Das Umformverfahren 'Formhärten' ist eine innovative Alternative zum konventionellen Umformen von hoch- und höchstfesten Stählen. Die Fahrgastzelle des neuen Passat B6 der Volkswagen AG wurde mit formgehärteten Teilen aus borlegiertem Stahl (22MnB5) ausgelegt. Die Platinen bzw. Bauteile werden in einem Rollenherddurchlaufofen bei Temperaturen zwischen 930 Grad C und 980 Grad C austenitisiert und anschließend mittels eines Roboters in das Formhärtewerkzeug eingelegt. Die zugeführte Platine bzw. das Bauteil wird mit hoher Umformgeschwindigkeit umgeformt und nach Erreichen der Endform unter Druck im Formhärtewerkzeug gehalten. Dabei findet eine gezielte Abkühlung statt, die eine Martensitumwandlung des Materials zur Folge hat. Bei den borlegierten Stählen werden Zugfestigkeiten von bis zu 1600 MPa und Streckgrenzen von bis zu 1000 MPa erreicht. Unterschieden wird zwischen direktem und indirektem Verfahren. Beim direkten Verfahren werden beschichtete (AlSi) 22MnB5-Formplatinen im Rollenherddurchlaufofen auf ca. 950 Grad C erwärmt und austenitisiert. Beim indirekten Verfahren werden Stahlplatinen vom Coil geschnitten und ohne Zusatzschmierstoffe konventionell (kalt) vorgezogen. Anschließend werden die vorgeformten Bauteile ähnlich dem indirekten Verfahren auf speziellen Ladungsträgern im Rollenherdofen austenitisiert, ins Formhärtewerkzeug eingelegt und auf Endform umgeformt. Mit dem indirekten Verfahren können komplexere Geometrien erzeugt werden. Beim direkten Formhärten wird als Schutzschicht zur Vermeidung von Zunder ein feueraluminierter 22MnB5 eingesetzt. Diese Schutzschicht kann beim indirekten Verfahren nicht verwendet werden, da sie nicht für die Kaltumformung geeignet ist. Dort wird eine Beschichtung benötigt, die sowohl Kaltumformung unbeschadet übersteht als auch für einen Zunderschutz beim Formhärten sorgt. Eine solche Beschichtung, die zusätzlich tribologische Funktionen übernimmt, wurde serienreif entwickelt. Bei den Trennverfahren ist in Abhängigkeit von der Bauteilgeometrie zwischen Laser- und Hartschneideverfahren zu wählen.
Wirtschaftliche Einsatzgrenzen der Erzeugung und Verarbeitung pressgehärteter Komponenten
2007
9 Seiten, 8 Bilder
Conference paper
German
Schneidstrategien zum wirtschaftlichen Zerteilen pressgehärteter Stahlbleche
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