DE102018200843A1

DE102018200843A1 - Method and heating device for heating a workpiece for producing a component, in particular for a motor vehicle

Info

Publication number: DE102018200843A1
Application number: DE102018200843.4A
Authority: DE
Inventors: Markus Pfestorf; Siegfried Georg Zehentbauer
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2018-01-19
Filing date: 2018-01-19
Publication date: 2019-07-25

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufheizen eines Werkstücks (1) zum Herstellen eines Bauteils (2), mit den Schritten:- Bereitstellen eines aus einem metallischen Werkstoff gebildeten und eine metallische Beschichtung aufweisenden Werkstücks (1), welches wenigstens einen ersten Teilbereich (3) mit einer ersten Wanddicke und wenigstens einen zweiten Teilbereich (4) mit einer gegenüber der ersten Wanddicke größeren zweiten Wanddicke aufweist; und- Aufheizen des Werkstücks (1) mittels einer Aufheizvorrichtung (5), indem:◯ der erste Teilbereich (3) und der zweite Teilbereich (4) mittels einer den Teilbereichen (3, 4) gemeinsamen ersten Heizeinrichtung (6) aufgeheizt werden; und◯ mittels zumindest einer zusätzlich zur ersten Heizeinrichtung (6) vorgesehenen zweiten Heizeinrichtung (7) bezogen auf den ersten Teilbereich (3) und den zweiten Teilbereich (4) lediglich der zweite Teilbereich (4) zusätzlich direkt erwärmt wird.The invention relates to a method for heating a workpiece (1) for producing a component (2), comprising the steps of: providing a workpiece (1) formed from a metallic material and having a metallic coating, which has at least a first portion (3) having a first wall thickness and at least a second portion (4) having a second wall thickness greater than the first wall thickness; and -heating the workpiece (1) by means of a heating device (5) by: ◯ the first portion (3) and the second portion (4) by means of a partial areas (3, 4) common heating means (6) are heated; and lediglich by means of at least one in addition to the first heater (6) provided second heater (7) relative to the first portion (3) and the second portion (4) only the second portion (4) is additionally heated directly.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufheizen eines Werkstücks zum Herstellen eines Bauteils, insbesondere für ein Kraftfahrzeug. Außerdem betrifft die Erfindung eine Aufheizvorrichtung zum Aufheizen von Werkstücken zum Herstellen von Bauteilen, insbesondere für Kraftfahrzeuge.The invention relates to a method for heating a workpiece for producing a component, in particular for a motor vehicle. Moreover, the invention relates to a heating device for heating workpieces for the manufacture of components, in particular for motor vehicles.

Aus dem allgemeinen Stand der Technik ist es bekannt, dass Kraftwagen wie beispielsweise Personenkraftwagen jeweils eine selbsttragende Karosserie aufweisen, welche aus miteinander gefügten Bauteilen aufgebaut ist und beispielsweise A-Säulen, B-Säulen, Seitenwände, Dachrahmen und Seitenschweller aufweist. Außerdem kann die Karosserie, insbesondere deren auch als Rohbau bezeichnete Rohkarosserie, jeweilige Seitenrahmen mit Verstärkungen aufweisen. Die im jeweiligen Seitenrahmen zum Einsatz kommende Verstärkung wird beispielsweise aus einzelnen Bauteilen wie einer A-Säulenverstärkung, einer B-Säulenverstärkung, einer Schwellerverstärkung, einer Dachrahmenverstärkung etc. zusammengesetzt. Beim Fügen der einzelnen Bauteile werden diese oft durch Punktschweißen miteinander verbunden. Die Bauteile werden beispielsweise zu einer Baueinheit zusammengesetzt, welche auch als Türring oder Doorring bezeichnet wird.From the general state of the art it is known that motor vehicles such as passenger cars each have a self-supporting body, which is constructed of components joined together and has, for example, A-pillars, B-pillars, side walls, roof frames and side skirts. In addition, the bodywork, in particular its body shell, also referred to as shell, have respective side frames with reinforcements. The reinforcement used in the respective side frame is composed for example of individual components such as an A-pillar reinforcement, a B-pillar reinforcement, a sill reinforcement, a roof frame reinforcement, etc. When joining the individual components, these are often joined together by spot welding. The components are for example assembled into a structural unit, which is also referred to as a door ring or door ring.

Häufig werden die Bauteile aus wenigstens einem Werkstück hergestellt, welches beispielsweise umgeformt wird. Um ein vorteilhaftes Unfallverhalten und vorteilhafte Fahreigenschaften zu realisieren, werden zumindest einige der Bauteile gehärtet. Hierzu werden die Bauteile üblicherweise aufgeheizt. Das Werkstück liegt beispielsweise zunächst in Form einer Platte beziehungsweise einer Platine vor, welche dann umgeformt wird. Platinen bestehen in der Regel aus einem Zuschnitt eines Werkstoffs und sind somit beispielsweise ein Blechzuschnitt eines Metalls oder einer metallischen Legierung. Dabei gibt es unterschiedliche Arten von Platinen wie beispielsweise Tailored Blanks, insbesondere Tailored Welded Blanks oder Tailored Rolled Blanks. Ein solches Tailored Blank wird auch als maßgeschneiderte Platine bezeichnet. Ein Tailored Welded Blank ist aus einzelnen, miteinander verschweißten Blechabschnitten gebildet, während ein Tailored Rolled Blank aus einem Blech gewalzt wurde. Maßgeschneiderte Platinen weisen in der Regel wenigstens zwei Teilbereiche mit voneinander unterschiedlichen Wanddicken auf.Frequently, the components are made of at least one workpiece, which is formed, for example. In order to realize an advantageous accident behavior and advantageous driving characteristics, at least some of the components are hardened. For this purpose, the components are usually heated. The workpiece, for example, initially in the form of a plate or a board before, which is then transformed. Boards are usually made of a blank of a material and are thus for example a sheet metal blank of a metal or a metallic alloy. There are different types of blanks such as tailored blanks, in particular tailored welded blanks or tailored rolled blanks. Such a tailored blank is also referred to as a customized board. A Tailored Welded Blank is made up of individual, welded-together sheet metal sections, while a Tailored Rolled Blank has been rolled out of a metal sheet. Customized boards usually have at least two subregions with mutually different wall thicknesses.

Das Umformen des Werkstücks kann beispielsweise durch Kaltumformen oder Warmumformen stattfinden. Ferner kann das Werkstück einem Presshärten beziehungsweise Formhärten unterzogen werden. Das Warmumformen unterscheidet sich vom Kaltumformen insbesondere dadurch, dass das umzuformende Werkstück, insbesondere auf eine Temperatur oberhalb einer materialspezifischen Rekristallisationstemperatur, aufgeheizt wird, wodurch beispielsweise eine Zunahme der Festigkeit des Materials des Werkstücks vermieden werden kann. Ferner wird das Werkstück in aufgeheiztem Zustand umgeformt und dabei und/oder danach beispielsweise gehärtet. Durch die Temperatur des Werkstücks während des Warmumformprozesses können sogenannte Entfestigungsprozesse im Material des Werkstücks ablaufen. Ein Gefüge des Materials des Werkstücks beziehungsweise des daraus folgenden warmumgeformten Bauteils ist in der Regel weniger stark beansprucht als das Gefüge eines kaltumgeformten Bauteils, einen gleicher Grad an Umformung vorausgesetzt.The forming of the workpiece can take place, for example, by cold forming or hot forming. Further, the workpiece may be subjected to press hardening. The hot forming differs from cold forming in particular in that the workpiece to be formed, in particular to a temperature above a material-specific recrystallization temperature, is heated, whereby, for example, an increase in the strength of the material of the workpiece can be avoided. Further, the workpiece is formed in a heated state and thereby and / or thereafter cured, for example. Due to the temperature of the workpiece during the hot forming process so-called softening processes can take place in the material of the workpiece. A microstructure of the material of the workpiece or the resulting hot-formed component is generally less stressed than the structure of a cold-formed component, assuming an equal degree of deformation.

Beim Formhärten beziehungsweise Presshärten wird das erwärmte beziehungsweise aufgeheizte Werkstück, beispielsweise während der Formgebung, in einem Werkzeug abgekühlt, wodurch ein Härteprozess durchlaufen wird. Das Werkstück beziehungsweise Bauteil wird somit in dem Werkzeug gehärtet, mittels welchem es beispielsweise auch umgeformt wird beziehungsweise zuvor wurde. Das Presshärten eines Werkstücks beziehungsweise Bauteils kann beispielsweise indirekt in einem zweistufigen Prozess erfolgen, in welchem beispielsweise das Werkstück zunächst kaltumgeformt und anschließen gehärtet wird. Ferner bekannt ist ein direkter Prozess, bei welchem das Werkstück - ohne es kaltumzuformen - mittels desselben Werkzeugs warmumgeformt und gehärtet wird.During mold hardening or press hardening, the heated or heated workpiece, for example during shaping, is cooled in a tool, whereby a hardening process is run through. The workpiece or component is thus hardened in the tool, by means of which it is, for example, also formed or previously. The press-hardening of a workpiece or component can, for example, be carried out indirectly in a two-stage process in which, for example, the workpiece is first cold-formed and subsequently hardened. Also known is a direct process in which the workpiece is hot worked and tempered using the same tool without cold forming.

Das Aufheizen des Werkstücks dient beispielsweise dazu, einen Austenitisierungsprozess im Werkstück einzuleiten beziehungsweise ablaufen zu lassen. Dazu muss das Werkstück über eine bestimmte materialspezifische Temperatur gebracht und dort für eine gewisse Zeit, eine sogenannte Mindestprozesszeit, gehalten werden. Das Werkstück kann dabei beispielsweise für einen späteren Korrosionsschutz eine metallische Beschichtung aufweisen. Beispielsweise kann die Beschichtung aus Zink sein, sodass das Werkstück ein verzinktes Werkstück ist und aus diesem ein verzinktes Bauteil hergestellt wird. Das Werkstück selbst ist beispielsweise aus einem Stahl ausgebildet, der ein Grundsubstrat bildet, auf welches die Beschichtung aufgebracht ist.The heating of the workpiece is used, for example, to initiate or run off an austenitizing process in the workpiece. For this purpose, the workpiece must be brought above a certain material-specific temperature and held there for a certain time, a so-called minimum process time. The workpiece may have, for example, a metallic coating for later corrosion protection. For example, the coating can be made of zinc, so that the workpiece is a galvanized workpiece and from this a galvanized component is made. The workpiece itself is formed, for example, from a steel which forms a base substrate to which the coating is applied.

Beim Aufheizen kann das Zink aus der Beschichtung in das Grundsubstrat des Werkstücks diffundieren, und Eisen aus dem Grundsubstrat kann in die Beschichtung diffundieren, sodass deren Schichtdicke zunimmt. Die Diffusion ist abhängig von der Temperatur des Werkstücks. Je länger somit das Werkstück aufgeheizt wird beziehungsweise auf einer hohen Temperatur gehalten wird, um das Werkstück beispielsweise zu härten, desto größer wird die Schichtdicke und desto mehr Eisen kann in die Zinkschicht diffundieren.Upon heating, the zinc may diffuse out of the coating into the base substrate of the workpiece, and iron from the base substrate may diffuse into the coating, increasing its layer thickness. The diffusion depends on the temperature of the workpiece. Thus, the longer the workpiece is heated or kept at a high temperature, for example, to harden the workpiece, the larger the Layer thickness and the more iron can diffuse into the zinc layer.

So kann es durch die Diffusion aus dem Grundsubstrat in die Beschichtung vorkommen, dass beispielsweise eine übermäßige Menge an Eisen aus dem Grundsubstrats in der Zinkschicht eingelagert wird, sodass der kathodische Korrosionsschutz nicht mehr gewährleistet ist. Mit anderen Worten geht der durch die Zinkschicht zu bewirkende kathodische Korrosionsschutz verloren, wenn eine übermäßig große Menge an Eisen in der Beschichtung enthalten ist. Das heißt, dass das Aufheizen des Werkstücks eine bestimmte Zeitspanne, ein sogenanntes maximales Prozessfenster, nicht überschreiten sollte.For example, the diffusion from the base substrate into the coating may result in an excessive amount of iron being incorporated from the base substrate in the zinc layer, so that cathodic corrosion protection is no longer guaranteed. In other words, the cathodic corrosion protection to be effected by the zinc layer is lost when an excessively large amount of iron is contained in the coating. This means that the heating of the workpiece should not exceed a certain period of time, a so-called maximum process window.

Problematisch sind diesbezüglich insbesondere Bauteile mit unterschiedlichen Wanddicken, da sich beispielsweise Bereiche mit geringen Wanddicken schneller aufheizen als Bereiche mit demgegenüber größeren Wanddicken. Dadurch weist beispielsweise beim Aufheizen eines solchen Bauteils ein erster Bereich mit geringer Wanddicke bereits eine gegenüber einem Schwellenwert wie beispielsweise der materialspezifischen Temperatur höhere Temperatur auf, während ein zweiter Bereich mit großer Wanddicke eine gegenüber dem Schwellenwert wesentlich geringere Temperatur aufweist. Überschreitet dann die Temperatur des zweiten Bereiches den Schwellenwert, so war die Temperatur des ersten Bereiches bereits eine lange Zeit höher als der Schwellenwert, sodass zu einem Zeitpunkt, zu welchem die Temperatur des zweiten Bereiches den Schwellenwert überschreitet, in dem ersten Bereich bereits eine übermäßige Diffusion von Eisen aus dem Grundsubtrat in die Zinkschicht stattgefunden haben kann.In particular, components with different wall thicknesses are problematic in this respect, since, for example, areas with small wall thicknesses heat up faster than areas with larger wall thicknesses on the other hand. As a result, for example, during heating of such a component, a first region with a small wall thickness already has a temperature which is higher than a threshold value, for example the material-specific temperature, while a second region with a large wall thickness has a substantially lower temperature than the threshold value. If the temperature of the second region then exceeds the threshold value, then the temperature of the first region has already been a long time higher than the threshold value, so that at a time at which the temperature of the second region exceeds the threshold value, excessive diffusion already exists in the first region of iron from the basic substrate may have occurred in the zinc layer.

Die DE 10 2004 038 626 B3 zeigt ein Verfahren zum Herstellen von gehärteten Bauteilen aus Stahlblech, wobei ein Formteil aus dem Stahlblech geformt wird. Das Formteil wird nach dem Formen zumindest teilbereichsweise auf eine Temperatur erhitzt, welche eine Austenitisierung des Stahlwerkstoffs ermöglicht.The DE 10 2004 038 626 B3 shows a method for producing hardened components from sheet steel, wherein a molded part is formed from the steel sheet. The molding is heated after molding at least partially to a temperature which allows Austenitisierung the steel material.

Die EP 2 233 593 A2 zeigt eine Warmumformanlage zur Herstellung von pressgehärteten Formbauteilen aus Stahlblech, mit einem Ofen, mittels dem warmumzuformendes Stahlblech zumindest partiell auf Austenitisierungstemperatur erhitzbar ist. Ferner umfasst die Warmumformanlage eine Pressanlage zum Warmumformen und Presshärten des im Ofen erhitzten Stahlblechs. Außerdem zeigt die DE 10 2006 019 395 A4 ein Umformwerkzeug zum Presshärten und temperierten Umformen einer Platine aus höher und/oder höchstfesten Stählen mit Mitteln zur Temperierung des Umformwerkzeugs, wobei in dem Umformwerkzeug eine Mehrzahl regelbarer Mittel zur Temperierung des Umformwerkzeugs vorgesehen sind.The EP 2 233 593 A2 shows a hot forming plant for the production of press-hardened molded components made of sheet steel, with an oven, by means of which hot-forming steel sheet is at least partially heated to austenitizing temperature. Furthermore, the hot forming plant comprises a press plant for hot forming and press hardening of the steel sheet heated in the furnace. In addition, the shows DE 10 2006 019 395 A4 a forming tool for press hardening and temperature-controlled forming of a plate made of higher and / or very high-strength steels with means for controlling the temperature of the forming tool, wherein in the forming a plurality of controllable means for controlling the temperature of the forming tool are provided.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren beziehungsweise eine Aufheizvorrichtung bereitzustellen, mittels welcher Werkstücke zum Herstellen von Bauteilen besonders vorteilhaft aufheizbar sind, insbesondere ohne dass unerwünschte Diffusionseffekte auftreten.It is therefore an object of the present invention to provide a method or a heating device by means of which workpieces for producing components can be heated particularly advantageously, in particular without undesirable diffusion effects occurring.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch eine Aufheizvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstände der abhängigen Patentansprüche und der Beschreibung.This object is achieved by a method having the features of patent claim 1 and by a heating device with the features of claim 10. Advantageous embodiments of the invention are subject matter of the dependent claims and the description.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufheizen eines Werkstücks zum Herstellen eines Bauteils, insbesondere für ein Kraftfahrzeug. In einem ersten Schritt des Verfahrens wird ein aus einem metallischen Werkstoff gebildetes und eine metallische Beschichtung aufweisendes Werkstück bereitgestellt, welches zumindest einen ersten Teilbereich mit einer ersten Wanddicke und wenigstens einen zweiten Teilbereich mit einer gegenüber der ersten Wanddicke größeren zweiten Wanddicke aufweist. In einem zweiten Schritt des Verfahrens wird das Werkstück mittels einer Aufheizvorrichtung aufgeheizt, indem der erste Teilbereich und der zweite Teilbereich mittels einer den Teilbereichen gemeinsamen ersten Heizeinrichtung der Aufheizvorrichtung aufgeheizt werden. Darüber hinaus wird mittels einer zusätzlich zur ersten Heizeinrichtung vorgesehenen zweiten Heizeinrichtung bezogen auf den ersten Teilbereich und den zweiten Teilbereich lediglich der zweite Teilbereich zusätzlich direkt aufgeheizt. Mit anderen Worten wird mittels der zweiten Heizeinrichtung das Werkstück, insbesondere in Form einer Platine, partiell, das heißt beispielsweise in dem zweiten Teilbereich direkt aufgeheizt, während ein durch die zweite Heizeinrichtung bewirktes, direktes Aufheizen des ersten Teilbereiches unterbleibt. Unter der direkten Aufheizung des zweiten Teilbereiches ist insbesondere zu verstehen, dass die zweite Heizeinrichtung Wärme beziehungsweise Wärmeenergie bereitstellt, die unter Umgehung des ersten Teilbereiches in den zweiten Teilbereich eingeleitet wird.A first aspect of the invention relates to a method for heating a workpiece for producing a component, in particular for a motor vehicle. In a first step of the method, a workpiece formed from a metallic material and having a metallic coating is provided, which has at least a first partial area with a first wall thickness and at least a second partial area with a second wall thickness greater than the first wall thickness. In a second step of the method, the workpiece is heated by means of a heating device by heating the first subregion and the second subregion by means of a first heating device of the heating device common to the subregions. Moreover, by means of a second heating device provided in addition to the first heating device, with respect to the first subregion and the second subregion, only the second subregion is additionally heated directly. In other words, by means of the second heating device, the workpiece, in particular in the form of a board, partially, that is, for example, directly heated in the second portion, while a direct heating of the first portion caused by the second heater is omitted. The direct heating of the second subregion is to be understood in particular as meaning that the second heating device provides heat or heat energy, which is introduced into the second subregion, bypassing the first subregion.

Dies bedeutet, dass die Wärmeenergie bezogen auf die Teilbereiche zuerst in den zweiten Teilbereich eingeleitet wird und gegebenenfalls mittels Wärmeleitung erst darauffolgend den ersten Teilbereich erreicht und nicht über den ersten Teilbereich in den zweiten Teilbereich eingeleitet wird, sodass der zweite Teilbereich gegenüber dem ersten Teilbereich stärker erwärmt wird. Darunter ist insbesondere zu verstehen, dass beispielsweise ein Wärmestrom in den zweiten Teilbereich größer als ein Wärmestrom in den ersten Teilbereich ist. Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es beispielsweise möglich, dass die Teilbereiche die gleiche Temperatur gleichzeitig oder zumindest sehr kurz nacheinander erreichen, obwohl die Wanddicke des zweiten Teilbereiches größer als die des ersten Teilbereiches ist. Dadurch kann ein übermäßig großer Abstand zwischen jeweiligen Zeitpunkten, zu welchen jeweilige Temperaturen der Teilbereich eine materialspezifische Temperatur erreichen oder überschreiten, vermieden werden, sodass beispielsweise unerwünschte Diffusionseffekte vermieden werden können.This means that the thermal energy is first introduced into the second partial area with respect to the partial areas and, if appropriate, subsequently reaches the first partial area by heat conduction and is not introduced into the second partial area via the first partial area, so that the second partial area is heated more strongly than the first partial area becomes. This is to be understood in particular that, for example, a heat flow in the second partial area is greater than a heat flow in the first partial area. By means of the method according to the invention, it is possible, for example, for the partial regions to reach the same temperature simultaneously or at least very shortly after one another, although the wall thickness of the second partial region is greater than that of the first partial region. As a result, an excessively large distance between respective times at which respective temperatures of the partial area reach or exceed a material-specific temperature can be avoided, so that, for example, undesired diffusion effects can be avoided.

Das Werkstück, welches insbesondere als Platine, das heißt als Blechzuschnitt, ausgebildet ist, kann beispielsweise als sogenanntes Tailored Blank, insbesondere als Tailored Welded Blank oder Tailored Rolled Blank ausgebildet sein. Das heißt, das Werkstück ist als maßgeschneiderte Platine beziehungsweise Platinenzuschnitt ausgebildet, wobei das Tailored Welded Blank aus einem geschweißten Platinenzuschnitt und das Tailored Rolled Blank aus einem gewalzten Platinenzuschnitt gebildet ist. Bei einem geschweißten Platinenzuschnitt werden beispielsweise einzelne Blechplatinen aneinander geschweißt, was insbesondere mittels Laserschweißen geschieht. Dadurch sind beispielsweise vielseitige Merkmalskombinationen und Geometrien des Werkstücks möglich, wodurch sich eine Vielfalt an unterschiedlichen Bauteile herstellen lässt. Für die Herstellung eines Werkstücks aus einem gewalzten Platinenzuschnitt wird ein Blechband, insbesondere wiederholt, kaltgewalzt, wobei die Walzen durch Auf- und Abfahren unterschiedliche Wanddicken erzeugen können. Dadurch ist ein homogener Übergang zwischen dem ersten Teilbereich mit der ersten Wanddicke und dem zweiten Teilbereich mit der zweiten Wanddicke möglich. Das Werkstück kann als Blechdickensprünge ausgebildete Sprünge zwischen den Teilbereichen aufweisen.The workpiece, which is designed in particular as a board, that is to say as a sheet metal blank, can be designed, for example, as a so-called tailored blank, in particular as a tailored welded blank or tailored rolled blank. That is, the workpiece is formed as a custom board or board blank, the Tailored Welded Blank is formed from a welded blank sheet and the tailored rolled blank from a rolled board blank. In a welded blank blank, for example, individual sheet metal blanks are welded together, which is done in particular by means of laser welding. As a result, for example, versatile feature combinations and geometries of the workpiece are possible, which can produce a variety of different components. For the production of a workpiece from a rolled board blank a sheet metal strip, in particular repeatedly, cold-rolled, the rollers can produce different wall thicknesses by raising and lowering. As a result, a homogeneous transition between the first partial area with the first wall thickness and the second partial area with the second wall thickness is possible. The workpiece may have jumps formed between the subregions as sheet thickness jumps.

Beispielsweise ist die zweite Wanddicke zumindest zweimal, insbesondere zumindest dreimal und vorzugsweise zumindest 3,5-mal, größer als die erste Wanddicke. Dabei kann die zweite Wanddicke zumindest oder genau 3,75-mal größer als die erste Wanddicke sein. Dabei kann die erste Wanddicke beispielsweise 0,8 Millimeter oder weniger betragen, wohingegen die zweite Wanddicke bis zu 3 Millimeter oder mehr betragen kann. Ferner kann das Werkstück wenigstens einen oder mehrere weitere Teilbereiche mit jeweiligen Wanddicken aufweisen, welche beispielsweise in einem Bereich von einschließlich 0,8 bis einschließlich drei Millimeter betragen. Der metallische Werkstoff des Werkstücks ist beispielsweise ein Grundsubstrat oder bildet ein solches Grundsubtrat, auf welches die metallische Beschichtung aufgebracht sein kann. Der metallische Werkstoff ist vorzugsweise ein sogenannter 22 Mn-B5 Stahl oder ein Werkstoff mit ähnlichen Werkstoffeigenschaften. Die metallische Beschichtung ist vorzugsweise eine Zinkschicht, insbesondre vom Typ Z-140 bis Z-180 oder vergleichbar. Alternativ kann der metallische Werkstoff beispielsweise Aluminium sein. Für die Beschichtung kommen ferner Materialien infrage, welche Silizium aufweisen. Mit anderen Worten kann die Beschichtung zumindest Silizium aufweisen.For example, the second wall thickness is at least twice, in particular at least three times, and preferably at least 3.5 times, larger than the first wall thickness. In this case, the second wall thickness may be at least or exactly 3.75 times greater than the first wall thickness. For example, the first wall thickness may be 0.8 millimeters or less, whereas the second wall thickness may be up to 3 millimeters or more. Furthermore, the workpiece can have at least one or more further partial regions with respective wall thicknesses which, for example, are in a range of 0.8 to 3 mm inclusive. The metallic material of the workpiece is, for example, a base substrate or forms such a basic substrate to which the metallic coating can be applied. The metallic material is preferably a so-called 22 Mn-B5 steel or a material with similar material properties. The metallic coating is preferably a zinc layer, in particular of the Z-140 to Z-180 type or comparable. Alternatively, the metallic material may be, for example, aluminum. For the coating are also materials in question, which have silicon. In other words, the coating may comprise at least silicon.

Mittels des Verfahrens kann insbesondere vermieden werden, dass es während des Aufheizens zu einer übermäßigen Diffusion von Elementen wie beispielsweise Eisen aus dem Grundsubstrat in die Beschichtung kommt, sodass beispielsweise unerwünschte Funktionsbeeinträchtigungen der Beschichtung vermieden werden können. Insbesondere kann der Verlust des beispielsweise durch die Zinkschicht bereitzustellenden Korrosionsschutzes vermieden werden, sodass das Werkstück trotz seiner unterschiedlichen Wanddicken besonders vorteilhaft aufgeheizt und danach beispielsweise gehärtet werden kann und in seinem gehärteten Zustand hinreichen vor Korrosion geschützt ist. In der Folge ist das fertige Bauteil gehärtet und hinreichend vor Korrosion geschützt.By means of the method, it can be avoided, in particular, that excessive heating of the elements, such as, for example, iron from the base substrate, occurs during the heating, so that, for example, undesired functional impairments of the coating can be avoided. In particular, the loss of the corrosion protection to be provided, for example, by the zinc layer can be avoided, so that the workpiece, despite its different wall thicknesses, can be heated particularly advantageously and then hardened, for example, and is sufficiently protected against corrosion in its hardened state. As a result, the finished component is hardened and sufficiently protected against corrosion.

Die der Erfindung zugrunde liegende Idee ist es somit, die Teilbereiche beziehungsweise das Werkstück insgesamt trotz der unterschiedlichen Wanddicken zumindest im Wesentlichen gleichmäßig aufzuheizen, insbesondere innerhalb einer vorgegebenen Prozesszeit. Dabei kann das Erhitzen beziehungsweise Aufheizen durch die erste Heizeinrichtung und die zweite Heizeinrichtung zumindest teilweise gleichzeitig und/oder zumindest teilweise kurz nacheinander stattfinden, sodass eine zumindest im Wesentlichen homogen Temperaturverteilung in dem Werkstück erzielt werden kann. Dabei wird beispielsweise durch die zweite Heizeinrichtung pro Flächeneinheit oder Volumeneinheit des Werkstücks innerhalb einer vorgebbaren Zeit, insbesondere der Prozesszeit, eine größere Wärmemenge in den zweiten Teilbereich eingebracht als in den ersten Teilbereich beziehungsweise in restliche Teilbereiche des Werkstücks. Somit ist durch die zweite Heizeinrichtung ein partielles Aufheizen des Werkstücks möglich, wodurch das Werkstück beispielsweise besonders effizient aufgeheizt werden kann und eine Prozesszeit für das Aufheizen optimierbar ist. Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann ein Überhitzen des ersten Teilbereichs und/oder ein nicht hinreichendes Aufheizen anderer Teilbereiche, insbesondere dem zweiten Teilbereich, vermieden werden.The idea on which the invention is based is therefore to heat the subregions or the workpiece as a whole at least substantially uniformly despite the different wall thicknesses, in particular within a predetermined process time. The heating or heating by the first heating device and the second heating device may take place at least partially simultaneously and / or at least partially in quick succession, so that an at least substantially homogeneous temperature distribution in the workpiece can be achieved. In this case, for example, by the second heater per unit area or volume of the workpiece within a predetermined time, in particular the process time, a larger amount of heat introduced into the second portion than in the first portion or in remaining portions of the workpiece. Thus, a partial heating of the workpiece is possible by the second heater, whereby the workpiece, for example, can be heated particularly efficiently and a process time for heating is optimized. By means of the method according to the invention, overheating of the first partial region and / or inadequate heating of other partial regions, in particular the second partial region, can be avoided.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird das Werkstück auf über 870 Grad Celsius aufgeheizt und wenigstens 45 Sekunden durchgängig auf über 870 Grad Celsius gehalten. Mit anderen Worten werden zumindest die Teilbereiche auf über 870 Grad Celsius aufgeheizt und dann wenigstens 45 Sekunden durchgängig auf über 870 Grad Celsius gehalten. Durch das mittels der zweiten Heizeinrichtung bewirkbare partielle Aufheizen des Werkstücks kann eine zumindest im Wesentlichen homogene Temperaturverteilung in dem Werkstück realisiert werden, sodass Überhitzungen und unzureichend starke Aufheizungen vermieden werden können. Außerdem kann das Werkstück bei dieser Ausführungsform besonders vorteilhaft gehärtet werden, ohne dass es zu unerwünschten Funktionsbeeinträchtigungen der Beschichtung kommt. Insbesondere kann beispielsweise der Austenitisierungsprozess im gesamten Werkstück beziehungsweise in den Teilbereichen gleichmäßig und gleichzeitig oder sehr kurz aufeinanderfolgend einsetzten beziehungsweise stattfinden, wodurch im gesamten Werkstück übermäßige, beispielsweise den kathodische Korrosionsschutz beeinträchtigende Diffusionsprozesse vermieden werden können. Dadurch ist eine besonders effiziente und wirtschaftliche Herstellung des Bauteils möglich.In an advantageous embodiment of the invention, the workpiece is heated to over 870 degrees Celsius and held for at least 45 seconds consistently above 870 degrees Celsius. In other words, at least the subranges will be over 870 Degree Celsius heated and then held at least 45 seconds consistently above 870 degrees Celsius. By means of the partial heating of the workpiece, which can be effected by means of the second heating device, an at least substantially homogeneous temperature distribution in the workpiece can be realized so that overheating and inadequately strong heating can be avoided. In addition, the workpiece can be cured particularly advantageous in this embodiment, without causing undesirable functional impairments of the coating. In particular, for example, the austenitizing process can take place or take place uniformly and simultaneously or very briefly in succession in the entire workpiece or in the subregions, as a result of which excessive diffusion processes which impede, for example, cathodic corrosion protection can be avoided in the entire workpiece. As a result, a particularly efficient and economical production of the component is possible.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird das Werkstück in mittels der Aufheizvorrichtung aufgeheiztem Zustand mittels eines auch als Warmumformwerkzeug bezeichneten Werkzeugs umgeformt und in dem Werkzeug gehärtet. Mit anderen Worten wird das Werkstück mittels desselben Werkzeugs umgeformt, insbesondere warmumgeformt, und gehärtet, insbesondere pressgehärtet. Das Härten erfolgt beispielsweise zumindest teilweise während des Umformens und/oder zumindest teilweise nach dem Umformen. Insbesondere erfolgt das Härten vollständig nach dem Umformen, jedoch in dem Werkzeug. Vorzugsweise unterbleibt eine vor dem Aufheizen des Werkstücks und nach dem Aufheizen und vor der Warmumformung durchgeführte Kaltumformung des Werkstücks. Bei dieser Ausführungsform wird somit beispielsweise ein direktes Presshärten durchgeführt. Mittels des Warmumformwerkzeugs und des durch das Warmumformwerkzeug realisierbaren direkten Presshärtens kann das Bauteil besonders effizient hergestellt werden, da das Werkstück mittels desselben Werkzeugs umgeformt und gehärtet werden kann.In an advantageous embodiment of the invention, the workpiece in the heated by means of the heating device state by means of a tool also called hot-forming tool formed and cured in the tool. In other words, the workpiece is shaped by means of the same tool, in particular hot-formed, and hardened, in particular press-hardened. The curing takes place, for example, at least partially during the forming and / or at least partially after the forming. In particular, the curing takes place completely after the forming, but in the tool. Preferably, a cold working of the workpiece performed before the heating of the workpiece and after the heating and before the hot working is omitted. In this embodiment, thus, for example, a direct press hardening is performed. By means of the hot forming tool and the direct press hardening which can be realized by the hot forming tool, the component can be produced particularly efficiently, since the workpiece can be shaped and hardened by means of the same tool.

In einer alternativen und vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das Werkstück zunächst mittels eines auch als Kaltumformwerkzeug bezeichneten Umformwerkzeugs kaltumgeformt und danach mittels der Aufheizvorrichtung aufgeheizt. Durch das Umformwerkzeug kann beispielsweise ein Kaltumformen des Werkstücks erfolgen, wodurch ein zweistufiger Umformprozess, insbesondere ein indirektes Presshärten, realisierbar ist. Hierdurch können besonders hohe Umformgrade realisiert werden, ohne dass es zu unerwünschten Beeinträchtigungen des Werkstücks beziehungsweise des Bauteils kommt.In an alternative and advantageous embodiment of the invention, the workpiece is first cold-formed by means of a forming tool, also referred to as a cold forming tool, and then heated by means of the heating device. By the forming tool, for example, a cold forming of the workpiece take place, whereby a two-stage forming process, in particular an indirect press hardening, can be realized. As a result, particularly high degrees of deformation can be realized without undesirable effects on the workpiece or the component.

Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn das Werkstück, nachdem es kaltumgeformt und dann mittels der Aufheizvorrichtung aufgeheizt wurde, in mittels der Aufheizvorrichtung aufgeheiztem Zustand in einem Härtewerkzeug gehärtet wird. Hierdurch können besonders vorteilhafte Eigenschaften des Bauteils realisiert werden. Insbesondere können sowohl eine besonders hohe Härte und gleichzeitig ein hinreichender Korrosionsschutz gewährleistet werden. Dabei ist es denkbar, dass das Werkstück mittels des Härtewerkzeugs umgeformt, das heißt warmumgeformt wird, insbesondere dadurch, dass das Werkstück in mittels der Aufheizvorrichtung aufgeheiztem Zustand mittels des Härtewerkzeugs umgeformt wird. Dadurch wird das Werkstück mittels des Kaltumformwerkzeugs zunächst kaltumgeformt und daraufhin mittels des Härtewerkzeugs warmumgeformt und gehärtet, sodass beispielsweise ein indirektes Presshärten durchgeführt. Das Härten erfolgt beispielsweise zumindest teilweise während des Umformens und/oder zumindest teilweise nach dem Umformen oder vollständig nach dem Umformen, jedoch in dem Härtewerkzeug. Des Weiteren ist es denkbar, dass eine durch das Härtewerkzeug bewirkte Umformung des Werkstücks unterbleibt.It has proven to be particularly advantageous if the workpiece, after it has been cold-formed and then heated by means of the heating device, is hardened in a hardening tool in a state heated by means of the heating device. As a result, particularly advantageous properties of the component can be realized. In particular, both a particularly high hardness and at the same time a sufficient corrosion protection can be ensured. It is conceivable that the workpiece is formed by means of the hardening tool, that is, hot-formed, in particular by the fact that the workpiece is formed in the heated by means of the heating device state by means of the hardening tool. As a result, the workpiece is first cold-formed by means of the cold-forming tool and then hot-formed by means of the hardening tool and hardened, so that, for example, an indirect press-hardening is carried out. The curing takes place, for example, at least partially during the forming and / or at least partially after the forming or completely after the forming, but in the hardening tool. Furthermore, it is conceivable that a deformation of the workpiece caused by the hardening tool is omitted.

Das zuvor genannte Warmumformwerkzeug, das Kaltumformwerkzeug und das Härtewerkzeug sind beispielsweise jeweilige Werkzeugvorrichtungen beziehungsweise werden auch als Werkzeugvorrichtungen bezeichnet. Dabei ist die jeweilige Werkzeugvorrichtung vorzugsweise als eine von der Aufheizvorrichtung unterschiedliche Komponente ausgebildet. Dabei wird beispielsweise das Werkstück mittels und insbesondere in der Aufheizvorrichtung aufgeheizt und von der Aufheizvorrichtung in das Warmumformwerkzeug beziehungsweise in das Härtewerkzeug eingebracht, insbesondere eingelegt. Insbesondere wird beispielsweise das aufgeheizte Werkstück aus der Aufheizvorrichtung entnommen beziehungsweise herausbewegt und in das Warmumformwerkzeug beziehungsweise in das Härtewerkzeug eingebracht. Ferner kann das Werkstück in das Umformwerkzeug eingebracht werden, um es kaltumzuformen.The aforementioned hot forming tool, the cold forming tool and the hardening tool are, for example, respective tool devices or are also referred to as tool devices. In this case, the respective tool device is preferably designed as a component that is different from the heating device. In this case, for example, the workpiece is heated by means of and in particular in the heating device and introduced by the heating device in the hot forming tool or in the hardening tool, in particular inserted. In particular, for example, the heated workpiece is removed from the heating device or moved out and introduced into the hot forming tool or in the hardening tool. Further, the workpiece may be introduced into the forming tool to cold-form it.

Hierzu weist die jeweilige Werkzeugvorrichtung beispielsweise zwei auch als Werkzeughälften bezeichnete Werkzeugteile auf, welche translatorisch relativ zueinander bewegt und dadurch aufeinander zu oder voneinander weg bewegt werden können. Um die Werkzeugvorrichtung zu öffnen, werden die Werkzeughälften voneinander weg bewegt. Um die Werkzeugvorrichtung dann zu schließen, werden die Werkzeughälften aufeinander zu bewegt. Insbesondere ist die jeweilige Werkzeugvorrichtung als eine Presse ausgebildet. Das Werkstück wird beispielsweise in die Werkzeugvorrichtung eingebracht, insbesondere eingelegt, während die Werkzeugvorrichtung geöffnet ist. Dann wird die Werkzeugvorrichtung im Zuge eines Schließvorgangs geschlossen. Das jeweilige Umformen, insbesondere Kaltumformen beziehungsweise Warmumformen, des Werkstücks erfolgt insbesondere während des Schließvorgangs, das heißt während die Werkzeughälften mit dem in die Werkzeugvorrichtung eingelegten Werkstück aufeinander zu bewegt werden und/oder in geschlossenem Zustand der Werkzeugvorrichtung, das heißt bei vollständig aufeinander zu bewegten Werkzeughälften.For this purpose, the respective tool device has, for example, two tool parts, also referred to as tool halves, which are moved in translation relative to one another and can thereby be moved toward or away from one another. To open the tooling, the tool halves are moved away from each other. To then close the tooling, the tool halves are moved towards each other. In particular, the respective tool device is designed as a press. The workpiece is for example introduced into the tool device, in particular inserted, while the tool device is opened. Then the tool device closed in the course of a closing process. The respective forming, in particular cold forming or hot forming, of the workpiece takes place in particular during the closing operation, that is, while the tool halves are moved toward each other with the workpiece inserted into the tooling device and / or in the closed state of the tooling device, that is to say when the tool halves are moved completely towards one another ,

Unterbleibt beispielsweise eine durch das Härtewerkzeug bewirkte Umformung des Werkstücks, so wird beispielsweise das Werkstück, insbesondere in aufgeheiztem Zustand, in das Härtewerkzeug eingebracht, woraufhin das Härtewerkzeug geschlossen wird, jedoch ohne das Werkstück mittels des Härtewerkzeugs umzuformen. Mittels des geschlossenen Härtewerkzeugs wird das Werkstück in dem Härtewerkzeug stabil gehalten, während das Werkstück in dem Härtewerkzeug gehärtet wird, sodass das Härten besonders effizient vollzogen werden kann. Somit ist es durch das erfindungsgemäße Verfahren möglich, dass das Härten vor beziehungsweise während oder insbesondere direkt nach dem Umformen erfolgen kann. Insgesamt ist erkennbar, dass durch das erfindungsgemäße Verfahren ein direktes oder indirektes Pressbeziehungsweise Formhärten darstellbar ist.If, for example, there is no deformation of the workpiece caused by the hardening tool, the workpiece, for example in the heated state, is introduced into the hardening tool, whereupon the hardening tool is closed, but without the workpiece being shaped by means of the hardening tool. By means of the closed hardening tool, the workpiece is kept stable in the hardening tool while the workpiece is hardened in the hardening tool, so that the hardening can be carried out particularly efficiently. Thus, it is possible by the method according to the invention that the curing can take place before or during or in particular directly after the forming. Overall, it can be seen that by the method according to the invention a direct or indirect pressing relationship or form hardening can be represented.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist zumindest eine der Heizeinrichtungen wenigstens ein elektrisches Heizelement auf, mittels welchem der jeweilige Teilbereich elektrisch aufgeheizt wird. Mittels des elektrischen Heizelements kann dem Werkstück in besonders vorteilhafter Weise Wärmeenergie zugeführt werden, sodass der jeweilige Teilbereich des Werkstücks besonders vorteilhaft aufgeheizt werden kann.In an advantageous embodiment of the invention, at least one of the heating devices has at least one electrical heating element, by means of which the respective subregion is electrically heated. By means of the electric heating element, heat energy can be supplied to the workpiece in a particularly advantageous manner, so that the respective partial region of the workpiece can be heated particularly advantageously.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist zumindest eine der Heizeinrichtungen wenigstens ein induktives Heizelement auf, mittels welchem der jeweilige Teilbereich induktiv aufgeheizt wird. Mittels des induktiven Heizelements kann Energie, insbesondere Wärmeenergie, besonders vorteilhaft und insbesondere zumindest im Wesentlichen direkt in das Werkstück induziert werden, sodass die Wärme zumindest nahezu ausschließlich im Werkstück entsteht und nicht durch beispielsweise einen Wärmestrom, insbesondere mittels Wärmestrahlung, übertragen werden muss. Dadurch ist ein besonders effizienter Betrieb der Heizeinrichtung möglich, sodass das erfindungsgemäße Verfahren besonders kosteneffizient angewandt werden kann. Außerdem kann dadurch das Werkstück besonders gezielt aufgeheizt werden.In an advantageous embodiment of the invention, at least one of the heating devices has at least one inductive heating element, by means of which the respective partial region is heated inductively. By means of the inductive heating element energy, in particular heat energy, particularly advantageously and in particular at least substantially directly induced in the workpiece, so that the heat arises at least almost exclusively in the workpiece and not by, for example, a heat flow, in particular by means of heat radiation, must be transmitted. As a result, a particularly efficient operation of the heating device is possible, so that the method according to the invention can be applied in a particularly cost-efficient manner. In addition, this allows the workpiece to be heated in a particularly targeted manner.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird zumindest einer der Teilbereiche durch Konduktion aufgeheizt. Mit anderen Worten erfolgt das Aufheizen zumindest eines Teilbereichs des Werkstücks mittels Wärmeleitung beziehungsweise Wärmediffusion, das heißt, das Aufheizen des Werkstücks findet durch beispielsweise Inkontaktbringen des Werkstücks mit beispielsweise zumindest einem Teilbereich einer der Heizeinrichtungen statt. So kann beispielsweise in dem Fall, dass die Aufheizvorrichtung und eine der genannten Werkzeugvorrichtungen nicht unterschiedlich, sondern gemeinsam ausgebildet sind, beispielsweise wenigstens eine der Werkzeughälften mit zumindest einer der Heizeinrichtungen gekoppelt sein, sodass die Wärmeübertragung von der Heizeinrichtung auf das Werkstück durch den Kontakt des Werkstücks mit zumindest einer der Werkzeughälften erfolgt. Dadurch lässt sich eine besonders effiziente Heizeinrichtung realisieren, da das Werkstück in der Regel über seine gesamte Oberfläche in Kontakt mit den Werkzeughälften ist.In an advantageous embodiment of the invention, at least one of the subregions is heated by conduction. In other words, the heating of at least a portion of the workpiece by means of heat conduction or heat diffusion, that is, the heating of the workpiece takes place by, for example, contacting the workpiece with, for example, at least a portion of one of the heaters. Thus, for example, in the case that the heating device and one of the said tool devices are not different, but jointly formed, for example, at least one of the tool halves coupled to at least one of the heaters, so that the heat transfer from the heater to the workpiece by the contact of the workpiece takes place with at least one of the tool halves. As a result, a particularly efficient heating device can be realized, since the workpiece is generally in contact with the tool halves over its entire surface.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist zumindest eine der Heizeinrichtungen wenigstens einen Gasbrenner auf, mittels welchem der jeweilige Teilbereich aufgeheizt wird. Mit anderen Worten wird mittels des Gasbrenners zumindest eine Flamme erzeugt, mittels welcher der jeweilige Teilbereich aufgeheizt wird. Durch das Verwenden wenigstens eines Gasbrenners kann die Aufheizvorrichtung in besonders einfacher Weise ausgebildet werden, da der wenigstens eine Gasbrenner besonders einfach in der Aufheizvorrichtung positionierbar ist.In an advantageous embodiment of the invention, at least one of the heaters has at least one gas burner, by means of which the respective partial area is heated. In other words, by means of the gas burner at least one flame is generated, by means of which the respective partial area is heated. By using at least one gas burner, the heating device can be formed in a particularly simple manner, since the at least one gas burner is particularly easy to position in the heating device.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Aufheizvorrichtung zum Aufheizen von Werkstücken zum Herstellen von Bauteilen für Kraftfahrzeuge, mit wenigstens einer Heizeinrichtung, mittels welcher wenigstens zwei Teilbereiche des Werkstücks aufheizbar sind.A second aspect of the invention relates to a heating device for heating workpieces for producing components for motor vehicles, with at least one heating device, by means of which at least two partial regions of the workpiece are heatable.

Um das Aufheizen besonders vorteilhat durchführen zu können, insbesondere ohne dass unerwünschte Diffusionseffekte auftreten, umfasst die Aufheizvorrichtung erfindungsgemäß wenigstens eine zusätzlich zu der Heizeinrichtung vorgesehene zweite Heizeinrichtung. Mittels der zweiten Heizeinrichtung ist das jeweilige Werkstück partiell aufheizbar, sodass bezogen auf die Teilbereiche lediglich einer der Teilbereiche mittels der zweiten Heizeinrichtung direkt zusätzlich aufheizbar ist. Mit anderen Worten wird die zusätzliche Wärme der zweiten Heizeinrichtung direkt, das heißt unter Umgehung des jeweils anderen Teilbereichs in den einen Teilbereich eingeleitet. Das heißt, der eine Teilbereich wird zusätzlich mit Wärmeenergie mittels der zweiten Heizeinrichtung beaufschlagt. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.In order to be able to carry out the heating particularly advantageously, in particular without undesired diffusion effects occurring, according to the invention the heating device comprises at least one second heating device provided in addition to the heating device. By means of the second heating device, the respective workpiece is partially heatable, so that, based on the subregions, only one of the subregions can be additionally heated directly by means of the second heating device. In other words, the additional heat of the second heating device is introduced directly into the one partial area, that is, bypassing the respective other partial area. That is, the one portion is additionally applied with heat energy by means of the second heater. Advantages and advantageous embodiments of the first aspect of the invention are to be regarded as advantages and advantageous embodiments of the second aspect of the invention, and vice versa.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele mit den zugehörigen Zeichnungen. Dabei zeigt:

1 eine schematische Seitenansicht eines Werkstücks, aus welchem mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens ein Bauteil für ein Kraftfahrzeug hergestellt wird;
2 eine schematische Draufsicht einer erfindungsgemäßen Aufheizvorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens; und
3 eine schematische Seitenansicht des Bauteils.

Further details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments with the accompanying drawings. Showing:

1 a schematic side view of a workpiece from which a component for a motor vehicle is produced by a method according to the invention;
2 a schematic plan view of a heating device according to the invention for carrying out the method according to the invention; and
3 a schematic side view of the component.

In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, the same or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.

1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht ein im Ganzen mit 1 bezeichnetes Werkstück, aus welchem ein in 3 in einer schematischen Seitenansicht gezeigtes Bauteil 2 für ein Kraftfahrzeug hergestellt wird. Das Kraftfahrzeug ist beispielsweise ein Kraftwagen, insbesondere ein Personenkraftwagen, welcher eine selbsttragende Karosserie aufweist Dabei ist das Bauteil 2 ein Bauteil der Karosserie, sodass das Bauteil 2 auch als Karosseriebauteil bezeichnet wird. Mit anderen Worten wird beispielsweise die Karosserie aus dem Bauteil 2 beziehungsweise mit Hilfe des Bauteils 2 hergestellt. Insbesondere wird die als selbsttragende Karosserie ausgebildete Karosserie, insbesondere deren Rohkarosserie, aus einer Mehrzahl von Bauteilen zusammengebaut, indem diese Bauteile miteinander gefügt werden. Eines der Bauteile, aus welchen die Karosserie hergestellt wird, ist das Bauteil 2. Das Bauteil 2 ist beispielsweise ein auch als Verstärkung bezeichnetes Verstärkungselement zum Verstärken beziehungsweise Aussteifen eines Seitenrahmens der Karosserie. Das Bauteil 2 kann einstückig ausgebildet oder seinerseits aus mehreren, einzelnen Bauteilen zusammengebaut sein. Somit ist beispielsweise das Werkstück 1 einstückig ausgebildet, oder das Werkstück 1 ist seinerseits aus mehreren einzelnen, miteinander verbundenen Einzelwerkstücken gebildet. 1 shows a schematic side view of a designated as a whole with 1 workpiece from which a in 3 in a schematic side view shown component 2 is produced for a motor vehicle. The motor vehicle is, for example, a motor vehicle, in particular a passenger car, which has a self-supporting body. Here, the component is 2 a component of the body, so the component 2 Also known as body component. In other words, for example, the body of the component 2 or with the help of the component 2 manufactured. In particular, the body designed as a self-supporting body, in particular its body shell, assembled from a plurality of components by these components are joined together. One of the components from which the body is made is the component 2 , The component 2 For example, is a reinforcing member also referred to as reinforcement for reinforcing or stiffening a side frame of the body. The component 2 can be integrally formed or in turn be assembled from several, individual components. Thus, for example, the workpiece 1 formed integrally, or the workpiece 1 is in turn made up of several individual, interconnected individual workpieces.

Das Bauteil 2 unterscheidet sich insbesondere dadurch von dem Werkstück 1, dass das Bauteil 2 beispielsweise gehärtet ist. Alternativ oder zusätzlich kann das Bauteil 2 gegenüber dem Werkstück 1 umgeformt und/oder beschnitten sein, sodass beispielsweise zum Herstellen des Bauteils 2 das Werkstück 1 gehärtet und umgeformt und/oder beschnitten wird. Um das Bauteil 2 aus dem Werkstück 1 herzustellen, wird das Werkstück 1 zumindest aufgeheizt. Im Folgenden wird ein Verfahren zum Aufheizen des Werkstücks 1 beschrieben, wobei mittels des Verfahrens das Werkstück 1 besonders vorteilhaft und insbesondere derart aufgeheizt werden kann, dass unerwünschte Diffusionseffekte vermieden werden können.The component 2 differs in particular by the workpiece 1 that the component 2 for example, cured. Alternatively or additionally, the component 2 opposite the workpiece 1 be formed and / or trimmed, so that, for example, for the manufacture of the component 2 the workpiece 1 hardened and reshaped and / or trimmed. To the component 2 from the workpiece 1 manufacture, becomes the workpiece 1 at least heated up. The following is a method for heating the workpiece 1 described, wherein by means of the method, the workpiece 1 particularly advantageous and in particular can be heated so that unwanted diffusion effects can be avoided.

Bei einem ersten Schritt des Verfahrens wird das Werkstück 1 bereitgestellt. Das Werkstück 1 ist dabei aus einem metallischen Werkstoff gebildet. Vorzugsweise ist der metallische Werkstoff ein Stahl. Der metallische Werkstoff bildet dabei ein Grundsubstrat beziehungsweise einen Grundkörper, das beziehungsweise der zumindest in einem Teilbereich, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, mit einer metallischen Beschichtung versehen ist. Die metallische Beschichtung ist somit beispielsweise auf das Grundsubstrat (Grundkörper) aufgebracht. Die metallische Beschichtung ist insbesondere als eine Zinkbeschichtung beziehungsweise als eine Zinkschicht ausgebildet, sodass das Werkstück 1 beispielsweise ein verzinktes Werkstück ist. Somit kann beispielsweise das Bauteil 2 als ein verzinktes Bauteil hergestellt werden, sodass in fertig hergestellten Zustand des Bauteils 2 ein besonders vorteilhafter kathodischer Korrosionsschutz des Bauteils 2 mittels der Zinkschicht gewährleistet werden kann.In a first step of the process, the workpiece becomes 1 provided. The workpiece 1 is formed from a metallic material. Preferably, the metallic material is a steel. In this case, the metallic material forms a base substrate or a base body, which is or is provided with a metallic coating, at least in a partial area, in particular at least predominantly or completely. The metallic coating is thus applied to the base substrate (base body), for example. The metallic coating is designed in particular as a zinc coating or as a zinc layer, so that the workpiece 1 for example, a galvanized workpiece. Thus, for example, the component 2 be manufactured as a galvanized component, so that in the finished state of the component 2 a particularly advantageous cathodic corrosion protection of the component 2 can be ensured by means of the zinc layer.

Aus 1 ist erkennbar, dass das Werkstück 1 zumindest einen oder vorliegend mehrere erste Teilbereiche 3 und wenigstens einen zweiten Teilbereich 4 aufweist. Der jeweilige erste Teilbereich 3 weist eine erste Wanddicke auf. Mit anderen Worten weist das Werkstück 1 in dem jeweiligen ersten Teilbereich 3 eine erste Wanddicke auf. Der zweite Teilbereich 4 weist eine zweite Wanddicke auf. Mit anderen Worten weist das Werkstück 1 in dem zweiten Teilbereich 4 eine zweite Wanddicke auf. Die jeweilige Wanddicke wird auch als Wandstärke bezeichnet. Dabei ist beispielsweise die zweite Wanddicke größer als die erste Wanddicke. Beispielsweise weist auch das Bauteil 2 in seinem vollständig hergestellten zustand die Teilbereiche 3 und 4 mit voneinander unterschiedlichen Wanddicken auf. Auf diese Weise ist es möglich, lokal beziehungsweise partiell eine besonders hohe Festigkeit beziehungsweise Steifigkeit des Bauteils 2 zu realisieren, während gleichzeitig das Gewicht des Bauteils 2 besonders gering gehalten werden kann. Insbesondere kann in dem zweiten Teilbereich 4 eine besonders hohe Festigkeit beziehungsweise Steifigkeit des Bauteils 2 realisiert werden, wodurch sich beispielsweise besonders vorteilhafte Fahreigenschaften des Kraftfahrzeugs sowie ein besonders vorteilhaftes Unfallverhalten realisieren lassen.Out 1 it can be seen that the workpiece 1 at least one or in the present case a plurality of first partial areas 3 and at least a second portion 4 having. The respective first subarea 3 has a first wall thickness. In other words, the workpiece indicates 1 in the respective first subarea 3 a first wall thickness. The second part 4 has a second wall thickness. In other words, the workpiece indicates 1 in the second subarea 4 a second wall thickness. The respective wall thickness is also referred to as wall thickness. In this case, for example, the second wall thickness is greater than the first wall thickness. For example, the component also indicates 2 in its completely manufactured state, the sections 3 and 4 with mutually different wall thicknesses. In this way it is possible, locally or partially, a particularly high strength or rigidity of the component 2 to realize while at the same time the weight of the component 2 can be kept very low. In particular, in the second subarea 4 a particularly high strength or rigidity of the component 2 be realized, which can be realized, for example, particularly advantageous driving characteristics of the motor vehicle and a particularly advantageous accident behavior.

Aus 3 ist erkennbar, dass beispielsweise durch den Teilbereich 4 eine insbesondere als B-Säule ausgebildete Fahrzeugsäule der Karosserie gebildet ist. Somit kann eine besonders hohe Steifigkeit beziehungsweise Festigkeit des Bauteils 2 im Bereich der B-Säule realisiert werden, sodass beispielsweise ein besonders vorteilhafter Seitenaufprallschutz realisiert werden kann. Die Teilbereiche 3 bilden beispielsweise eine A-Säule, einen Dachrahmen sowie einen Seitenschweller der Karosserie. Insbesondere ist es denkbar, dass der Teilbereich 4 eine Verstärkung zum Verstärken einer insbesondere als B-Säule ausgebildeten Fahrzeugsäule der Karosserie bildet, während die Teilbereich 3 beispielsweise Verstärkungen für einen Dachrahmen, für eine A-Säule und für eine Seitenschweller der Karosserie bilden. Die Verstärkungen sind dabei beispielsweise in vollständig hergestelltem Zustand des Seitenrahmens der Karosserie zwischen einem jeweiligen Außenteil und einem jeweiligen Innenteil des Seitenrahmens angeordnet, wodurch der Seitenrahmen gezielt und bedarfsgerecht verstärkt werden kann. Insbesondere im Bereich der B-Säule kann durch das Bauteil 2 eine besonders hohe Stabilität des Seitenrahmens dargestellt werden.Out 3 is recognizable that, for example, by the subarea 4 a trained in particular as a B-pillar vehicle pillar of the body is formed. Thus, a particularly high rigidity or strength of the component 2 be realized in the field of B-pillar, so that for example a particularly advantageous side impact protection can be realized. The subareas 3 form, for example, an A-pillar, a roof frame and a side skirts of the body. In particular, it is conceivable that the subarea 4 a reinforcement for reinforcing a vehicle column, in particular designed as a B pillar, of the body, while the partial area 3 For example, form reinforcements for a roof frame, for an A-pillar and for a side skirts of the body. The reinforcements are arranged, for example, in the completely produced state of the side frame of the body between a respective outer part and a respective inner part of the side frame, whereby the side frame can be selectively and as needed reinforced. In particular in the area of the B-pillar can by the component 2 a particularly high stability of the side frame can be displayed.

Zum Durchführen des zuvor genannten Verfahrens zum Aufheizen des Werkstücks 1 wird eine in 1 in einer schematischen Draufsicht gezeigte Aufheizvorrichtung 5 verwendet, welche beispielsweise auch als Ofen bezeichnet wird. Bei einem zweiten Schritt des Verfahrens wird das Werkstück 1 mittels der Aufheizvorrichtung 5 aufgeheizt, indem die ersten Teilbereiche 3 und der zweite Teilbereich 4 mittels wenigstens einer den Teilbereichen 3 und 4 gemeinsamen ersten Heizvorrichtung 6 aufgeheizt werden. Somit umfasst die Aufheizvorrichtung 5 die den Teilbereichen 3 und 4 gemeinsame Heizeinrichtung 6. Die Aufheizvorrichtung 5 umfasst ferner wenigstens eine zusätzlich zu der Heizeinrichtung 6 vorgesehene Heizeinrichtung 7, mittels welcher bezogen auf die Teilbereiche 3 und 4 lediglich der zweite Teilbereich 4 zusätzlich direkt erwärmt wird. Dies bedeutet beispielsweise, dass mittels der zweiten Heizeinrichtung 7 Wärme beziehungsweise Wärmeenergie bereitgestellt wird, welche, insbesondere unter Umgehung der Teilbereiche 3, direkt in den Teilbereich 4 eingebracht wird, sodass beispielsweise die von der Heizeinrichtung 7 bereitgestellte Wärme bezogen auf die Teilbereiche 3 und 4 zuerst in den Teilbereich 4 und gegebenenfalls erst danach beispielsweise durch Wärmeleitung in die Teilbereiche 3 eingeleitet wird. Auf diese Weise ist es möglich, pro Zeiteinheit einen jeweiligen ersten Wärmestrom in den jeweiligen ersten Teilbereich 3 und einen gegenüber dem ersten Wärmestrom wesentlich größeren zweiten Wärmestrom in den Teilbereich 4 einzuleiten, sodass mittels der Heizvorrichtung 5 bei dem Aufheizen der Teilbereiche 4 wesentlich stärker beziehungsweise intensiver aufgeheizt werden kann als der jeweilige Teilbereich 3.To carry out the aforementioned method for heating the workpiece 1 will be an in 1 in a schematic plan view shown heating device 5 used, which is for example also referred to as an oven. In a second step of the process, the workpiece becomes 1 by means of the heating device 5 heated up by the first sections 3 and the second subarea 4 by means of at least one of the subregions 3 and 4 common first heater 6 be heated. Thus, the heating device comprises 5 the subareas 3 and 4 common heating device 6 , The heating device 5 further includes at least one in addition to the heater 6 provided heating device 7 , by means of which, with regard to the subregions 3 and 4 only the second part 4 additionally heated directly. This means, for example, that by means of the second heating device 7 Heat or heat energy is provided, which, in particular bypassing the subregions 3 , directly into the subarea 4 is introduced, so for example, that of the heater 7 provided heat based on the subregions 3 and 4 first in the subarea 4 and optionally only thereafter, for example, by heat conduction into the subregions 3 is initiated. In this way it is possible, per unit of time, a respective first heat flow in the respective first partial area 3 and a relative to the first heat flow much larger second heat flow in the subregion 4 initiate, so by means of the heater 5 when heating the sections 4 can be heated much more intensively or intensively than the respective subarea 3 ,

Im Rahmen des Verfahrens werden die Teilbereiche 3 und 4 vorzugsweise auf über 870 Grad Celsius aufgeheizt und danach wenigstens 45 Sekunden durchgängig auf über 870 Grad Celsius gehalten. Da nun der Teilbereich 4 intensiver beziehungsweise stärker aufgeheizt wird als die Teilbereiche 3, erreichen die Teilbereiche 3 und 4 trotz des Umstands, dass die Teilbereiche 3 und 4 die unterschiedlichen Wanddicken aufweisen beispielsweise gleichzeitig oder sehr kurz aufeinanderfolgend eine gegenüber 870 Grad Celsius höhere Temperatur. Auf diese Weise kann vermieden werden, dass die Teilbereiche 3 eine lange Zeit heißer als 870 Grad Celsius sind, während der Teilbereich 4 noch wesentlich kühler als 870 Grad Celsius ist. In der Folge kann beispielsweise vermieden werden, dass eine übermäßig hohe Menge an Eisen von dem Grundsubstrat in die Zinkschicht diffundiert, sodass eine Beeinträchtigung des durch die Zinkschicht zu bewirkenden kathodischen Korrosionsschutzes vermieden werden kann.As part of the procedure, the subareas 3 and 4 preferably heated to over 870 degrees Celsius and then held at least 45 seconds consistently above 870 degrees Celsius. Since now the subarea 4 more intensive or more heated than the subareas 3 , reach the subareas 3 and 4 despite the fact that the subareas 3 and 4 the different wall thicknesses have, for example, simultaneously or very shortly in succession a temperature which is higher than 870 degrees Celsius. In this way it can be avoided that the subregions 3 a long time hotter than 870 degrees Celsius, while the subarea 4 is still much cooler than 870 degrees Celsius. As a result, it can be avoided, for example, that an excessively high amount of iron diffuses from the base substrate into the zinc layer, so that an impairment of the cathodic corrosion protection to be caused by the zinc layer can be avoided.

Das Werkstück 1 ist beispielsweise als Platine ausgebildet, welche beispielsweise eine maßgeschneiderte Platine, das heißt beispielsweise eine Tailored Blank sein kann. Die unterschiedlichen Teilbereiche 3 und 4 beziehungsweise die unterschiedlichen Wanddicken sind beispielsweise derart gebildet, dass der jeweilige Teilbereich 3 beziehungsweise 4 durch ein jeweiliges Platinenstück gebildet ist, wobei die Platinenstücke miteinander verbunden sind. Sind die separat voneinander ausgebildeten und miteinander verbundenen Platinenstücke beispielsweise durch Schweißen miteinander verbunden, so ist die Platine beispielsweise als Tailored Welded Blank ausgebildet. Ferner ist es denkbar, die unterschiedlichen Wanddicken durch wenigstens einen entsprechenden Walzprozess zu realisieren, dem die Platine unterzogen wird. Dann ist beispielsweise die Platine als Tailored Rolled Blank ausgebildet.The workpiece 1 For example, it is designed as a board, which can be, for example, a custom-made board, that is, for example, a tailored blank. The different subareas 3 and 4 or the different wall thicknesses are, for example, formed such that the respective partial area 3 respectively 4 is formed by a respective board piece, wherein the board pieces are connected together. Are the separately formed and interconnected board pieces, for example, connected by welding, so the board is designed for example as Tailored Welded Blank. Furthermore, it is conceivable to realize the different wall thicknesses by at least one corresponding rolling process to which the circuit board is subjected. Then, for example, the board is designed as Tailored Rolled Blank.

Die Aufheizvorrichtung 5 ist beispielsweise ein Ofen, insbesondere ein Glühofen, welcher beispielsweise als Rollenherdofen 8 und/oder als Härteofen ausgebildet sein kann. Ferner kann der Ofen als Hub- und/oder Schubkettenofen ausgebildet sein. Die Aufheizvorrichtung 5 weist beispielsweise eine Ofenkammer 9 auf, in welche das Werkstück 1 eingebracht wird, um das Werkstück 1 in der Ofenkammer 9 auf die beschriebene Weise aufzuheizen. Dabei kann die Aufheizvorrichtung 5 beispielsweise eine Fördereinrichtung aufweisen, welche beispielsweise eine Schubkette und/oder eine Hubkette zum Fördern beispielsweise des Werkstücks 1 aufweist. Somit kann die Aufheizvorrichtung 5 beispielsweise als mit einer Schubkette ausgestatteter Glühofen ausgebildet sein.The heating device 5 For example, a furnace, in particular an annealing furnace, which, for example, as a roller hearth furnace 8th and / or can be designed as a curing oven. Furthermore, the oven can be designed as a lifting and / or shear chain furnace. The heating device 5 has, for example, a furnace chamber 9 on, in which the workpiece 1 is introduced to the workpiece 1 in the oven chamber 9 to heat up in the manner described. In this case, the heating device 5 For example, have a conveyor, which, for example, a push chain and / or a lifting chain for conveying, for example, the workpiece 1 having. Thus, the heating device 5 For example, be designed as equipped with a push chain annealing furnace.

Somit kann das Werkstück 1 durch die Ofenkammer 9 hindurchgefördert werden, während das Werkstück 1 auf die beschriebene Weise aufgeheizt wird. Das Werkstück 1 wird beispielsweise über eine Einlassöffnung 10 in die Ofenkammer 9 eingebracht, insbesondere eingefördert. Beispielsweise wird das Werkstück 1 mittels der erwähnten Fördereinrichtung in die Ofenkammer 9 eingebracht und/oder durch die Ofenkammer 9 gefördert. Die Anzahl der gezeigten Heizeinrichtungen 6 und 7 sowie die durch die Ofenkammer 9 aufnehmbare Anzahl von Werkstücken 1 ist in 2 nur exemplarisch gezeigt und kann beispielsweise zumindest nahezu beliebig variiert werden.Thus, the workpiece can 1 through the oven chamber 9 be conveyed through while the workpiece 1 is heated in the manner described. The workpiece 1 is for example via an inlet opening 10 in the oven chamber 9 introduced, in particular promoted. For example, the workpiece becomes 1 by means of the mentioned conveyor in the oven chamber 9 introduced and / or by the furnace chamber 9 promoted. The number of heaters shown 6 and 7 as well as through the oven chamber 9 Recordable number of workpieces 1 is in 2 shown only by way of example and can be varied, for example, at least almost arbitrarily.

Über eine Auslassöffnung 11 wird das aufgeheizte Werkstück aus der Ofenkammer 9 und somit aus der Aufheizeinrichtung 5 entnommen. Daran anschließend wird beispielsweise das Werkstück 1, insbesondere in mittels der Aufheizeinrichtung 5 aufgeheiztem Zustand, in ein in den Fig. nicht gezeigtes Werkzeug eingebracht, insbesondere eingelegt. In diesem Werkzeug wird das Werkstück 1 beispielsweise zumindest gehärtet, wobei zum Härten des Werkstücks 1 in dem Werkzeug die Wärme genutzt wird, die zuvor mittels der Aufheizeinrichtung 5 in das Werkstück 1 eingetragen wurde. Ferner ist es denkbar, dass das Werkstück 1 in mittels der Aufheizeinrichtung 5 aufgeheiztem Zustand mittels des Werkzeugs 1 umgeformt, insbesondere warmumgeformt, wird. Das in dem Werkzeug stattfindende Härten erfolgt dabei beispielsweise zumindest teilweise während des Warmumformens und/oder zumindest teilweise nach dem Warmumformen. Ferner ist es denkbar, dass das Werkstück 1 mittels des Werkzeugs lediglich gehärtet wird, sodass beispielsweise ein mittels des Werkzeugs bewirktes Umformen des Werkstücks unterbleibt. Nach dem Härten wird das Werkstück 1 beispielsweise aus dem Werkzeug entnommen und bildet beispielsweise das Bauteil 2.Via an outlet opening 11 The heated workpiece from the oven chamber 9 and thus from the heating device 5 taken. Subsequently, for example, the workpiece 1 , in particular by means of the heating device 5 heated state, introduced into a not shown in FIGS. Tool, in particular inserted. In this tool, the workpiece becomes 1 for example, at least hardened, wherein for hardening the workpiece 1 in the tool, the heat is used, previously by means of the heating device 5 into the workpiece 1 was registered. Furthermore, it is conceivable that the workpiece 1 in by means of the heating device 5 heated state by means of the tool 1 deformed, in particular hot-formed, is. The curing taking place in the tool takes place, for example, at least partially during the hot forming and / or at least partially after the hot forming. Furthermore, it is conceivable that the workpiece 1 is merely cured by means of the tool, so that, for example, caused by the tool forming of the workpiece is omitted. After hardening, the workpiece becomes 1 for example, taken from the tool and forms, for example, the component 2 ,

Insgesamt ist erkennbar, dass sich mittels der Heizeinrichtung 7 ein partielles beziehungsweise lokales Aufheizen des Werkstücks 1 realisieren lässt, da das Werkstück 1 mittels der Heizeinrichtung 7 gezielt in einem dickeren Blechabschnitt in Form des Teilbereichs 4 aufgeheizt wird. Hierdurch kann das Werkstück 1 besonders bedarfsgerecht aufgeheizt werden. Die Heizeinrichtungen 6 und 7 sind beispielsweise jeweils durch wenigstens einen oder mehrere Strahler gebildet, sodass beispielsweise der die Heizeinrichtung 7 bildende Strahler zusätzlich zu dem Strahler vorgesehen ist, der die Heizeinrichtung 6 bildet. Durch das beschriebene Verfahren ist es auf besonders vorteilhafte Weise möglich, ein gewünschtes Prozessfenster zu realisieren beziehungsweise einzuhalten, sodass beispielsweise eine Überhitzung der Teilbereiche 3 und somit eine insbesondere in den Teilbereichen 3 stattfindende, übermäßige Diffusion von Eisen aus dem Grundsubstrat in die Zinkschicht vermieden werden kann.Overall, it can be seen that by means of the heater 7 a partial or local heating of the workpiece 1 can be realized because the workpiece 1 by means of the heater 7 specifically in a thicker sheet metal section in the form of the subregion 4 is heated. This allows the workpiece 1 be heated up particularly needs-based. The heaters 6 and 7 For example, each formed by at least one or more radiators, so for example, the heating device 7 forming radiator is provided in addition to the radiator, the heater 6 forms. By the method described, it is possible in a particularly advantageous manner to realize or maintain a desired process window, so that, for example, overheating of the sections 3 and thus one especially in the subareas 3 Excessive diffusion of iron from the base substrate into the zinc layer can be avoided.

Bei dem in 2 veranschaulichten Ausführungsbeispiel weist die Aufheizvorrichtung 5 wenigstens eine optional vorgesehene Kühleinrichtung 12 auf, mittels welcher ein Kühlfeld realisierbar ist. Unter diesem Kühlfeld ist zu verstehen, dass mittels der Kühleinrichtung 12 das Werkstück 1 zumindest in einem Teilbereich gezielt gekühlt werden kann, wobei dieser Teilbereich, in welchem das Werkstück 1 mittels der Kühleinrichtung 12 gekühlt werden kann, auch als das zuvor genannte Kühlfeld bezeichnet wird. Insbesondere ist es beispielsweise mittels der Kühleinrichtung 12 möglich, das Werkstück 1 in dem genannten Teilbereich zwischen der durch die Heizeinrichtung 6 bewirkten Aufheizung und der durch die Heizeinrichtung 7 bewirkten Aufheizung gezielt und definiert zu kühlen. Auf diese Weise kann der Teilbereich, in welchem das Werkstück 1 mittels der Kühleinrichtung 12 gekühlt wird, beispielsweise als so genannter Weichbereich ausgestaltet werden, in welchem beispielsweise ein Härten unterbleibt oder das Werkstück 1 gegenüber den übrigen Teilbereichen, insbesondere mittels des genannten Werkzeugs, weniger stark gehärtet wird. Somit kann beispielsweise das Bauteil 2 in dem auch als Soft-Zone bezeichneten Weichbereich leichter knicken oder sich leichter Verformen kann als in den Teilbereichen 3 und 4, wodurch eine besonders gute Energieverteilung in der Karosserie beziehungsweise ein besonders vorteilhafter Energieabbau realisiert werden kann. Durch die Aufheizvorrichtung 5 und das beschriebene Verfahren kann insbesondere der Vorteil realisiert werden, dass unter der vollen Aufrechterhaltung der des mittels der Zinkschicht zu bewirkenden kathodischen Korrosionsschutzes ein zumindest im Wesentlichen gleichmäßiges Härten des Werkstücks 1 beziehungsweise des Bauteils 2 möglich ist.At the in 2 illustrated embodiment, the heating device 5 at least one optionally provided cooling device 12 on, by means of which a cooling field can be realized. Under this cooling field is to be understood that by means of the cooling device 12 the workpiece 1 can be selectively cooled at least in a partial area, this partial area in which the workpiece 1 by means of the cooling device 12 can be cooled, also referred to as the aforementioned cooling field. In particular, it is for example by means of the cooling device 12 possible, the workpiece 1 in said portion between the by the heater 6 caused heating and that by the heater 7 heating caused targeted and defined to cool. In this way, the portion in which the workpiece 1 by means of the cooling device 12 is cooled, for example, designed as a so-called soft area, in which, for example, a cure is omitted or the workpiece 1 is hardened less strongly compared to the other sub-areas, in particular by means of said tool. Thus, for example, the component 2 in which soft area, also referred to as soft zone, can bend more easily or deform more easily than in the partial areas 3 and 4 , whereby a particularly good energy distribution in the body or a particularly advantageous energy reduction can be realized. Through the heating device 5 and the method described can be realized in particular the advantage that under the full maintenance of the to be effected by means of the zinc layer cathodic corrosion protection at least substantially uniform hardening of the workpiece 1 or of the component 2 is possible.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Werkstückworkpiece
22: Bauteilcomponent
33: erster Teilbereichfirst subarea
44: zweiter Teilbereichsecond subarea
55: Aufheizvorrichtungheating device
66: erste Heizeinrichtungfirst heating device
77: zweite Heizeinrichtungsecond heating device
88th: RollenherdofenRoller hearth furnace
99: Ofenkammerfurnace chamber
1010: Einlassöffnunginlet port
1111: Auslassöffnungoutlet
1212: Kühleinrichtungcooling device

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102004038626 B3 [0010]
EP 2233593 A2 [0011]
DE 102006019395 A4 [0011]

Claims

Method for heating a workpiece (1) for producing a component (2), comprising the steps: - Providing a formed of a metallic material and a metallic coating having workpiece (1), which has at least a first portion (3) having a first wall thickness and at least a second portion (4) with a relation to the first wall thickness larger second wall thickness; and - Heating the workpiece (1) by means of a heating device (5) by: ◯ the first partial area (3) and the second partial area (4) are heated by means of a first heating device (6) common to the partial areas (3, 4); and ◯ by means of at least one in addition to the first heater (6) provided second heater (7) relative to the first portion (3) and the second portion (4) only the second portion (4) is additionally heated directly.

Method according to Claim 1 , characterized in that the workpiece (1) is heated to over 870 degrees Celsius and maintained for at least 45 seconds consistently above 870 degrees Celsius.

Method according to Claim 1 or 2 , characterized in that the workpiece (1) is transformed by means of the heating device (5) heated state by means of a tool and hardened in the tool.

Method according to Claim 1 or 2 , characterized in that the workpiece (1) is first cold formed by means of a forming tool and then heated by means of the heating device (5).

Method according to Claim 4 , characterized in that the workpiece (1) is cured by means of the heating device (5) heated state in a hardening tool.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the heating devices (6, 7) has at least one electrical heating element, by means of which the respective partial region (3, 4) is electrically heated.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the heating devices (6, 7) has at least one inductive heating element, by means of which the respective subregion (3, 4) is inductively heated.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the partial area (3, 4) is heated by conduction.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the heating devices (6, 7) has at least one gas burner, by means of which the respective subregion (3, 4) is heated.

Heating device (5) for heating workpieces (1) for producing components (2), with at least one heating device (6), by means of which at least two partial areas (3, 4) of the workpiece (1) are heated, characterized by at least one additional to the heating device (6) provided second heating device (7) by means of which the respective workpiece (1) is partially heatable, so based on the partial areas (3, 4) only one of the partial areas (4) by means of the second heating device (7) directly is also heatable.