ES2688356T3

ES2688356T3 - Procedimiento y dispositivo para la fabricación de un componente metálico endurecido en prensa

Info

Publication number: ES2688356T3
Application number: ES13735194.6T
Authority: ES
Inventors: Agim Ademaj
Original assignee: Automation Press and Tooling AP&T AB
Current assignee: Automation Press and Tooling AP&T AB
Priority date: 2012-06-22
Filing date: 2013-06-19
Publication date: 2018-11-02
Anticipated expiration: 2033-06-19
Also published as: PL2864506T3; DE102012016075B4; WO2013189597A1; EP2864506B1; PT2864506T; DE202012007777U1; EP2864506A1; DE102012016075A1

Abstract

Procedimiento para la fabricacion de un componente metalico con al menos dos regiones con diferentes propiedades de resistencia dentro del mismo componente, obtenidas mediante diferentes velocidades de enfriamiento de las diferentes regiones, caracterizado por las siguientes caracteristicas de procedimiento: - se proporciona un cuerpo de base (1) metalico, que presenta al menos la temperatura de austenizacion, en una unidad de calentamiento (2,5), - se apantalla una region del cuerpo de base (1), durante una posterior aplicacion de calor sobre el cuerpo de base (1) en la unidad de calentamiento (2,5), hasta que la temperatura del componente en esta region haya caido hasta una temperatura predeterminada (T2) por debajo de la temperatura de austenizacion pero todavia por encima de la temperatura de inicio de la martensita, predominando en esta region del componente una velocidad de enfriamiento media por debajo de la velocidad de enfriamiento critica para la formacion de martensita, mientras que la region no apantallada se mantiene todavia a al menos la temperatura de austenizacion, - se retira el apantallamiento (3), - se retira el cuerpo de base (1), con perfil de temperatura en gradiente, de la unidad de calentamiento (2,5) y se somete a un proceso de conformacion mediante una herramienta, predominando al menos en la region previamente no apantallada una velocidad de enfriamiento por encima de la velocidad de enfriamiento critica para la formacion de martensita.

Description

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DESCRIPCION

Procedimiento y dispositivo para la fabricación de un componente metálico endurecido en prensa

La invención se refiere a un procedimiento y a un dispositivo para la fabricación de un componente metálico, que debe obtener diferentes propiedades de resistencia dentro del mismo componente, según los preámbulos de las reivindicaciones 1 y 6, respectivamente.

En muchos componentes metálicos, por ejemplo en la industria automovilística, existe la necesidad de que los componentes presenten, por un lado, un peso reducido y que, por otro lado, tengan regiones de resistencia ajustables de manera controlada. Así, por ejemplo, una columna de automóvil deberá presentar una región central dura para obtener gran estabilidad y, por otro lado, en los puntos de unión superior e inferior a la carrocería ser más bien dúctil, para que en caso de impacto pueda disiparse la energía introducida, en la medida de lo posible sin que se produzcan roturas. Para obtener tales componentes se aprovecha la diferente formación de microesturcturas en el interior de un material de acero mediante por la elección de diferentes velocidades de enfriamiento. Así, una alta velocidad de enfriamiento lleva a la formación principal de martensita dura, mientras que velocidades de enfriamiento inferiores favorecen otras microestructuras, como bainita o las microestructuras preferidas debido a su tenacidad, ferrita y perlita.

Un cuerpo de base, que se conformará a continuación en caliente, preferentemente en un procedimiento de endurecimiento en prensa, puede extraerse, por ejemplo tras un calentamiento global hasta la temperatura de austenización, fuera del horno con una subárea que se enfriará entonces lentamente al aire, mientras que la otra subárea se mantiene todavía en el horno a la temperatura de austenización. La conformación subsiguiente conduce, en caso de velocidad de enfriamiento suficiente, a una región dura, (la que permaneció más tiempo en el horno y por tanto todavía tenía la temperatura de austenización) y una región más blanda, la que se enfrió al aire ya un poco más y que, por tanto, con el enfriamiento posterior, se transforma por conformación en la microestructura de ferrita, perlita o bainita. Un correspondiente procedimiento usando adicionalmente un horno intermedio como almacenamiento intermedio se describe, por ejemplo, en el documento EP 2 365 100 A2. Este procedimiento tiene la desventaja de que solo puede generarse una región más blanda, como máximo dos, si el horno está dimensionado muy corto, de modo que el componente pueda sobresalir por ambos lados. Además, la región de transición entre la región blanda la dura en el componente acabado a menudo es indeseablemente grande. De manera complementaria, el documento EP 2 365 100 A2 muestra un horno intermedio, que presenta regiones de contacto enfriadas, sobre las que puede depositarse la pieza de trabajo, para eliminar el calor de las mismas en subáreas. En este caso tiene que ajustarse, sin embargo, el horno intermedio de manera totalmente especial a la pieza de trabajo, lo que es muy costoso.

En otro procedimiento se inserta, por tanto, el cuerpo de base con temperatura uniforme en la herramienta de conformación y allí se conforma, a través de regiones de la herramienta enfriadas de manera diferente, con diferentes tasas de enfriamiento. En este caso se produce, sin embargo, con frecuencia, un alabeo del componente y, en este sentido, se producen altas tasas de descartes.

Otra alternativa de acuerdo con el documento EP 1 180 470 B1 es, por tanto, calentar mediante un recubrimiento parcial del cuerpo de base con un recubrimiento depositado sobre el mismo, en el horno, durante el primer calentamiento antes del proceso de conformación, determinadas regiones no hasta llegar a la austenita. Esto también puede realizarse mediante disipación parcial de calor durante la operación de calentamiento de acuerdo con el documento DE 10 2006 018 406 B4. Ambos procedimientos tienen, sin embargo, desventajas cuando se usan, por ejemplo, materiales revestidos. Por ejemplo, en el caso de un revestimiento de AISi es necesario un calentamiento global completo, para que se produzca una aleación uniforme y una unión óptima de las capas. Si este no es el caso, el revestimiento de aluminio se adhiere a menudo, en el posterior proceso de conformación, a la herramienta, lo que conduce a un desgaste elevado de la herramienta.

Por el documento DE 102 08 216 C1 se conoce un procedimiento en el que regiones de un componente final, que deberán presentar más tarde una mayor ductilidad, se templan bruscamente hasta una temperatura de parada de enfriamiento que se sitúa por encima de la temperatura de inicio de la martensita. Después se mantienen estas regiones de manera isotérmica y se enfrían más tarde junto con el componente completo en el proceso de endurecimiento. Para el temple brusco de las regiones posteriormente más dúctiles, tiene que aplicarse a las mismas un refrigerante y tienen que aislarse de las demás regiones. El procedimiento es, por tanto, costoso. Además, el resultado no es uniforme, ya que el propio refrigerante se somete a un cambio de temperatura. Pueden aparecer, por tanto, problemas de homogeneidad.

Finalmente, el documento DE 10 2010 048 209 B3 describe un procedimiento en el que un llantón calentado hasta la temperatura de austenización es enfriado de forma intermedia en una subárea que obtiene en el proceso de conformación siguiente una microestructura mixta de martensita y bainita. El enfriamiento intermedio, que deberá producirse a este respecto preferiblemente mediante planchas de enfriamiento integradas en la propia herramienta de conformación, es, sin embargo, costoso. Además, la microestructura mixta obtenida en la subárea de martensita y bainita no es óptima para muchos campos de aplicación debido al alto porcentaje de bainita.

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Por el documento DE 10 2007 012 180 B3 se conoce un procedimiento para el tratamiento en caliente de productos semiacabados de metal, pudiendo calentarse en una primera cámara de horno de un horno el producto que va a tratarse, por ejemplo, hasta la temperatura de austenización, mientras que en una segunda subárea tiene lugar un calentamiento solo hasta 700 °C. En este caso, el cuerpo de base no tiene, al menos en una subárea, la temperatura de austenización.

Por el documento EP 2 548 975 A1, publicado con posterioridad, se conoce un procedimiento y un dispositivo para la fabricación de un componente metálico endurecido con al menos dos regiones de diferente ductilidad, permaneciendo en este caso una parte del componente o de un llantón en el horno correspondiente, mientras que otra parte sobresale fuera del horno. La velocidad de enfriamiento de la parte que sobresale puede verse influida, a este respecto, por elementos de apantallamiento allí previstos que pueden tener un efecto aislante.

Por el documento EP 2 639 536 A2, publicado con posterioridad, se indica una instalación de horno así como un procedimiento para hacer funcionar una instalación de horno para ajustar dos regiones de temperatura diferentes en un llantón que va a tratarse térmicamente. En este caso se atempera una primera región de un llantón mediante una fuente de calor irradiado hasta al menos la temperatura de austenización, mientras que una segunda región del llantón puede atemperarse por conducción hasta temperaturas por debajo de la temperatura de austenización.

Por el documento EP 2 264 193 A1 se conoce un procedimiento para la fabricación de un componente de chapa parcialmente endurecido en prensa, calentándose la pieza moldeada de chapa parcialmente en un horno, calentándose la pieza moldeada de chapa parcialmente en un horno de tal manera que se cubre al menos una región que no ha de endurecerse o que ha de endurecerse menos y, después de ello, tiene lugar el endurecimiento en prensa. La región no cubierta de la pieza moldeada de chapa se calienta, a este respecto, hasta la temperatura de austenización.

El documento WO 2010/109 012 A1 describe un procedimiento para la fabricación de componentes cuya resistencia en el interior del componente es diferente en distintas regiones. A este respecto, durante el calentamiento de un llantón se aplican al mismo en las regiones que se mantendrán posteriormente más dúctiles masas de absorción o se distancian con un intersticio reducido. En este caso no se alcanza en estas regiones, durante el calentamiento, la temperatura de austenización.

La invención se basa, por tanto, en el objetivo de presentar un procedimiento y un dispositivo que eviten las desventajas de los procesos previamente conocidos y, en particular, que posibiliten la fabricación de componentes con contornos complicados entre las regiones con diferentes propiedades de resistencia. Este objetivo se consigue de acuerdo con la invención mediante procedimiento con las características de la reivindicación 1 así como un dispositivo con las características de la reivindicación 6. La reivindicación 15 se refiere a un dispositivo de apantallamiento, como componente esencial de acuerdo con la invención, del dispositivo de acuerdo con las reivindicaciones 6 a 14.

En el procedimiento de acuerdo con la invención se calienta un cuerpo de base metálico, en particular un llantón de chapa de acero, que también puede estar revestido, hasta al menos la temperatura de austenización o se pone a disposición en esta temperatura. En una etapa de procedimiento que sigue ahora se apantalla una región del cuerpo de base, que también puede estar compuesta por varias subáreas, contra el efecto del calor mediante un dispositivo de apantallamiento que acompaña a la pieza de trabajo, mientras que al cuerpo de base se le aplica todavía calor. Así, la región del cuerpo de base no apantallada se mantiene a la temperatura de austenización, mientras que la región apantallada cae de forma controlada por debajo de la temperatura de austenización pero por encima de la temperatura de inicio de la martensita, predominando en esta región del componente una velocidad de enfriamiento media por debajo de la velocidad de enfriamiento crítica para la formación de martensita, de modo que la microestructura de esta región tras la posterior conformación se compone en su mayor parte de ferrita y perlita y ello independientemente de la velocidad de enfriamiento seguida después durante la conformación. El enfriamiento de las regiones apantalladas debe tener lugar, a este respecto, más despacio que un enfriamiento dejado al aire. Una vez retirado el apantallamiento, que puede componerse de varios subelementos, el cuerpo de base, que presenta entonces un perfil de temperatura en gradiente obtenido por el apantallamiento, se somete a un proceso de conformación mediante una herramienta, en particular una conformación en caliente con endurecimiento en prensa conseguida con ello. A este respecto, al menos en la región del cuerpo de base previamente no apantallada se mantiene una velocidad de enfriamiento por encima de la velocidad de enfriamiento crítica para la formación de martensita, es decir que el enfriamiento del cuerpo de base tiene lugar tan rápido que en la región antes no apantallada aparece una microestructura en su mayor parte de martensita. Durante la conformación no tienen que ajustarse, a este respecto, velocidades de enfriamiento diferentes para las diferentes regiones. En particular, ambas regiones del cuerpo de base pueden enfriarse a una velocidad de enfriamiento mayor que la velocidad de enfriamiento crítica para la formación de martensita, ya que, debido al enfriamiento ya conseguid parcialmente de la región apantallada o de las regiones apantalladas, solo puede producirse todavía en la región previamente no apantallada una transformación a martensita.

Este procedimiento evita todas las desventajas conocidas en el estado de la técnica. Así, pueden usarse tanto materiales revestidos como no revestidos como cuerpo de base, ya que gracias a la temperatura de inicio por

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encima de la temperatura de austenización tiene lugar una aleación uniforme previa de todo el cuerpo de base, con lo cual se protegen las herramientas de conformación. También pueden crearse componentes con contornos complicados para las diferentes propiedades de resistencia, ya que estos pueden reproducirse mediante la configuración del apantallamiento. Así es, por ejemplo, posible, generar un componente para una columna B con centro duro, una región de unión superior e inferior blanda a la carrocería y un ala circundante blanda, lo que facilita considerablemente el posterior corte de contornos a lo largo de todo el componente en la región de ala. Además son innecesarios dispositivos de atemperado complicados para la herramienta de conformación, ya que la conformación puede tener lugar con una velocidad de enfriamiento uniforme por todo el cuerpo de base, con lo cual se evita además el riesgo de un alabeo de los componentes durante la extracción del molde.

Preferiblemente, el apantallamiento tiene lugar sin contacto al menos por la mayor área de la región que va a apantallarse, es decir que el cuerpo de base debería tocar el apantallamiento en la menor cantidad de puntos posible. Es especialmente ventajoso que el cuerpo de base se apoye sobre pilares, equipos de horno, soportes de horno o similares y que el apantallamiento sea totalmente sin contacto con respecto al cuerpo de base, ya que entonces el apantallamiento es más económico y casi sin desgaste. No obstante, el dispositivo de apantallamiento acompaña a la pieza de trabajo y no está asociado al horno. Preferiblemente, el apantallamiento tiene lugar al menos parcialmente a través de apantallamiento frente a la irradiación, de modo que la irradiación de calor en las regiones apantalladas no pueda penetrar hasta el cuerpo de base. Preferiblemente se trata incluso del principal tipo de apantallamiento. Para no dejar por sí misma la evolución de la temperatura en las regiones apantalladas del cuerpo de base, el apantallamiento puede someterse a un control de temperatura activo, que se implementa mediante un atemperado/refrigeración controlados de los elementos de cobertura. Este sirve, en particular, para proteger el propio apantallamiento, para evitar su calentamiento excesivo por el calor irradiado del cuerpo de base, del horno y/o por la aplicación de calor sobre el cuerpo de base restante. Puesto que la superficie del apantallamiento puede componerse, preferiblemente, de aluminio se evita así que este se funda. Sin embargo, también es posible aportar energía térmica cuando, por ejemplo, el apantallamiento es excesivo para la caída de temperatura deseada y se desea un enfriamiento todavía más lento.

También se reivindica un dispositivo de acuerdo con la invención que presenta al menos una unidad de calentamiento, o un horno principal en serie por ejemplo un horno con solera de rodillos, un horno de cámaras (de varios niveles) o un horno de émbolo elevador, y una herramienta de conformación, en particular una herramienta de endurecimiento en prensa o una prensa de conformación. Como pieza clave del dispositivo y, por tanto, reivindicada por separado en la reivindicación 15 hay un dispositivo de apantallamiento, que presenta uno o varios elementos de cobertura contorneados para el apantallamiento de la región predeterminada del cuerpo de base y que está diseñado tanto con respecto a su material como con respecto a su configuración funcional de tal modo que puede insertarse en la unidad de calentamiento y permanecer allí con el cuerpo de base, mientras el cuerpo de base es atemperado antes de la conformación. El o los elementos de cobertura están fijados, preferiblemente, en el dispositivo de apantallamiento de manera móvil por deslizamiento o pivotado, de modo que pueden moverse según sea necesario y conforme a la finalidad de uso sobre, bajo y/o alrededor de la región del cuerpo de base que ha de apantallarse. A este respecto, un dispositivo de apantallamiento no tiene que permitir diferentes posibilidades de movimiento de los elementos de cobertura, ya que por regla general para cada pieza de trabajo que va a producirse se produce un dispositivo de apantallamiento diseñado especialmente para su geometría, al igual que para cada pieza de trabajo también hay un molde de endurecimiento en prensa propio. Por tanto, el propio horno no tiene que adaptarse a la pieza de trabajo, sino solamente el dispositivo de apantallamiento utilizado que acompaña a la pieza de trabajo. El o los elementos de cobertura están sujetos, preferiblemente, a un elemento de guiado del dispositivo de apantallamiento de manera pivotante o deslizante. En particular pueden disponerse de manera que puedan cerrarse y volver a abrirse a modo de molde. Esto puede tener lugar, por ejemplo, a través de un accionamiento de rueda giratoria y una cremallera, que transforma el accionamiento de la rueda giratoria en un movimiento de apertura y cierre lateral y recíproco de los elementos de cobertura.

El dispositivo de acuerdo con la invención y el dispositivo de apantallamiento también pueden utilizarse ventajosamente en el procedimiento cuando el cuerpo de base todavía no ha alcanzado completamente, antes de alojarse en el dispositivo de apantallamiento, la temperatura de austenización, es decir todavía no queda descartado un calentamiento global del cuerpo de base. Puede tratarse, por ejemplo, de una temperatura un poco por debajo de la temperatura de austenización, por ejemplo la temperatura de austenización menos 30 K. Las regiones apantalladas del cuerpo de base no alcanzan entonces, pese a la prolongación del calentamiento, la temperatura de austenización, mientras que esta se surge en las regiones no apantalladas. De este modo pueden implementare tiempos de ciclo reducidos, ya que las fases de atemperado se acortan. Esto puede utilizarse, sin desventaja alguna, en el caso de materiales de base no revestidos y también en el caso de materiales de base revestidos, cuyo revestimiento no requiera una aleación uniforme, por ejemplo sistemas de revestimiento a base de zinc.

Si la producción no permite una adaptación directa del dispositivo de apantallamiento en el horno principal en serie, puede proporcionarse una unidad calefactora independiente, en la que puede integrarse el dispositivo de apantallamiento. De este modo, el calentamiento a la temperatura de austenización y el mantenimiento de la temperatura en las regiones no apantalladas del cuerpo de base, mientras que las regiones apantalladas ya experimentan un enfriamiento dirigido, pueden desacoplarse de la unidad de calentamiento principal, lo que también tiene sentido cuando los tiempos en las diferentes regiones tienen una duración distinta.

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Mediante un elemento de cobertura o elementos de cobertura de grosor constante y dispuestos a una distancia constante con respecto a la superficie del cuerpo de base aparece en el contorno de separación del elemento de cobertura en la pieza de trabajo acabada una región de transición en la que las propiedades de material pasan de las de una región a las de la otra región. Los procedimientos del estado de la técnica conducían a una región de transición por lo general relativamente grande. En cambio, a través del dispositivo de apantallamiento de acuerdo con la invención puede conseguirse con un contorno de cantos afilados de los elementos de cobertura una región de transición muy pequeña de, por ejemplo, solo 15 a 25 mm. Sin embargo, si se desea una región de transición más amplia, esta también puede ajustarse con el dispositivo de acuerdo con la invención, cambiando el grosor del elemento de cobertura -y con ello el efecto de apantallamiento- en dirección a las regiones de transición. Un ajuste así conseguido de gradientes de temperatura y resistencia tras el conformado y la refrigeración finales en la herramienta de conformación también puede tener lugar mediante una variación de la distancia del elemento de cobertura con respecto al cuerpo de base en el dispositivo de apantallamiento. La variación de la distancia y del grosor del elemento de coberturas también pueden utilizarse conjuntamente.

En particular, también puede influirse de forma controlada en la resistencia del componente del componente que va a generarse en particular al presentar el elemento de cobertura o los elementos de cobertura una regulación activa de la temperatura, en particular una refrigeración activa. Asimismo puede ajustarse de forma controlada la temperatura de extracción. En particular, mediante un control de temperatura regulable y controlable en función del tiempo de este tipo pueden elegirse en el dispositivo de apantallamiento temperaturas de inserción notablemente superiores también de las regiones apantalladas y por tanto ya parcialmente enfriadas del cuerpo de base durante la inserción en la herramienta de conformación, con lo cual se reduce un desgaste de la herramienta tanto por abrasión como por adhesión y se mejora notablemente la conformabilidad. Grados de conformación aumentados también son por tanto posibles en las regiones que deben presentar tras la conformación propiedades quebradizas.

Para el control y, dado el caso, para influir de forma controlada en el proceso de enfriamiento durante la permanencia del cuerpo de base en el dispositivo de apantallamiento resulta ventajoso que este presente un sistema de detección de temperatura integrado, que puede estar integrado en particular en los elementos de cobertura. Además, la temperatura en cada caso actual del cuerpo de base alojado puede determinarse en estas regiones. Si tiene lugar un acoplamiento del sistema de detección de temperatura con la regulación activa de la temperatura de los elementos de cobertura, puede realizarse un control de temperatura en función del tiempo automáticamente controlable y regulable.

Ventajas y particularidades adicionales se desprenden de las reivindicaciones y de las figuras, que incluyen entre otras cosas formas de realización preferidas de la invención y que se describen a continuación; muestran:

la figura 1 la figura 2 la figura 3 la figura 4

la figura 5 la figura 6

esquemáticamente un diagrama TTT de los procesos de enfriamiento de acuerdo con la invención, un llantón de ejemplo antes del proceso de conformación, esquemáticamente diferentes fases de procedimiento,

una vista en perspectiva de una unidad de calentamiento con dispositivo de apantallamiento representado delante del mismo,

el desacoplamiento de etapas de procedimiento por el uso de una unidad calefactora independiente,

el dispositivo de apantallamiento de acuerdo con la invención en diferentes vistas y a escalas parcialmente diferentes.

En el diagrama de la figura 1 están trazadas las diferentes evoluciones del enfriamiento y con ello de la formación de la microestructura del componente metálico a lo largo del tiempo, aunque desplazadas entre sí. La región no apantallada del componente experimenta una evolución de temperatura a lo largo de la curva A, al mantenerse tras el calentamiento hasta al menos la temperatura de austenización, y durante la posterior aplicación de calor, todavía por encima de la temperatura de austenización. El enfriamiento esencial de esta región solo se produce en la herramienta de conformación a una velocidad de enfriamiento por encima de la velocidad de enfriamiento crítica para la formación de martensita (27 a 30 K/s), con lo cual tiene lugar una formación de martensita controlada. Así se obtienen característica de resistencia de esta región de aproximadamente Rm 1300 MPa - 1650 MPa, Rp0,2 1000 MPa - 1250 MPa, dureza 400 - 520 HV y £ >15 %. La otra región del cuerpo de base o las otras regiones, que se apantallan durante la aplicación de calor, experimentan una evolución de temperatura a lo largo de la curva B y se han enfriado en el momento de la salida fuera del dispositivo de apantallamiento hasta una temperatura por debajo de la temperatura de austenización pero todavía por encima de la temperatura de inicio de martensita y han experimentado este enfriamiento a una velocidad por debajo de la velocidad de enfriamiento crítica para la formación de martensita. De este modo ya no consigue durante el rápido enfriamiento posterior en la herramienta de conformación una estructura predominantemente martensítica, sino que se forma una microestructura con un alto porcentaje en ferrita y/o perlita. Estas regiones tienen, tras la conformación, por ejemplo, propiedades de resistencia del orden de magnitud Rm propiedades de partida - 1300 MPa, Rp0,2 propiedades de partida - 1000 MPa, dureza

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(Observación acerca de la figura 1: Para ilustrar la formación de microestructura se han trazado las curvas A y B en el mismo diagrama. Evidentemente, sin embargo, ambas regiones del cuerpo de base y posterior componente metálico permanecen durante el mismo tiempo bajo aplicación de calor, solo que con la región B apantallada y la región A no apantallada. El cronograma para la curva A comienza, por tanto, en la práctica más a la izquierda en la región que ya no está representada en el gráfico.)

La figura 2 muestra un cuerpo de base 1 tras la salida del dispositivo de apantallamiento y antes de una conformación tampoco representada en más detalle a continuación. El cuerpo de base 1 tiene en este caso la forma de un llantón con perfiles de temperatura localmente en gradiente, concretamente una región de temperatura T1 y una región de temperatura T2, siendo T1 mayor que T2, ya que la región T1 no estuvo apantallada. Con ayuda de este llantón 1 se ilustra también en las figuras siguientes el procedimiento de acuerdo con la invención o el dispositivo de acuerdo con la invención.

La figura 3 muestra en una primera posición el calentamiento homogéneo del llantón 1 en una unidad de calentamiento 2, en este caso un horno en serie de la línea de producción, teniendo lugar dado el caso una aleación uniforme de un revestimiento, cuando este estuviera aplicado. Delante del horno 2 se encuentra un dispositivo de apantallamiento 3 en estado abierto, en este caso con dos elementos de cobertura 4. En la segunda posición, el dispositivo de apantallamiento 3 se ha llevado sobre el llantón 1 dentro del horno 2 para ajustar la temperatura deseada en la región de llantón cubierta. La posición 3 muestra la salida del dispositivo de apantallamiento 3, incluido el llantón 1, fuera del horno 2. En la cuarta posición, el dispositivo de apantallamiento está representado de nuevo abierto y libera el llantón 1 con regiones de temperatura en gradiente, como se representa en la figura 2, para el posterior proceso de conformación.

La figura 4 muestra la fase de procedimiento 3 de la figura 3 en vista en perspectiva, mientras que en la figura 5 está previsto, para el desacoplamiento de la operación para formar diferentes regiones de temperatura en el llantón, una unidad calefactora 5 independiente por separado del horno 2. Esquemáticamente pueden observarse en la unidad calefactora 5 independiente unas barras calefactoras 6 y el dispositivo de apantallamiento 3 dispuesto debajo. Este está representado con el llantón 1 alojado en el mismo de manera detallada en las diferentes vistas de la figura 6. En particular puede verse en las mismas la forma contorneada de los elementos de cobertura 4 así como su disposición móvil por desplazamiento contra un elemento de guiado 7. En particular el corte B-B muestra que los elementos de cobertura 4 rodean el llantón 1 en las regiones que han de apantallarse por encima y por debajo y evitan así una irradiación de calor desde ambos lados.

Es especialmente ventajoso en el dispositivo de acuerdo con la invención que el dispositivo de apantallamiento 3 pueda integrarse en sistemas de horno existentes o pueda acoplarse a los mismos. Si no es posible una integración en el horno principal en serie 2, o si no se desea, el procedimiento puede realizarse pese a ello con una unidad calefactora 5 independiente. Esta también puede estar diseñada como unidad calefactora-refrigeradora, en particular si los elementos de cobertura 4 del dispositivo de apantallamiento 3 deben presentar un atemperado activo, preferiblemente una refrigeración activa, para poder influir en el gradiente de temperatura del componente 1 antes de la conformación y con ello en las propiedades de resistencia del componente metálico acabado de forma aún más controlada.

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REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para la fabricación de un componente metálico con al menos dos regiones con diferentes propiedades de resistencia dentro del mismo componente, obtenidas mediante diferentes velocidades de enfriamiento de las diferentes regiones, caracterizado por las siguientes características de procedimiento:

- se proporciona un cuerpo de base (1) metálico, que presenta al menos la temperatura de austenización, en una unidad de calentamiento (2,5),

- se apantalla una región del cuerpo de base (1), durante una posterior aplicación de calor sobre el cuerpo de base (1) en la unidad de calentamiento (2,5), hasta que la temperatura del componente en esta región haya caído hasta una temperatura predeterminada (T2) por debajo de la temperatura de austenización pero todavía por encima de la temperatura de inicio de la martensita, predominando en esta región del componente una velocidad de enfriamiento media por debajo de la velocidad de enfriamiento crítica para la formación de martensita, mientras que la región no apantallada se mantiene todavía a al menos la temperatura de austenización,

- se retira el apantallamiento (3),

- se retira el cuerpo de base (1), con perfil de temperatura en gradiente, de la unidad de calentamiento (2,5) y se somete a un proceso de conformación mediante una herramienta, predominando al menos en la región previamente no apantallada una velocidad de enfriamiento por encima de la velocidad de enfriamiento crítica para la formación de martensita.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que la caída de la temperatura del cuerpo de base (1) en la región apantallada tiene lugar más despacio que la característica de enfriamiento específica del material del cuerpo de base (1) a la temperatura ambiente.
3. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el apantallamiento tiene lugar sin contacto al menos por la mayor parte del área de la región que ha de apantallarse.
4. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el apantallamiento tiene lugar, al menos parcialmente, preferiblemente incluso en su mayor parte, a través de apantallamiento frente a la irradiación.
5. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que durante el apantallamiento tiene lugar en la región cubierta un atemperado activo, preferiblemente regulado, en particular una refrigeración.
6. Dispositivo en particular para llevar a cabo el procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, con una unidad de calentamiento (2, 5) y una herramienta de conformación y con un dispositivo de apantallamiento (3) con uno o varios elementos de cobertura (4) para el apantallamiento de una región predeterminada de un cuerpo de base (1), preferiblemente un llantón, estando diseñado el dispositivo de apantallamiento (3) para permanecer en la unidad de calentamiento (2, 5) durante un atemperado del cuerpo de base (1) antes de su conformación en la herramienta de conformación, caracterizado por que está configurada una unidad calefactora (5) independiente en la que puede integrarse el dispositivo de apantallamiento (3).
7. Dispositivo según la reivindicación 6, caracterizado por que el elemento de cobertura (4) está fijado en el dispositivo de apantallamiento (83) de manera desplazable y/o pivotante y está dispuesto de manera móvil bajo, sobre y/o alrededor de la región del cuerpo de base (1) que va a apantallarse.
8. Dispositivo según una de las reivindicaciones 6 o 7, caracterizado por que el dispositivo de apantallamiento (3) presenta al menos dos elementos de cobertura (4) que se sujetan de manera móvil por deslizamiento y/o pivotado a al menos un elemento de guiado (7).
9. Dispositivo según la reivindicación 8, caracterizado por que los elementos de cobertura (4) están dispuestos de manera que pueden abrirse y cerrarse a través del elemento de guiado (7) a modo de molde.
10. Dispositivo según la reivindicación 6, caracterizado por que los elementos de cobertura (4) están contorneados.
11. Dispositivo según una de las reivindicaciones 6 a 10, caracterizado por que la distancia del elemento de cobertura (4) con respecto al cuerpo de base (1) y/o el grosor del elemento de cobertura (4) varía hacia el contorno que separa las regiones con diferente atemperado del cuerpo de base (1), en particular se reduce el grosor.
12. Dispositivo según una de las reivindicaciones 6 a 11, caracterizado por que el elemento de cobertura (4) presenta una regulación activa de la temperatura.
13. Dispositivo según una de las reivindicaciones 6 a 12, caracterizado por que el dispositivo de apantallamiento (3) presenta un sistema de detección de temperatura, en particular integrado, para determinar en al menos una región la temperatura actual del cuerpo de base (1) alojado.
14. Dispositivo según las reivindicaciones 12 y 13, caracterizado por un acoplamiento del sistema de detección de temperatura con la regulación activa de la temperatura.
15. Dispositivo de apantallamiento (3) según una de las reivindicaciones 6 a 14.

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