegeben. Somit könnte ein weiter unten diskutierter erster Schritt, diskutiertes erstes Element, diskutierte Komponente, diskutierter Bereich, diskutierte Schicht oder diskutierter Abschnitt als ein zweiter Schritt, ein zweites Element, eine zweite Komponente, ein zweiter Bereich, eine zweite Schicht oder ein zweiter Abschnitt bezeichnet werden, ohne von der Lehre der exemplarischen Ausführungsformen abzuweichen.
Raumbezogene oder zeitbezogene Begriffe, wie „davor“, „danach“, „innere“, „äußere“, „unterhalb“, „unter“, „untere“, „über“, „obere“ und dergleichen, können hierin zur besseren Beschreibung der Beziehung von einem Element oder einer Eigenschaft zu anderen Element(en) oder Eigenschaft(en), wie in den Figuren dargestellt, verwendet werden. Raumbezogene oder zeitbezogene Begriffe können dazu bestimmt sein, verschiedene in Anwendung oder Betrieb befindliche Anordnungen der Vorrichtung oder des Systems zu umschreiben, zusätzlich zu der auf den Figuren dargestellten Ausrichtung.
Es sollte für jede Rezitation eines Verfahrens, einer Zusammensetzung, Vorrichtung oder eines Systems, welches bzw. welche bestimmte Schritte, Bestandteile oder Eigenschaften „umfasst“, verstanden werden, dass es in bestimmten alternativen Variationen auch denkbar ist, dass solche Verfahren, eine solche Zusammensetzung, Vorrichtung oder ein solches System auch „im Wesentlichen“ aus den aufgezählten Schritten, Bestandteilen oder Eigenschaften „bestehen kann“, sodass jegliche andere Schritte, Bestandteile oder Eigenschaften, die materialmäßig die grundlegenden und neuen Eigenschaften der Erfindung verändern, hiervon ausgeschlossen sind.
In dieser Offenbarung repräsentieren die numerischen Werte grundsätzlich ungefähre Messwerte oder Grenzen von Bereichen, etwa kleinere Abweichungen von den bestimmten Werten und Ausführungsformen, die in ungefähr den genannten Wert haben, sowie solche mit genau dem genannten Wert, zu umfassen. Im Gegensatz zu den am Ende der detaillierten Beschreibung bereitgestellten Anwendungsbeispielen, sollen alle numerischen Werte der Parameter (z. B. Größen oder Bedingungen) in dieser Spezifikation, einschließlich der beigefügten Ansprüche, in allen Fällen durch den Begriff „ungefähr“ verstanden werden, egal ob oder ob nicht „ungefähr“ tatsächlich vor dem Zahlenwert erscheint. „Ungefähr“ weist darauf hin, dass der offenbarte numerische Wert eine gewisse Ungenauigkeit zulässt (mit einer gewissen Annäherung an die Exaktheit im Wert; ungefähr oder realistisch nahe am Wert; annähernd). Falls die Ungenauigkeit, die durch „ungefähr“ vorgesehen ist, in Fachkreisen nicht anderweitig mit dieser gewöhnlichen Bedeutung verständlich ist, dann gibt „ungefähr“, wie hier verwendet, zumindest Variationen an, die sich aus gewöhnlichen Messverfahren und der Verwendung derartiger Parameter ergeben. Wenn aus irgendeinem Grund die Ungenauigkeit, die durch „etwa“ vorgesehen ist, in Fachkreisen nicht anderweitig mit dieser gewöhnlichen Bedeutung verständlich ist, dann gibt „etwa“ wie hierin verwendet, eine mögliche Variation von bis zu 5 % des angegebenen Werts oder 5 % Varianz von üblichen Verfahren der Messung an.
Wie hier verwendet, wird der Begriff „Zusammensetzung“ verwendet, um sich im breitesten Sinne auf eine Substanz zu beziehen, die mindestens die bevorzugten metallischen Elemente oder Verbindungen enthält, die jedoch auch zusätzliche Substanzen oder Verbindungen enthalten kann, einschließlich Additive oder Verunreinigungen. Der Begriff „Material“ bezieht sich im breitesten Sinne auch auf Material, das die bevorzugten Verbindungen oder Zusammensetzung enthält.
Darüber hinaus beinhaltet die Offenbarung von Bereichen die Offenbarung aller Werte und weiter unterteilter Bereiche innerhalb des gesamten Bereichs, einschließlich den für die Bereiche angegebenen Endpunkten und Unterbereichen.
Es werden nun exemplarische Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen ausführlicher beschrieben.
Unter Bezugnahme auf die 1 und 2, als Hintergrundinformation, wird ein repräsentatives, hochfestes Bauteil in Form einer konventionellen Blechplatine als B-Säule 20 für ein Fahrzeug gezeigt. Eine repräsentative Fuge oder Schweißnaht 22 wird gezeigt, die ein erstes Metallstück 24 mit einem sich davon unterscheidenden zweiten Metallstück 26 mechanisch verbindet oder zusammenfügt. Es sollte erwähnt werden, dass die 1 und 2 repräsentative, vereinfachte Ausführungsformen der B-Säule 20 zeigen, die viele zusätzliche Teile haben kann, die zusammengefügt wurden, um die B-Säule 20 zu bilden, aber die Hauptbestandteile beinhalten das erste Metallstück 24, das an der Schweißnaht 22 an das zweite Metallstück 26 angeschweißt wurde, wie dargestellt. Die B-Säule 20 sollte in ihrem oberen Abschnitt eine extreme Festigkeit aufweisen, entsprechend dem ersten Metallstück 24, aber in ihrem unteren Abschnitt, entsprechend dem zweiten Metallstück 26, ein ausgewogenes Verhältnis von Festigkeit und Umformbarkeit aufweisen. Typischerweise haben das erste Metallstück 24 und das zweite Metallstück 26 eine unterschiedliche Zusammensetzung oder Wärmebehandlung, um diese unterschiedlichen Eigenschaften zu erwerben. In anderen Fällen haben das erste Metallstück 24 und das zweite Metallstück 26 deutlich unterschiedliche Dicken, um derartige unterschiedliche Werkstoffeigenschaften zu erzielen. Wenn eine Kraft oder ein Aufprall 30 auf die B-Säule 20 ausgeübt wird, fördert die Kombination dieser unterschiedlichen Eigenschaften das Knicken an einer Sollstelle, die sich im Fahrzeuginnern auf Sitzhöhe befinden kann, um Insassen nach der Einwirkung von Kraft oder nach einem Aufprall 30 zu schützen. Wie oben erwähnt, beinhaltet die Herstellung von Blechplatinen zahlreiche Fertigungsverfahren, einschließlich der Formgebung der Blechplatinen, dem Zusammenfügen der Blechplatinen und der anschließenden Herstellung einer dreidimensionalen Form der Komponente, wodurch die Herstellung zeitlich aufwendiger, komplexer und kostenintensiver wird. Des Weiteren hat das Verfahren zum Herstellen der aneinander geschweißten Blechplatinen eine begrenzte Formbarkeit und kann mögliche schwache Bereiche oder andere Stellen für lokale Spannungen einführen.
In Übereinstimmung mit gewissen Aspekten der vorliegenden Offenbarung werden Verfahren zur Bildung einer maßgeschneiderten Vorstufe der Metallplatine aus einem Metalllegierungsblech bereitgestellt. Ein Blech, wie hierin verwendet, kann ein Metalllegierungsblech oder andere Massivlegierungsmaterialien sein, die noch nicht zu einzelnen Blechplatinen zugeschnitten wurden. In bestimmten Aspekten kann die Metallplatine weiterverarbeitet werden, um eine hochfeste Komponente zu formen, wie ein Auto-Bauteil. Der Hauptteil der hochfesten Komponente kann ein einheitliches, dreidimensionales Karosserieteil sein. Wie hierin erwähnt, ist eine „einheitliche“ Struktur eine Struktur mit mindestens einem Teil, der aus einer einzigen Blechplatine besteht. Insbesondere können andere Komponenten an der einheitlichen Struktur befestigt sein. Während die einheitlichen Strukturen insbesondere zur Verwendung in Komponenten eines Kraftfahrzeugs oder für andere Fahrzeuge geeignet sind (z. B. Motorräder, Boote, Traktoren, Busse, Wohn- und Campingmobile, Tanks), können sie aber auch in einer Vielzahl von anderen Industriezweigen und Anwendungen, darunter Komponenten für die Luft- und Raumfahrt, Konsumgüter, Büroausrüstung und Möbel, industrielle Anlagen und Maschinen, Landmaschinen oder schwere Maschinen verwendet werden, um nur einige Beispiele zu nennen. Nicht einschränkende Beispiele von Fahrzeugen, die mit der aktuellen Technologie hergestellt werden können, beinhalten Automobile, Traktoren, Busse, Motorräder, Boote, Wohn- und Campingmobile sowie Behälter. Andere beispielhafte Rahmenstrukturen, die mittels der aktuellen Technologie hergestellt werden können, beinhalten Gebäude, wie Wohn- und Bürogebäude, Schuppen, Lagerhallen und Geräte. Die hochfeste Komponente, die gemäß bestimmten Aspekten der vorliegenden Offenbarung geformt werden kann, weist eine im Wesentlichen gleichförmige Dicke auf, was bedeutet, dass eine Dicke der hochfesten Komponente, die aus einer Blechplatine geformt wurde, möglicherweise geringfügige Abweichungen aufgrund einer unbeabsichtigten Variabilität bei der Herstellung hat (z. B. bestimmte Dicken variieren entlang des Teils weniger als oder gleich etwa 1 - 2 % der mittleren Gesamtdicke).
In bestimmten Aspekten stellt die vorliegende Offenbarung ein Verfahren zur Formgebung einer maßgeschneiderten Vorstufe einer Blechplatine dar. Mit „maßgeschneidert“ ist gemeint, dass die mechanischen Eigenschaften der Blechplatine vorausgewählt werden, sodass sich ein erster Bereich der Metalllegierung mindestens in einer Materialeigenschaft vom zweiten Bereich unterscheidet. Die Materialeigenschaften können durch ein nicht einschränkendes Beispiel Zugfestigkeit, Streckgrenze, Steifigkeit, Duktilität, Dehnung, Formbarkeit, Energieabsorption und dergleichen beinhalten, sowie Kombinationen davon. Beispielhafte Wärmebehandlungen können die Formbarkeit in einem Bereich des Blechs erhöhen, das eine Blechplatine formt (wobei jedoch ein gewisses Maß an Festigkeit verloren geht), und in der eine große Verformbarkeit erforderlich ist, wobei in den ursprünglichen Bereichen der Blechplatine in den übrigen Bereichen des Blechs die hohe Festigkeit beibehalten wird. Beispielsweise sollte eine tragende B-Säule eines Fahrzeugs in ihrem oberen Bereich eine extreme Festigkeit, aber in ihrem unteren Bereich ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Festigkeit und Formbarkeit aufweisen. Somit können die Einschränkungen der Formbarkeit eines komplexen Teils durch Abstimmung der mechanischen Eigenschaften über gezielte Wärmebehandlung überwunden werden.
Das Verfahren kann das selektive Erwärmen eines Blechs aus einer Metalllegierung beinhalten, wie zum Beispiel einer hochfesten Metalllegierung. Die hochfeste Metalllegierung kann ausgewählt werden aus der Gruppe, bestehend aus: hochfesten Stahllegierungen, Aluminiumlegierungen, Magnesiumlegierungen, Titanlegierungen und Kombinationen davon. Repräsentative, hochfeste Metalllegierungen können fortgeschrittene hochfeste Stähle sein, wie fortgeschrittene hochfeste Stähle der dritten Generation, wie abgeschreckte und partitionierte (Q&P) Stähle und Stähle mit mittlerem Mangangehalt, TRIP-Stahl (TRIP - Transformation-Induced Plasticity), wie TRIP 690 und TRIP 780, Zweiphasenstahl (DP), Komplexphasenstahl (CP), hochfester, niedriglegierter Stahl (HLSA), martensitischer Stahl (MS), Aluminiumlegierungen der 6000er Serie, Aluminiumlegierungen der 7000er Serie und dergleichen.
In Tabelle 1 sind repräsentative Temperaturbereiche der Wärmebehandlung für bestimmte Legierungen von Interesse angegeben:

TABELLE 1

LEGIERUNGSMATERIAL NIEDRIGE TEMPERATUR HOHE TEMPERATUR

Stahl 250 °C 725 °C

Aluminium 100 °C 650 °C

Magnesium 100 °C 625 °C

Titan 200 °C 1.200 °C
Somit kann für eine gegebene Legierung das gezielte Erwärmen die Temperatur des Blechs im ersten Bereich auf größer oder gleich der niedrigen (oder Mindest-)Temperatur in Tabelle 1 bis kleiner als oder gleich der hohen (oder maximalen) Temperatur in Tabelle 1 erhöhen.
In bestimmten Variationen umfasst die hochfeste Metalllegierung eine hochfeste Stahllegierung, sodass das selektive Erwärmen die Temperatur des Blechs im ersten Bereich auf größer oder gleich ungefähr 250°C erhöht. In anderen Variationen umfasst die hochfeste Metalllegierung eine Aluminiumlegierung und das selektive Erwärmen erhöht die Temperatur des Blechs im ersten Bereich auf größer oder gleich ungefähr 100°C.
In bestimmten Variationen stellt die vorliegende Offenbarung ein Verfahren zur Formgebung einer maßgeschneiderten Vorstufe einer Blechplatine dar. Bei einem solchen Verfahren wird ein hochfestes Metalllegierungsblech selektiv durch eine Wärmequelle in einem ersten Bereich erhitzt. Das gezielte Erwärmen kann auf eine Temperatur unterhalb eines Schmelzpunkts der Metalllegierung erfolgen. Eine zweite Region des Blechs, benachbart zum ersten Bereich, wird nicht aufgewärmt. Der erste Bereich und der zweite Bereich sind über eine Breite des Blechs zueinander benachbart, sodass das selektive Erwärmen über die Breite des Blechs erfolgt. Wenn das Blech verarbeitet wird, sind der erste Bereich und der zweite Bereich in der Breite zueinander benachbart und erstrecken sich über die Länge des Blechs. Das gezielte Erwärmen erzeugt somit einen ersten Bereich der hochfesten Metalllegierung, die sich mit mindestens einer Materialeigenschaft vom zweiten Bereich unterscheidet.
Mit Bezug auf 3 ist ein vereinfachtes, exemplarisches, metallverarbeitendes System 100 zur Durchführung eines solchen Verfahrens dargestellt. Das System 100 befördert ein Blech 110 der Metalllegierung zu einer Wärmequelle 120. Das Blech 110 kann Teil eines Metallbandes sein (z. B. ein länglicher Metallstreifen), und eine Abwickelstation (nicht dargestellt) kann das Blech 110 vor der Wärmequelle 120 abwickeln. Obwohl nicht dargestellt, kann eine Vielzahl von bekannten, konventionellen Förderern und Walzen verwendet werden, um das Blech 110 durch das metallverarbeitende System 100 zu transportieren. Vor allem, bei alternativen Variationen, kann das Blech 110 vor Eintritt in das metallverarbeitende System 100 vorgewalzt werden, beispielsweise, kann es eine Blechplatine mit kleinen Laschen sein, die abgeknickt werden können, oder es können vorgeschnittene Blechplatinen sein, die auf einem Transportband zugeführt werden.
Die Wärmequelle 120 kann einen oberen Bereich 122 und einen unteren Bereich 124 beinhalten. Die Blech 110 kann zwischen dem oberen Teil 122 und dem unteren Bereich 124 durchlaufen. Gemäß der vorliegenden Offenbarung wird eine Wärmequelle 120 ausgewählt, die die Fähigkeit hat, nur selektiv Wärme auf ausgewählte Bereiche über eine Breite 112 des Blechs 110 anzuwenden. Die Wärmequelle 120 kann Heizvorrichtungen oder andere Energiequellen beinhalten, die ein Erhitzen verursachen, wenn Sie auf das Blech 110 ausgerichtet sind. In alternativen Variationen, können eine oder mehrere Wärmequellen stattdessen selektiv über Abschnitte der Breite 112 des Blechs 110 angeordnet werden, sodass durch eine oder mehrere Wärmequellen auf bestimmte vorgewählte Bereiche möglicherweise Wärme angewendet wird (oder nicht). Wie dargestellt wird die Wärmequelle 120 in einer ersten Zone 126 aktiviert und gibt somit Wärme 128 in Richtung des Blechs 110 ab. In einer zweiten Zone 130 ist die Wärmequelle deaktiviert und gibt keine Wärme 128 auf das durchlaufende Blech 110 ab. Die Wärme 128 wird sowohl vom oberen Teil 122 als auch vom unteren Teil 124 in der ersten Zone 126 erzeugt. Jedoch sei darauf hingewiesen, dass möglicherweise bei alternativen Ausführungsformen nur eine einzige Wärmequelle über oder unter dem Blech 110 angeordnet sein kann, oder innerhalb der ersten Zone 126 wird nur der obere Teil 122 oder der untere Teil 124 aktiviert. Geeignete, aber nicht einschränkende Wärmequellen, welche die Wärme selektiv Aktivieren können, beinhalten diejenigen, aus der Gruppe bestehend aus: einer Induktionsheizung, einem Infrarotstrahler, einer elektrischen Widerstandsheizung und Kombinationen davon.
Das gezielte Erwärmen in der ersten Zone 126 kann somit einen ersten Bereich 140 des Blechs 110 auf eine Temperatur unterhalb eines Schmelzpunkts der Metalllegierung erwärmen, wie auf die in Tabelle 1 angegebenen Temperaturbereiche. Auf diese Weise kann das selektive Erwärmen die hochfeste Metalllegierung im ersten Bereich 140 anlassen. Der erste Bereich 140 kann dann beispielsweise auf Umgebungstemperatur und Umgebungsdruckverhältnisse gebracht werden, oder mit Zwangsluft, Wasser oder durch Abspritzen abgekühlt werden. Ein zweiter Bereich 142 des Blechs 110 bleibt unaufgewärmt wenn er durch die zweite Zone 130 der Wärmequelle 120 läuft. Der erste Bereich 140 ist über die Breite 112 des Blechs 110 zum zweiten Bereich 142 benachbart. Der erste Bereich 140 und der zweite Bereich 142 erstrecken sich jeweils entlang einer Länge 114 des behandelten Teils des Blechs 110. Das selektive Erwärmen steuert somit die Bildung eines ersten Bereichs 140 der Metalllegierung, der sich durch mindestens eine Materialeigenschaft vom zweiten Bereich 142 unterscheidet, wie weiter unten erörtert. Der selektiv erwärmte erste Bereich 140 hat eine Breite von größer oder gleich etwa 10 cm bis kleiner als oder gleich ungefähr 3 Meter. Die Länge des selektiv erwärmten ersten Bereichs 140 kann der Länge des Blechs entsprechen und damit jede beliebige Länge haben, einschließlich eines gesamten Streifens eines aufgewickelten Metallmaterials.
Es sollte erwähnt werden, dass zwischen dem ersten Bereich 140 und dem zweiten Bereich 142 eine Begrenzung oder Gradientenzone gebildet werden kann. Die Grenzen zwischen solchen Bereichen haben einen Eigenschaftsgradienten, anstatt wie bei aneinander geschweißten Blechplatinen eine diskrete Änderung, und damit entstehen an der Begrenzung oder Übergangszone keine Spannungen. Das Blech 110 mit dem ersten Bereich 140 und dem zweiten Bereich 142 kann dann weiterverarbeitet werden, beispielsweise, indem es in eine Zuschneidestation gebracht wird, um Blechplatinen herzustellen, oder es wird wieder aufgewickelt, und die Wicklung kann zum späteren Zuschneiden in Blechplatinen in eine andere Einrichtung gebracht werden.
In bestimmten anderen Variationen stellt die vorliegende Offenbarung ein anderes Verfahren zur Formgebung einer maßgeschneiderten Vorstufe einer Blechplatte dar, die der oben beschriebenen ähnlich ist. Bei einem solchen Verfahren wird ein hochfestes Metalllegierungsblech selektiv durch eine Wärmequelle in einem ersten Bereich erhitzt. Das gezielte Erwärmen kann auf eine Temperatur unterhalb eines Schmelzpunkts der Metalllegierung erfolgen. Eine zweite Region des Blechs, benachbart zum ersten Bereich, wird nicht aufgewärmt. Das gezielte Erwärmen erzeugt somit einen ersten Bereich der hochfesten Metalllegierung, die sich mit mindestens einer Materialeigenschaft vom zweiten Bereich unterscheidet. Das Verfahren umfasst ferner das Zuschneiden des Blechs, um eine Blechplatine zu formen, die einen Teil des ersten Bereichs und einen Teil des zweiten Bereichs umfasst.
In bestimmten anderen Variationen stellt die vorliegende Offenbarung ein anderes Verfahren zur Formgebung einer maßgeschneiderten Vorstufe einer Blechplatte dar, die der oben beschriebenen ähnlich ist. In solch einem Verfahren beinhaltet der Prozess zusätzlich zum selektiven Erwärmen des Metalllegierungsblechs das Zuschneiden des Blechs, um eine Blechplatine zu formen, die einen Teil des ersten Bereichs und einen Teil des zweiten Bereichs umfasst. In bestimmten Aspekten kann zum Schneiden Laserschneiden verwendet werden, bei dem Laserenergie auf ein Blech angewendet wird. Ein solches Verfahren kann in einem exemplarisch vereinfachten, metallverarbeitenden System 150, das in 4 dargestellt wird, durchgeführt werden. Der Kürze halber werden jegliche gemeinsamen Elemente zwischen dem metallverarbeitenden System 150 und dem metallverarbeitenden System 100 in 3 ebenfalls die gleichen Referenznummern haben und nicht nochmals erläutert werden, sofern dies nicht für neue Aspekte oder Funktionen des metallverarbeitenden Systems 150 relevant ist.
Nachdem Blech 110 die Wärmequelle 120 durchlaufen hat, wird es einem Zuschneidestationsbereich 160 zugeführt. Der Zuschneidestationsbereich 160 hat einen rechnergesteuerten Laserschneid-Roboter 162 mit einem Laser 164, der die Laserenergie 170 in Richtung des Blechs 110 ausrichten kann. Die rechnergesteuerte Laserschneide-Maschine 162 kann somit vordefinierte Muster innerhalb des Bleches 110 erzeugen, um eine Vielzahl von Blechplatinen 172 zu formen. Die Blechplatinen 172 können von den Verschnittbereichen 174 abgetrennt und für die spätere Verarbeitung gesammelt werden. Es sollte erwähnt werden, dass das Schneiden auch mit anderen konventionellen Schneidetechniken für Metallbleche erreicht werden kann, wie auf dem Gebiet bekannt. Ferner können Blechplatinen auch andere Formen aufweisen als die in 4.
In bestimmten Aspekten kann ein solches Verfahren kontinuierlich oder halbkontinuierlich durchgeführt werden. Ein kontinuierliches Verfahren hat erwünschterweise eine Rate die größer oder gleich ungefähr 0,1 Meter/Minute bis kleiner als oder gleich etwa 10 Meter/ Minute ist. In einem halbkontinuierlichen Verfahren sind ähnliche Raten wünschenswert, aber das Blech könnte auch langsamer durchlaufen oder für Zeiträume zwischen 1 Sekunde und 10 Minuten zum Stillstand kommen, um die Anwendung von Wärme zu erleichtern. Wie oben erwähnt, kann die hochfeste Metalllegierung eine Wickelung sein, die abgerollt und kontinuierlich (oder halbkontinuierlich) verarbeitet wird, beispielsweise, indem die Wicklung der hochfesten Metalllegierung zunächst die Wärmequelle durchläuft, und danach eine Zuschnittmaschine (z. B. einen Laser beim Laserschneiden) durchläuft. Nachdem die Blechplatinen 172 geformt worden sind, können diese zu nachgeschalteten Verarbeitungseinheiten überführt werden (in 4 nicht dargestellt). So kann das Verfahren zum Beispiel weiter die Bildung eines Automobil-Bauteils durch Verarbeitung der Blechplatine in einem dreidimensionalen Formverfahren umfassen. Ein solches dreidimensionales Formverfahren kann Stanzen, Profilwalzen oder Presshärten als nicht-einschränkendes Beispiel beinhalten.
In noch anderen Variationen stellt die vorliegende Offenbarung ein anderes Verfahren zur Formgebung einer maßgeschneiderten Vorstufe von Blechplatten dar, die der oben beschriebenen ähnlich ist. Ein solches Verfahren kann in einem exemplarisch vereinfachten, metallverarbeitenden System 200, wie in 5 durchgeführt werden. Der Kürze halber werden jegliche gemeinsamen Elemente in 5 zwischen dem metallverarbeitenden System 200 und dem metallverarbeitenden System 100 in 3 oder dem metallverarbeitenden System 150 in 4 ebenfalls die gleichen Referenznummern haben und nicht speziell erläutert, sofern dies nicht für neue Funktionen des metallverarbeitenden Systems 200 relevant ist.
Bei einem solchen Verfahren beinhaltet das selektive Erwärmen des Blechs 110 aus einer hochfesten Metalllegierung das selektive Erwärmen eines ersten Bereichs 140 mit einer Wärmequelle auf eine erste Temperatur unterhalb eines Schmelzpunkts der Metalllegierung, und das selektive Erwärmen eines dritten Bereichs 144 mit einer Wärmequelle 210 auf eine zweite Temperatur unterhalb eines Schmelzpunkts der Metalllegierung. Die erste Temperatur und die zweite Temperatur können sich voneinander unterscheiden oder können gleich sein. Unterdessen bleibt ein zweiter Bereich 142 auf dem Blech 110 unaufgewärmt. Der ersten Bereich 140 ist dem zweiten Bereich 142 benachbart. Der dritte Bereich 144 ist dem zweiten Bereich 142 ebenfalls benachbart.
Somit kann die Wärmequelle 210 einen oberen Bereich 222 und einen unteren Bereich 224 beinhalten. Die Blech 110 kann zwischen dem oberen Teil 222 und dem unteren Bereich 224 durchlaufen. Gemäß bestimmten Aspekten der vorliegenden Offenbarung wird eine Wärmequelle 210 ausgewählt, die die Fähigkeit hat, nur selektiv Wärme auf ausgewählte Bereiche über eine Breite 112 des Blechs 110 anzuwenden. Die Wärmequelle 210 kann Heizvorrichtungen oder andere Energiequellen beinhalten, die ein Erhitzen verursachen, wenn Sie auf das Blech 110 ausgerichtet sind. Wie oben erwähnt, können stattdessen eine oder mehrere Wärmequellen selektiv über Abschnitte der Breite 112 des Blechs 110 angeordnet werden, sodass durch eine oder mehrere Wärmequellen auf bestimmte vorgewählte Bereiche möglicherweise Wärme angewendet wird (oder nicht).
Wie dargestellt, wird die Wärmequelle 210 in einer ersten Zone 226 aktiviert und gibt somit Wärme 128 in Richtung des Blechs 110 ab. In einer zweiten Zone 228 ist die Wärmequelle deaktiviert und gibt keine Wärme 128 auf das durchlaufende Blech 110 ab. Die Wärmequelle 210 wird auch in einer dritten Zone 230 aktiviert und gibt somit Wärme 128 in Richtung des Blechs 110 ab. Es sollte erwähnt werden, dass bei einer alternativen Ausführungsform, möglicherweise keine Wärmequelle oberhalb der zweiten Zone 228 angewendet wird, und die Wärmequellen nur im Bereich der ersten Zone 226 und der dritten Zone 230 vorliegen können. Die Wärme 128 wird sowohl vom oberen Teil 222 als auch vom unteren Teil 224 in der ersten Zone 226 und der dritten Zone 230 erzeugt. Jedoch sei darauf hingewiesen, dass möglicherweise bei alternativen Ausführungsformen nur eine einzige Wärmequelle über oder unter dem Blech 110 angeordnet sein kann, oder innerhalb der ersten Zone 226 und/oder der dritten Zone 230 wird nur der obere Teil 222 oder der untere Teil 224 aktiviert. Jede der bereits beschriebenen Wärmequellen ist vorgesehen.
In bestimmten Variationen werden der erste Bereich 140 und der dritte Bereich 144 auf unterschiedliche Temperaturen erhitzt (sodass sich die Wärmemenge 128, welche die erste Temperatur in dem ersten Bereich 226 erreicht, sich von der Wärmemenge 128 der dritten Zone 230 unterscheidet, um die sich unterscheidende zweite Temperatur zu erreichen). Auf diese Weise unterscheiden sich der erste Bereich 140 und der dritte Bereich 144 mindestens in einer Materialeigenschaft voneinander. Anders ausgedrückt, unterscheidet sich der erste Bereich 140 vom zweiten Bereich 142 mindestens durch eine erste Materialeigenschaft und vom dritten Bereich 144 durch mindestens eine zweite Materialeigenschaft (worin die erste Materialeigenschaft und die zweite Materialeigenschaft gleiche oder verschiedene Materialeigenschaften sein können). Ebenfalls unterscheidet sich der dritte Bereich 144 vom ersten Bereich 140 mindestens durch eine Materialeigenschaft und der zweite Bereich 142 durch mindestens eine Materialeigenschaft (worin die erste Materialeigenschaft und die zweite Materialeigenschaft gleich oder verschieden sein können). Beispielsweise kann der erste Bereich 140 eine erste Festigkeit aufweisen, der zweite Bereich 142 eine zweite Festigkeit aufweisen und der dritte Bereich 144 eine dritte Festigkeit aufweisen. Jeder des ersten Bereichs 140, zweiten Bereichs 142 und dritten Bereichs 144 können unabhängig voneinander eine Breite von größer oder gleich etwa 10 cm bis kleiner als oder gleich ungefähr 3 Meter haben. Es sollte erwähnt werden, dass eine Breite jedes ersten Bereichs 140, zweiten Bereichs 142 oder dritten Bereichs 144 gleich sein kann oder die jeweiligen Breiten können sich voneinander unterscheiden.
Bei bestimmten anderen Variationen werden der erste Bereich 140 und der dritte Bereich 144 auf dieselbe Temperatur erwärmt (sodass die erste Temperatur und die zweite Temperatur innerhalb der ersten Zone 226 und der dritten Zone 230 gleich sind). Auf diese Weise haben der erste Bereich 140 und der dritte Bereich 144 die gleichen oder ähnliche Materialeigenschaften, aufgrund der selektiven Wärmebehandlung, die sich in mindestens einer Materialeigenschaft von dem unbehandelten zweiten Bereich 142 unterscheiden. So können beispielsweise der erste Bereich 140 und der dritte Bereich 144 die gleiche Festigkeit aufweisen.
Wie das vorstehende Verfahren, kann das Verfahren weiterhin das Zuschneiden des Blechs 110 in einem Zuschneidestationsbereich 160 zu einer Blechplatine 232 beinhalten. Die Blechplatine 232 umfasst einen Teil des ersten Bereichs 140, einen Teil des zweiten Bereichs 142 und einen Teil des dritten Bereichs 144. In bestimmten Aspekten kann zum Schneiden Laserschneiden verwendet werden, bei dem Laserenergie auf das Blech angewendet wird. Wie in vorherigen Ausführungsformen können die Blechplatinen 172 von den Verschnittbereichen 174 abgetrennt und für die spätere Verarbeitung gesammelt werden. In bestimmten Variationen können die Blechplatinen 232 in ein verschachteltes Schnittmuster geschnitten werden (wobei Blechplatinen in entgegengesetzten Orientierungen zusammengesetzt werden, um Abfallmaterialbereiche 174 zu minimieren), wie in 5 dargestellt. Die verschachtelten Schnittmuster sind besonders nützlich, wenn der erste Bereich 140 und der dritte Bereich 144 die gleichen Materialeigenschaften aufweisen, beispielsweise die gleiche Festigkeit. Andere Schnittmuster werden zur Erzeugung von Blechplatinen in Erwägung gezogen, bei denen der erste Bereich 140, der zweite Bereich 142 und der dritte Bereich 144 nicht auf den in 5 oder den er anderen Figuren dargestellten Bereich beschränkt sind.
In noch anderen Variationen stellt die vorliegende Offenbarung ein anderes Verfahren zur Formgebung einer maßgeschneiderten Vorstufe von Blechplatten dar, die der oben beschriebenen ähnlich ist. Ein solches Verfahren kann in einem exemplarisch vereinfachten, metallverarbeitenden System 250, wie in 6 durchgeführt werden. Der Kürze halber haben jegliche gemeinsamen Elemente in 6 des metallverarbeitenden Systems 250 und einem der metallverarbeitenden Systeme 100, 150 oder 200 in den 3, 4 oder 5 ebenfalls die gleichen Referenznummern und werden nicht speziell erläutert, sofern dies nicht für neue Funktionen des metallverarbeitenden Systems 250 relevant ist.
Bei einem solchen Verfahren beinhaltet das selektive Erwärmen des Blechs 110 aus einer hochfesten Metalllegierung das selektive Erwärmen eines ersten Bereichs 140 mit einer Wärmequelle auf eine erste Temperatur unterhalb eines Schmelzpunkts der Metalllegierung, und das selektive Erwärmen eines dritten Bereichs 144 mit einer Wärmequelle 210 auf eine zweite Temperatur unterhalb eines Schmelzpunkts der Metalllegierung. Die erste Temperatur und die zweite Temperatur unterscheiden sich voneinander. Unterdessen bleibt ein zweiter Bereich 142 auf dem Blech 110 unaufgewärmt.
Somit kann die Wärmequelle 260 einen oberen Bereich 262 und einen unteren Bereich 264 beinhalten. Die Blech 110 kann zwischen dem oberen Teil 262 und dem unteren Bereich 264 durchlaufen. Gemäß bestimmten Aspekten der vorliegenden Offenbarung wird eine Wärmequelle 260 ausgewählt, die die Fähigkeit hat, nur selektiv Wärme auf ausgewählte Bereiche über eine Breite 112 des Blechs 110 anzuwenden. Des Weiteren kann die Wärmequelle 210 für einen Zeitintervall deaktiviert werden. In Kombination mit dem Deaktivieren der Wärmequelle 210 kann die Bewegung des Blechs durch die Wärmequelle verändert werden, um im Wesentlichen den gleichen Effekt zu erreichen. Wie dargestellt, wird die Wärmequelle 260 sowohl in einer ersten Zone 266 als auch in einer zweiten Zone 268 aktiviert. Die erste Zone 266 wendet Wärme 270 mit einer ersten Intensität auf ein Blech 110 an, um das Blech 110 auf eine erste Temperatur zu erwärmen, während die zweite Zone 268 Wärme 272 mit einer zweiten Intensität auf das Blech 110 anwendet, um das Blech 110 auf eine zweite Temperatur zu erwärmen, die sich von der ersten Temperatur unterscheidet. Somit werden die erste Zone 266 und die zweite Zone 268 gleichzeitig aktiviert und anschließend deaktiviert. Wenn die erste Zone 266 und die zweite Zone 268 deaktiviert sind, wird keine Wärme 128 auf das durchlaufende Blech 110 abgegeben.
Die selektive Abgabe von Wärme in der ersten Zone 266 bildet den ersten Bereich 140. Die selektive Abgabe von Wärme in der zweiten Zone 268 bildet den dritten Bereich 144. Der erste Bereich 140 ist benachbart zum dritten Bereich 144 und zusammen reichen sie über die gesamte Breite 112 des Blechs 110. Ein zweiter Bereich 142 wird intermittierend in regelmäßigen Abständen gebildet, wenn keine Wärme abgegeben wird, wenn das Blech 110 durchläuft. Der zweite Bereich 142 spannt sich über die gesamte Breite 112 des Blechs 110 in diesen Bereichen. Des Weiteren ist der zweite Bereich 142 in Längsrichtung benachbart zum ersten Bereich 140 und zum dritten Bereich 144. Auf diese Weise können im Blech 110 mehrere komplexe Bereiche gebildet werden.
Wie bei den oben beschriebenen Ausführungsformen werden der erste Bereich 140 und der dritte Bereich 144 auf unterschiedliche Temperaturen erhitzt (sodass sich die Wärmemenge 270, welche die erste Temperatur in dem ersten Bereich 266 erreicht, sich von der Wärmemenge 272 der zweiten Zone 268 unterscheidet, um die sich unterscheidende zweite Temperatur zu erreichen). Auf diese Weise unterscheiden sich der erste Bereich 140 und der dritte Bereich 144 mindestens in einer Materialeigenschaft voneinander. Anders ausgedrückt, unterscheidet sich der erste Bereich 140 vom zweiten Bereich 142 mindestens durch eine erste Materialeigenschaft und vom dritten Bereich 144 durch mindestens eine zweite Materialeigenschaft (worin die erste Materialeigenschaft und die zweite Materialeigenschaft gleiche oder verschiedene Materialeigenschaften sein können). Ebenfalls unterscheidet sich der dritte Bereich 144 vom ersten Bereich 140 mindestens durch eine Materialeigenschaft und der zweite Bereich 142 durch mindestens eine Materialeigenschaft (worin die erste Materialeigenschaft und die zweite Materialeigenschaft gleich oder verschieden sein können). Beispielsweise kann der erste Bereich 140 eine erste Festigkeit aufweisen, der zweite Bereich 142 eine zweite Festigkeit aufweisen und der dritte Bereich 144 eine dritte Festigkeit aufweisen. Die erste Festigkeit kann größer sein als die zweite Festigkeit und die zweite Festigkeit kann größer sein als die dritte Festigkeit, als nicht-einschränkendes Beispiel. Jeder des ersten Bereichs 140, des zweiten Bereichs 142 und des dritten Bereichs 144 können unabhängig voneinander eine Breite von größer oder gleich etwa 10 cm bis kleiner als oder gleich der Breite eines Blechs oder eines Wicklungsstreifens sein (typischerweise etwa 2 m). Es sollte erwähnt werden, dass eine Breite von jedem ersten Bereich 140 oder drittem Bereich 144 gleich sein können oder sich die jeweiligen Breiten voneinander unterscheiden können.
Wie das vorstehende Verfahren, kann das Verfahren weiterhin das Zuschneiden des Blechs 110 in einem Zuschneidestationsbereich 160 zu einer Blechplatine 274 beinhalten. Die Blechplatine 274 umfasst einen Teil des ersten Bereichs 140, einen Teil des zweiten Bereichs 142 und einen Teil des dritten Bereichs 144. In bestimmten Aspekten kann zum Schneiden Laserschneiden verwendet werden, bei dem Laserenergie auf das Blech angewendet wird. Wie in vorherigen Ausführungsformen können die Blechplatinen 274 von den Verschnittbereichen 174 abgetrennt und für die spätere Verarbeitung gesammelt werden. Die Blechplatinen 274 können anschließend weiterverarbeitet werden, einschließlich in einem dreidimensionalen Formverfahren zur Erzeugung eines hochfesten Automobil-Bauteils.
In noch anderen Variationen stellt die vorliegende Offenbarung noch ein anderes Verfahren zur Formgebung einer maßgeschneiderten Vorstufe von Blechplatinen bereit, ähnlich denen im Kontext von 6. Ein solches Verfahren kann in einem exemplarisch vereinfachten, metallverarbeitenden System 300, wie in 7 durchgeführt werden. Der Kürze halber haben jegliche gemeinsamen Elemente in 7 des metallverarbeitenden Systems 300 und einem der metallverarbeitenden Systeme 100, 150, 200 oder 250 in den 3, 4, 5 oder 6 ebenfalls die gleichen Referenznummern und werden nicht speziell erläutert, sofern dies nicht für neue Funktionen des metallverarbeitenden Systems 300 relevant ist.
Bei einem solchen Verfahren beinhaltet das selektive Erwärmen des Blechs 110 aus einer hochfesten Metalllegierung das selektive Erwärmen eines ersten Bereichs 140 mit einer Wärmequelle auf eine erste Temperatur unterhalb eines Schmelzpunkts der Metalllegierung, und das selektive Erwärmen eines dritten Bereichs 144 mit der Wärmequelle 310 auf eine zweite Temperatur unterhalb eines Schmelzpunkts der Metalllegierung. Die erste Temperatur und die zweite Temperatur unterscheiden sich voneinander. Unterdessen bleibt ein zweiter Bereich 142 auf dem Blech 110 unaufgewärmt.
Somit kann eine Wärmequelle 310 einen oberen Bereich 312 und einen unteren Bereich 314 beinhalten. Die Blech 110 kann zwischen dem oberen Teil 312 und dem unteren Bereich 314 durchlaufen. Gemäß bestimmten Aspekten der vorliegenden Offenbarung wird die Wärmequelle 310 ausgewählt, die die Fähigkeit hat, nur selektiv Wärme auf ausgewählte Bereiche über eine Breite 112 des Blechs 110 anzuwenden. Des Weiteren kann die Wärmequelle 310 für einen Zeitintervall deaktiviert werden. Wie dargestellt, wird die Wärmequelle 310 sowohl in einer ersten Zone 320 als auch in einer zweiten Zone 322 aktiviert. In einer ersten Betriebsart, strahlen die erste Zone 320 und die zweite Zone 322 Wärme 324 auf das Blech 110 ab, um das Blech 110 auf eine erste Temperatur zu erwärmen. In einer zweiten Betriebsart strahlt nur die zweite Zone 322 Wärme 324 in Richtung des Blechs 110 ab, um das Blech auf eine zweite Temperatur zu erwärmen, wodurch die innerhalb der zweiten Zone 322 erzeugte Wärme 324 im Vergleich zur ersten Betriebsart in der zweiten Betriebsart unterschiedliche Intensitätsgrade aufweisen kann. Weiterhin kann sich die Geschwindigkeit, mit der das Blech die Wärmequelle 310 passiert, bei den beiden Betriebsmodi unterscheiden oder konstant bleiben. In der zweiten Betriebsart wird die erste Zone 320 deaktiviert und es wird auf die darunter befindlichen, entsprechenden Bereiche des Blechs 110 keine Hitze abgestrahlt.
Selektive Anwendung von Hitze von der zweiten Zone 322 der Wärmequelle 310 in dem zweiten Betriebsmodus generiert den ersten Bereich 140, in dem sich die Metalllegierung im Blech 110 auf die erste Temperatur erwärmt. Ein zweiter Bereich 142, auf den keine Wärme abgestrahlt wird, wird benachbart zum ersten Bereich 140 über die Breite 112 des Blechs 110 gebildet. Ein dritter Bereich 144 wird intermittierend in regelmäßigen Abständen gebildet, wenn das Blech 110 im ersten Betriebsmodus durchläuft, wobei Wärme 324 sowohl von der ersten Zone 320 als auch der zweiten Zone 322 der Wärmequelle 310 abgestrahlt wird. Der dritte Bereich 144 spannt sich über die gesamte Breite 112 des Blechs 110 in diesen Bereichen. Der dritte Bereich 144 ist in Längsrichtung benachbart zum ersten Bereich 140 und zum zweiten Bereich 142. Ähnlich wie bei dem Ausführungsbeispiel in 6 können im Blech 110 vor der Weiterverarbeitung mehrere komplexe, selektiv erwärmte Bereiche gebildet werden.
Ebenfalls wie bei den oben beschriebenen Ausführungsformen, werden der erste Bereich 140 und der dritte Bereich 144 auf unterschiedliche Temperaturen erhitzt (sodass sich die Wärmemenge 324, welche die zweite Temperatur in der ersten Zone 320 und der zweiten Zone 322 erreicht, sich von der Wärmemenge 324 nur für die zweite Zone 322 unterscheidet, um die sich unterscheidende erste Temperatur in der zweiten Betriebsart zu erreichen). Auf diese Weise unterscheiden sich der erste Bereich 140 und der dritte Bereich 144 mindestens in einer Materialeigenschaft voneinander. Anders ausgedrückt, unterscheidet sich der erste Bereich 140 vom zweiten Bereich 142 mindestens durch eine erste Materialeigenschaft und vom dritten Bereich 144 durch mindestens eine zweite Materialeigenschaft (worin die erste Materialeigenschaft und die zweite Materialeigenschaft gleiche oder verschiedene Materialeigenschaften sein können). Ebenfalls unterscheidet sich der dritte Bereich 144 vom ersten Bereich 140 mindestens durch eine Materialeigenschaft und der zweite Bereich 142 durch mindestens eine Materialeigenschaft (worin die erste Materialeigenschaft und die zweite Materialeigenschaft gleich oder verschieden sein können).
So kann zum Beispiel der erste Bereich 140 eine erste Festigkeit aufweisen, und damit ein hochfester Bereich sein, der zweite Bereich 142 kann eine zweite Festigkeit aufweisen und eine etwas geringere Festigkeit als die erste Festigkeit haben, aber eine hohe Steifigkeit, während der dritte Bereich 144 eine dritte Festigkeit haben kann, die niedriger ist als die erste und zweite Festigkeit, aber eine höhere Energieabsorption aufweist. In bestimmten Aspekten, bei denen die Metalllegierung eine Aluminiumlegierung ist, hat der unbeheizte zweite Bereich 142 eine hohe Festigkeit und Steifigkeit; jedoch kann eine leichte Erwärmung die Festigkeit der Aluminiumlegierung weiter erhöhen, um den ersten Bereich 140 zu bilden. Weiteres Erhitzen auf eine höhere Temperatur verringert die Festigkeit der Aluminiumlegierung, erhöht aber die Flexibilität und Energieabsorption im dritten Bereich 144. Jeder des ersten Bereichs 140, des zweiten Bereichs 142 und des dritten Bereichs 144 können unabhängig voneinander eine Breite von größer oder gleich etwa 10 cm bis kleiner als oder gleich der Breite eines Blechs oder eines Wicklungsstreifens sein (typischerweise etwa 2 Meter). Es sollte erwähnt werden, dass eine Breite von jedem ersten Bereich 140 oder zweitem Bereich 142 gleich sein können oder sich die jeweiligen Breiten voneinander unterscheiden können.
Wie das vorstehende Verfahren, kann das Verfahren weiterhin das Zuschneiden des Blechs 110 in einem Zuschneidestationsbereich 160 zu einer Blechplatine 330 beinhalten. Die Blechplatine 330 umfasst einen Teil des ersten Bereichs 140, einen Teil des zweiten Bereichs 142 und einen Teil des dritten Bereichs 144. In bestimmten Aspekten kann zum Schneiden Laserschneiden verwendet werden, bei dem Laserenergie auf das Blech 110 angewendet wird. Wie in vorherigen Ausführungsformen können die Blechplatinen 330 von den Verschnittbereichen 174 abgetrennt und für die spätere Verarbeitung gesammelt werden. Die Blechplatinen 330 können anschließend weiterverarbeitet werden, einschließlich in einem dreidimensionalen Formverfahren zur Erzeugung eines hochfesten Automobil-Bauteils.
Die Methoden der vorliegenden Offenbarung können kontinuierliche oder halbkontinuierliche Prozesse sein, die die Bildung von Blechplatinen mit maßgeschneiderten Eigenschaften in eingegrenzten Bereichen ermöglichen, bei reduzierten Kosten gegenüber einzeln aneinander geschweißten Blechplatinen oder einer Wärmebehandlung der einzelnen Blechplatinen. So schaffen beispielsweise die Verfahren der vorliegenden Offenbarung vor dem Stanzen durch Wärmebehandlung ausgewählter Breiten oder Längen von Abschnitten eines Blechs Blechplatinen mit maßgeschneiderten Eigenschaften in einer kontinuierlichen oder halbkontinuierlichen Weise. Die Prozesse der vorliegenden Lehren können so Materialien mit höherer Festigkeit (z. B. geringere Formbarkeit) ermöglichen, wobei eine hohe Formbarkeit nur lokal erforderlich ist. Die Prozesse der vorliegenden Offenbarung können auf die am häufigsten vorkommenden Blechmaterialien angewendet werden, wie Stahl, Aluminium, Magnesium und Titan, einschließlich hochfester Legierungen.
In bestimmten Aspekten beinhalten die Verfahren der vorliegenden Offenbarung die selektive Wärmebehandlung eines Metalllegierungsbandes, so, dass unterschiedliche Bereiche innerhalb der Breite oder Länge der Bänder unterschiedliche mechanische Eigenschaften erhalten, die sich für das spezifische Design und die spezifische Funktion des letztendlich gebildeten Teils eignen. Die gemäß bestimmten Aspekten der derzeitigen Lehren geformten Blechplatinen und Teile können vorteilhafterweise herstellungsbedingte Probleme und eine begrenzte Formbarkeit vermeiden, wie sie bei konventionellen Prozessen beim aneinander schweißen maßgeschneiderter Bleche auftreten. Beispielsweise tritt an Grenzen zwischen Bereichen ein Eigenschaftsgradient auf, anstelle einer diskreten Änderung wie dies beim Aneinander schweißen von maßgeschneiderten Blechen auftritt, wodurch keine Spannungen auftreten. Die vorliegende Offenbarung erwägt daher ein Verfahren der Wärmebehandlung eines Metalllegierungsbandes, so, dass unterschiedliche Bereiche innerhalb der Breite oder Länge der Bänder unterschiedliche mechanische Eigenschaften erhalten, die sich für das spezifische Design und die spezifische Funktion des letztendlich gebildeten Teils eignen.
8 zeigt ein geformtes, hochfestes Teil 350, das aus einer selektiv erhitzten Blechplatine hergestellt wurde, ähnlich der in 7 dargestellten Blechplatine 330. Das hochfeste Teil 350 ist eine repräsentative Scharniersäule. Das hochfeste Teil 350 hat einen ersten Bereich 360, einen zweiten Bereich 362 und einen dritten Bereich 364, die im Allgemeinen dem ersten Bereich 140, zweiten Bereich 142 und dritten Bereich 144 in 7 entsprechen. Der erste Bereich 360 wurde selektiv auf eine erste Temperatur unterhalb eines Schmelzpunkts der Metalllegierung erwärmt. Der zweite Bereich 362 wurde während den, wie oben beschriebenen Verarbeitungstechniken, nicht erwärmt. Der erste Bereich 360 der Metalllegierung hat mindestens eine Materialeigenschaft, die sich von der im zweiten Bereich 362 unterscheidet, beispielsweise die Festigkeit. Der dritte Bereich 364 wurde selektiv auf eine zweite Temperatur erwärmt, die sich von der ersten Temperatur unterscheidet. Der dritte Bereich 364 hat mindestens eine Materialeigenschaft, die sich von der des ersten Bereichs 360 und des zweiten Bereichs 362 unterscheidet.
So kann zum Beispiel der erste Bereich 360 eine erste Festigkeit aufweisen, und damit ein hochfester Bereich sein, der zweite Bereich 362 kann eine zweite Festigkeit und eine hohe Steifigkeit aufweisen, und der dritte Bereich 364 kann eine dritte Festigkeit aufweisen, die niedriger ist als die erste und zweite Festigkeit, aber eine höhere Energieabsorption aufweist. Wie oben erwähnt kann der erste Bereich 360 eine erste Festigkeit aufweisen, und damit ein hochfester Bereich sein, der zweite Bereich 362 kann eine zweite Festigkeit aufweisen und eine etwas geringere Festigkeit als die erste Festigkeit haben, aber eine hohe Steifigkeit, während der dritte Bereich 364 eine dritte Festigkeit haben kann, die niedriger ist als die erste und zweite Festigkeit, aber eine höhere Energieabsorption aufweist.
In bestimmten Aspekten betrachtet die vorliegende Offenbarung somit hochfeste KFZ-Bauteile, die ein einheitliches dreidimensionales Karosserieteil sein können, das aus einer hochfesten Metalllegierung geformt wurde. Das einheitliche, dreidimensionale Karosserieteil hat einen ersten Bereich, der mindestens eine Materialeigenschaft aufweist, die sich von der eines zweiten Bereichs unterscheidet. Der zweite Bereich kann eine Festigkeit aufweisen, die größer oder gleich etwa 1100 MPa bis kleiner als oder gleich ungefähr 2000 MPa ist. Der erste Bereich des Blechs aus der hochfesten Metalllegierung kann eine durchschnittliche Zugfestigkeit von weniger als oder gleich etwa 1000 MPa aufweisen und in bestimmten Variationen, bis nur mindestens 400 MPa sein. Das einheitliche, dreidimensionale Karosserieteil hat keine Schweißstellen, Fugen oder anderen Verbindungen. In bestimmten Aspekten wurde das einheitliche, dreidimensionale Karosserieteil dreidimensional geformt aus einer Blechplatine, die im Wesentlichen eine gleichmäßige Dicke aufweist, wie bereits oben erläutert. Des Weiteren kann das hochfeste KFZ-Bauteil ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus: tragenden Säulen, A-Säulen, B-Säulen, C-Säulen, D-Säulen, Scharniersäulen, Fahrzeugtüren, Dächern, Hauben, Kofferraumklappen, Motorschienen und Kombinationen davon in bestimmten Variationen.
Die vorstehende Beschreibung der Ausführungsformen dient lediglich der Veranschaulichung und Beschreibung. Sie ist nicht erschöpfend und soll die Offenbarung in keiner Weise beschränken. Einzelne Elemente oder Merkmale einer bestimmten Ausführungsform sind im Allgemeinen nicht auf diese bestimmte Ausführungsform beschränkt, sondern gegebenenfalls gegeneinander austauschbar und in einer ausgewählten Ausführungsform verwendbar, auch wenn dies nicht gesondert dargestellt oder beschrieben ist. Auch diverse Variationen sind denkbar. Diese Variationen stellen keine Abweichung von der Offenbarung dar, und alle Modifikationen dieser Art verstehen sich als Teil der Offenbarung und fallen in ihren Schutzumfang.

Claims

Verfahren zur Bildung einer maßgeschneiderten Vorstufe der Blechplatine (20), umfassend: selektives Erwärmen eines Blechs (110) aus einer hochfesten Metalllegierung in einem ersten Bereich (140) auf eine Temperatur unterhalb eines Schmelzpunkts der Metalllegierung mit einer Wärmequelle (120), wobei ein zweiter Bereich (142) des Blechs, der benachbart ist zum ersten Bereich (122), unaufgewärmt bleibt, wobei das selektive Erwärmen einen ersten Bereich (140) der Metalllegierung erzeugt, mit mindestens einer Materialeigenschaft, die sich vom zweiten (124) Bereich unterscheidet, sodass, nachdem das Blech (110) zugeschnitten wird, um eine Blechplatine (20) zu formen, die Blechplatine (20) einen Teil des ersten Bereichs (140) und einen Teil des zweiten Bereichs (142) umfasst, wobei der erste Bereich (140) eine Breite von größer oder gleich etwa 10 cm bis kleiner als oder gleich ungefähr 3 m hat.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das selektive Erwärmen des Weiteren das selektive Erwärmen eines dritten Bereichs (144) mit der Wärmequelle beinhaltet, um einen dritten Bereich (144) mit mindestens einer Materialeigenschaft zu erzeugen, die sich von der des zweiten Bereichs (142) unterscheidet, worin der dritte Bereich (144) benachbart zum zweiten Bereich (142) ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das selektive Erwärmen des Weiteren das selektive Erwärmen eines dritten Bereichs (144) mit der Wärmequelle (210) beinhaltet, wobei eine erste Wärmemenge (128) auf den ersten Bereich (140) angewendet wird sich von einer zweiten Wärmemenge (128) unterscheidet, die auf den dritten Bereich (144) angewendet wird, sodass das selektive Erwärmen einen dritten Bereich (144) erzeugt, der mindestens eine Materialeigenschaft aufweist, die sich sowohl von der des ersten Bereichs (140) als auch der des zweiten Bereichs (142) unterscheidet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das selektive Erwärmen den ersten Bereich (140) anlässt und der erste Bereich (140) auf Umgebungstemperatur abgekühlt und auf Umgebungsdruckverhältnisse gebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Wärmequelle (120) ausgewählt ist aus einer Gruppe von Heizeinrichtungen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: einer Induktionsspule, Infrarotstrahler, einer elektrischen Widerstandsheizung und Kombinationen davon.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die hochfeste Metalllegierung eine hochfeste Stahllegierung umfasst, und das selektive Erwärmen die Temperatur des Blechs (110) im ersten Bereich (140) auf größer oder gleich ungefähr 250 °C erhöht.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die hochfeste Metalllegierung eine Aluminiumlegierung umfasst und das selektive Erwärmen die Temperatur des Blechs (110) auf eine Temperatur größer oder gleich ungefähr 100 °C im ersten Bereich (140) erwärmt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der zweite Bereich (142) des Blechs (110) aus der hochfesten Metalllegierung eine durchschnittliche Zugfestigkeit größer oder gleich ungefähr 1100 MPa bis kleiner als oder gleich etwa 2000 MPa aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der erste Bereich (140) des Blechs (110) aus der hochfesten Metalllegierung eine durchschnittliche Zugfestigkeit von weniger als oder gleich etwa 1000 MPa aufweist.