DE102017223374A1 - Verfahren zur Herstellung eines Profilbauteils sowie Profilbauteil - Google Patents

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Abstract

Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines Profilbauteils angegeben. Bei dem Verfahren wird ein Profilstrukturteil (2) bereitgestellt und/oder gefertigt. Das Profilstrukturteil (2) wird wärmebehandelt und in einem Presshärtewerkzeug pressgehärtet, wobei das Profilstrukturteil (2) im Presshärtewerkzeug (1) in seinem Inneren durch Umluft gekühlt wird. Weiterhin wird ein durch das Verfahren hergestelltes Profilbauteil angegeben.

Description

  • Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines Profilbauteils angegeben. Weiterhin wird ein durch das Verfahren hergestelltes Profilbauteil angegeben. Bei dem Profilbauteil kann es sich beispielsweise um ein Karosseriebauteil handeln.
  • Der Begriff „Presshärten“ beschreibt ein Blechwarmumformverfahren, das beispielsweise für die Herstellung von höchstfesten Karosseriebauteilen eingesetzt wird.
  • Dieses Verfahren kombiniert in einem Prozessschritt - dem sogenannten Press- oder Formhärten - sowohl die Formgebung als auch die Wärmebehandlung des Blechbauteils. Das Verfahren ist dadurch charakterisiert, dass die über Austenitisierungstemperatur erwärmten Platinen oder geschlossenen Profile in ein gekühltes Umformwerkzeug eingebracht und anschließend abgeschreckt werden.
  • Diese in die Umformung integrierte Wärmebehandlung erzeugt ein martensitisches Gefüge, so dass die pressgehärteten Bauteile sehr hohe Zugfestigkeiten, z.B. von bis zu 1800 MPa, aufweisen. Derartige Bauteile können als crashrelevante Strukturbauteile wie zum Beispiel A- und B-Säulenverstärkung, Stoßfänger oder Schweller sowie auch im Antriebsstrang, beispielsweise als Nockenwellen, eingesetzt werden.
  • Die Druckschrift DE 10 2009 030 776 A1 beschreibt ein Profilbauteil aus einem höherfesten Blechmaterial, welches im Profilquerschnitt wenigstens zwei zueinander beabstandete und im Wesentlichen geschlossene Profilabschnitte aufweist, die über einen flach ausgebildeten Verbindungsabschnitt verbunden sind. Dabei ist vorgesehen, dass in einem solchen Verbindungsabschnitt eine Kerbung eingebracht ist, über deren Ausgestaltung eine lokale Profilbreite des Profilbauteils eingestellt ist.
  • In der Druckschrift EP 1 342 515 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Profilbauteils beschrieben, bei dem mittels eines Hydroformprozesses ein rohrförmiger Körper hergestellt wird, welcher anschließend erwärmt und mittels eines Presswerkzeugs gehärtet wird.
  • Nachteilig bei den im Stand der Technik bekannten Verfahren ist, dass die Profilbauteile im Presshärtewerkzeug gewöhnlich nur von außen durch direkte und/oder indirekte Kühlung gekühlt werden, wobei die Kühlung des Profilbauteils nur ungenügend gesteuert werden kann.
  • Es ist somit eine zu lösende Aufgabe zumindest einiger Ausführungsformen, ein Verfahren zur Herstellung eines Profilbauteils anzugeben, bei welchem eine gezielte Kühlung des Profilbauteils im Presshärtewerkzeug ermöglicht wird. Eine weitere Aufgabe ist es, ein Profilbauteil anzugeben.
  • Diese Aufgaben werden durch ein Verfahren und einen Gegenstand gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen gehen weiterhin aus den abhängigen Patentansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen hervor.
  • Bei dem hier beschriebenen Verfahren zur Herstellung eines Profilbauteils wird gemäß zumindest einer Ausführungsform ein Profilstrukturteil bereitgestellt bzw. gefertigt. Vorzugsweise weist das Profilstrukturteil zumindest einen geschlossenen Profilabschnitt auf. Der geschlossene Profilabschnitt schließt einen Hohlraum ein und weist im Querschnitt, d.h. insbesondere senkrecht zu einer Profillängsrichtung des Profilstrukturteils, eine vollständig geschlossene Umfangslinie auf. Beispielsweise kann das Profilstrukturteil aus einem rohrförmigen Körper bzw. aus einem Rohr gebildet sein.
  • Weiterhin wird das Profilstrukturteil wärmebehandelt. Bei der Wärmebehandlung kann das Profilstrukturteil beispielsweise in einem Ofen erwärmt bzw. erhitzt werden. Vorzugsweise wird das Profilstrukturteil auf eine Temperatur zwischen 850 °C und 907 °C erwärmt bzw. austenitisiert.
  • Nach der Wärmebehandlung wird das Profilstrukturteil in einem Presshärtewerkzeug, welches vorzugsweise zumindest zwei Werkzeugteile umfasst, pressgehärtet. Dabei wird das Profilstrukturteil im Presshärtewerkzeug in seinem Inneren durch Umluft bzw. Umgebungsluft gekühlt. Die Umluft bzw. Umgebungsluft kann insbesondere in dem Hohlraum, welche von dem geschlossenen Profilabschnitt umschlossen wird, durch Kontakt mit der Profilstrukturteiloberfläche im Inneren des Profilstrukturteils zu einer Kühlung des Profilstrukturteils beitragen.
  • Dadurch, dass das im Presshärtewerkzeug angeordnete Profilstrukturteil in seinem Inneren durch Umluft bzw. Umgebungsluft gekühlt wird, ist es nicht notwendig, Flüssigkeiten und/oder Industriegase, wie z.B. Stickstoff, in das Innere des Profilstrukturteils zu führen, sodass eine aufwändige Wartung und Anbindung an das Presshärtewerkzeug vermieden werden kann.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird als Umluft Umgebungsluft ins Innere des Profilstrukturteils geführt. Die ins Innere des Profilstrukturteils geführte Umgebungsluft kann beispielsweise eine Temperatur zwischen 10 °C und 30 °C, bevorzugt zwischen 15 °C und 25 °C, besonders bevorzugt zwischen 18 °C und 20 °C, aufweisen. Weiterhin kann Umluft über einen ins Innere des Profilstrukturteils geführten Druckluftstrom in den innenliegenden Hohlraum gelangen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird das im Presshärtewerkzeug angeordnete Profilstrukturteil weiterhin durch eine direkte und/oder indirekte Kühlung von außen gekühlt. Mit dem Begriff „von außen“ wird dabei eine Kühlung der dem Hohlraum abgewandten Oberfläche des Profilstrukturteils bezeichnet. Bei einer direkten Kühlung wird dabei ein Kühlmedium in direkten Kontakt mit der Oberfläche des Profilstrukturteils gebracht. Bei einer indirekten Kühlung kann beispielsweise ein Werkzeugteil bzw. können mehrere Werkzeugteile des Presshärtewerkzeugs durch ein Kühlmedium gekühlt werden, sodass die Werkzeugteile bei Kontakt mit der äußeren Oberfläche des Profilstrukturteils die äußere Oberfläche kühlen. Beispielsweise kann zumindest ein Werkzeugteil des Presshärtewerkzeugs einen oder mehrere Kühlkanäle zur Führung eines Kühlmediums, wie z.B. Wasser, aufweisen. Weiterhin können mehrere Werkzeugteile bzw. alle Werkzeugteile des Presshärtewerkzeugs einen oder mehrere Kühlkanäle aufweisen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden während des Presshärtens des Profilstrukturteils im Presshärtewerkzeug in zumindest zwei Profilstrukturteilbereichen gezielt unterschiedliche Werkstoffeigenschaften eingestellt. Beispielsweise können in zumindest zwei Profilstrukturteilbereichen gezielt unterschiedliche Festigkeiten bzw. unterschiedliche Härten bzw. unterschiedliche Duktilitäten eingestellt werden.
  • Beispielsweise kann die gezielte Einstellung der unterschiedlichen Werkstoffeigenschaften durch eine definierte Schließvorgangsteuerung des Presshärtewerkzeugs erzielt werden. Dies kann insbesondere ohne Eingriff in die Temperierung Presshärtewerkzeugs erfolgen. Beispielsweise kann die definierte Schließvorgangsteuerung über eine definierte Geschwindigkeit des Pressen-Schließvorgangs erfolgen.
  • Vorteilhafterweise lassen sich dadurch Profilbauteile mit maßgeschneiderten Eigenschaften bzw.„tailored properties“, beispielsweise in Abhängigkeit der entsprechenden Bearbeitungsgeschwindigkeit, herstellen. Insbesondere bei Profilbauteilen, welche als Kraftfahrzeugbauteile eingesetzt werden, können dadurch Bereiche hoher Festigkeit sowie „weiche“ Bereiche, die im Falle eines Crashs der Energieaufnahme durch Faltenbildung dienen, erzeugt werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weisen in einem ersten zeitlichen Abschnitt des Presshärtens erste Teilbereiche des Profilstrukturteils einen Werkzeugkontakt zu Werkzeugteilen des Presshärtewerkzeugs auf und zweite Teilbereiche des Profilstrukturteils weisen in diesem ersten zeitlichen Abschnitt des Presshärtens keinen Werkzeugkontakt zu Werkzeugteilen des Presshärtewerkzeugs auf. In einem zweiten zeitlichen Abschnitt des Presshärtens weisen sowohl die ersten Teilbereiche als auch die Teilbereiche des Profilstrukturteils einen Werkzeugkontakt zu den Werkzeugteilen des Presshärtewerkzeugs auf. Die ersten Teilbereiche des Profilstrukturteils, welche im ersten zeitlichen Abschnitt den ersten Werkzeugkontakt aufweisen, werden durch den Werkzeugkontakt schnell gekühlt bzw. abgeschreckt und weisen folglich ein Gefüge mit hoher Festigkeit auf. Die zweiten Teilbereiche des Profilstrukturteils, die erst im zweiten zeitlichen Abschnitt einen Werkzeugkontakt aufweisen, weisen anschließend ein weiches, duktiles Gefüge auf.
  • Zur Martensitbildung in bestimmten Bauteilbereichen kann die Presse bzw. das Presshärtewerkzeug bis auf einen bestimmten Abstand geschlossen werden, wobei erste Teilbereiche des Profilstrukturteils, in denen Werkzeugkontakt besteht, abgeschreckt werden und durch Gefügeumwandlung hohe Festigkeiten erhalten. Dabei kann die Schrumpfung des Bauteils bzw. des Profilstrukturteils infolge des Abkühlens durch eine definierte Schließgeschwindigkeit der Presse bzw. des Presshärtewerkzeugs berücksichtigt werden, so dass insbesondere eine stets gleichbleibende Kontaktfläche zwischen dem Presshärtewerkzeug und Bauteil bzw. dem Profilstrukturteil gegeben ist.
  • Für eine Erzeugung mehrerer verschiedener Gefüge, insbesondere verschiedener Festigkeiten bzw. Duktilitäten. im Profilstrukturteil kann die Presse bzw. das Presshärtewerkzeug geschlossen werden bis die Werkzeugfläche die Profilfläche berührt, in der ein martensitischer Zustand erreicht werden soll. Nach einem definierten Zeitraum kann das Presshärtewerkzeug über das Schrumpfmaß hinaus geschlossen werden, so dass das Profilstrukturteil verformt wird und eine weitere Fläche bzw. ein weiterer Teilbereich sich abgekühlt. Dadurch kann für den weiteren Teilbereich eine andere Werkstoffeigenschaft, insbesondere eine andere Festigkeit und/oder Duktilität, erreicht werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird das Presshärtewerkzeug während des Presshärtens nicht vollständig geschlossen. Beispielsweise können zwischen zwei Werkzeugteilen des Presshärtewerkzeugs ein oder mehrere Distanzhalter vorgesehen sein, die ein vollständiges Schließen des Presshärtewerkzeugs verhindern. Dadurch kann beispielsweise erreicht werden, dass bestimmte Teilbereiche des Profilstrukturteils in einem maximal geschlossenen Zustand des Presshärtewerkzeugs keinen Werkzeugkontakt aufweisen, sodass diese Teilbereiche nach dem Presshärten eine geringere Festigkeit bzw. höhere Duktilität aufweisen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Presshärtewerkzeug zumindest vier Werkzeugteile auf, zu welchen das Profilstrukturteil während des Presshärtens einen Werkzeugkontakt aufweist. Dadurch, dass das Presshärtewerkzeug zumindest vier Werkzeugteile bzw. Werkzeugsegmente aufweist, kann auf eine besonders einfache Art und Weise gesteuert werden, welche Teilbereiche des Profilstrukturteils zu welchem Zeitpunkt einen Werkzeugkontakt aufweisen sollen, sodass eine gezielte Einstellung der Werkstoffeigenschaften der einzelnen Teilbereiche erreicht werden kann. Beispielsweise kann das Presshärtewerkzeug sechs Werkzeugteile bzw. Werkzeugsegmente aufweist, zu welchen das Profilstrukturteil während des Presshärtens, d.h. zu zumindest einem Zeitpunkt während des Presshärtens, einen Werkzeugkontakt aufweist.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird zumindest ein Werkzeugteil des Presshärtewerkzeugs während des Presshärtens lokal beheizt wird. Beispielsweise kann in zumindest einem Werkzeugteil eine Heizeinrichtung, die z.B. als Heizpatrone ausgebildet sein kann, vorgesehen sein. Mit der Heizeinrichtung bzw. Heizpatrone kann während des Presshärtens erreicht werden, dass ein benachbarter Teilbereich des Profilstrukturteils langsamer abkühlt als andere Teilbereiche, so dass diese Teilbereich des Profilstrukturteils nach dem Presshärten eine höhere Duktilität aufweist. Weiterhin kann jedes Werkzeugteil des Presshärtewerkzeugs zumindest eine Heizeinrichtung bzw. Heizpatrone aufweisen. Darüber hinaus ist es auch denkbar, dass zumindest ein Werkzeugteil des Presshärtewerkzeugs oder mehrere bzw. sogar sämtliche Werkzeugteile des Presshärtewerkzeugs eine Mehrzahl von Heizeinrichtungen bzw. Heizpatronen aufweisen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Profilstrukturteil einen Mangan-Bor-Stahl auf. Beispielsweise kann das Profilstrukturteil einen Grundkörper aus 22MnB5 oder aus 20MnB8 aufweisen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Profilstrukturteil eine Zinkbeschichtung auf. Das Profilstrukturteil kann z.B. aus einem rohrförmigen, verzinkten Stahlkörper bzw. aus einem verzinkten Stahlrohr hergestellt sein.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird das Profilstrukturteil vor dem Schritt des Wärmebehandelns durch einen Innenhochdruckumformprozess vorgeformt. Zur Herstellung des Profilstrukturteils kann beispielsweise ein verzinktes Stahlrohr in eine gewünschte Form gebogen werden und anschließend zur Erreichung komplexer Bauteilgeometrien durch Innenhochdruckumformen weiter geformt werden. Zusätzlich oder alternativ zum Innenhochdruckumformen kann das Profilstrukturteil vor dem erwärmen bzw. Wärmebehandeln durch einen Laserprozess und/oder einen Stanzprozess bearbeitet werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform erfolgt nach dem Presshärten des Profilstrukturteils eine Oberflächenbehandlung bzw. -konditionierung. Weiterhin ist eine Laserbearbeitung des Profilstrukturteils möglich.
  • Weiterhin wird ein Profilbauteil angegeben, welches durch ein hier beschriebenes Verfahren hergestellt ist. Das Profilbauteils vorzugsweise als Kraftfahrzeugbauteil ausgebildet. Insbesondere kann es sich bei dem Profilbauteil um ein Karosseriebauteil für ein Kraftfahrzeug handeln. Das durch das beschriebene Verfahren herstellbare bzw. hergestellte Profilbauteil kann ein oder mehrere im Zusammenhang mit dem beschriebenen Verfahren genannte Merkmale aufweisen. Insbesondere kann das Profilbauteil einen Grundkörper aus Stahl, wie z.B. aus 22MnB5 oder aus 20MnB8, aufweisen und mit einer Zinkbeschichtung versehen sein.
  • Durch ein als Kraftfahrzeugbauteil ausgebildetes, hier beschriebenes Profilbauteil können eine Erhöhung der passiven Sicherheit in innovativen Fahrzeugkonzepten, eine Gewichtsreduzierung bei hoher Steifigkeitsperformance sowie hohe Designfreiheiten erreicht werden.
  • Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen des hier beschriebenen Verfahrens zur Herstellung eines Profilbauteils bzw. des hergestellten Profilbauteils ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den 1 bis 5 beschriebenen Ausführungsformen. Es zeigen:
    • 1 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Herstellung eines Profilbauteils gemäß einem Ausführungsbeispiel,
    • 2 eine schematische Darstellung eines in einem Presshärtewerkzeug angeordneten Profilbauteils zur Verdeutlichung eines Verfahrensschrittes des Verfahrens gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, und
    • 3A bis 5 schematische Darstellungen des Verfahrens zur Herstellung eines Profilbauteils gemäß weiteren Ausführungsbeispielen.
  • In den Ausführungsbeispielen und Figuren können gleiche oder gleich wirkende Bestandteile jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellten Elemente und deren Größenverhältnisse untereinander sind grundsätzlich nicht als maßstabsgerecht anzusehen. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben dick oder groß dimensioniert dargestellt sein.
  • In der 1 ist eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Herstellung eines Profilbauteils gezeigt. Bei dem Verfahren wird in einem Verfahrensschritt A ein Profilstrukturteil 2 bereitgestellt bzw. gefertigt. Bei dem Profilstrukturteil 2 kann es sich z.B. um ein Stahlrohr mit einer Zinkbeschichtung handeln.
  • Danach wird das Profilstrukturteil 2 in einem weiteren Verfahrensschritt B erwärmt, beispielsweise auf eine Temperatur zwischen 850 °C und 907 °C.
  • In einem sich daran anschließenden Verfahrensschritt C wird das Profilstrukturteil 2 in einem Presshärtewerkzeug 1 pressgehärtet, wobei das Profilstrukturteil 2 im Presshärtewerkzeug 1 im Inneren des Profilstrukturteils 2 durch Umluft bzw. Umgebungsluft gekühlt wird.
  • In der 2 ist in einer schematischen Darstellung der Verfahrensschritt C gemäß einem Ausführungsbeispiel gezeigt, wobei das Profilstrukturteil 2 im Presshärtewerkzeug 1, welches ein erstes Werkzeugteil 11 und ein zweites Werkzeugteil 12 aufweist, angeordnet ist. Das erste Werkzeugteil 11 und das zweite Werkzeugteil 12 weisen jeweils eine Mehrzahl von Kühlkanälen 4 auf, durch welches ein Kühlmedium, wie z.B. Wasser, fließen kann, sodass das im Presshärtewerkzeug 1 angeordnete Profilstrukturteil 2 indirekt gekühlt werden kann. Im Inneren 3 des Profilstrukturteils 2 wird die ans Innere 3 glänzende Oberfläche des Profilstrukturteils 2 durch Umluft bzw. Umgebungsluft gekühlt. Die ins Innere 2 geführte Umluft bzw. Umgebungsluft kann z.B. eine Temperatur zwischen 15 °C und 25 °C aufweisen.
  • Die 3A bis 3C zeigen jeweils einen Profilstrukturteil 2, welches in einem Presshärtewerkzeug 1 angeordnet ist, gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen. Diesen Ausführungsbeispielen ist gemein, dass nach dem Presshärten Profilstrukturteile 2 bzw. Profilbauteile erhalten werden, welche jeweils Teilbereiche mit unterschiedlichen Werkstoffeigenschaften aufweisen. Die Profilbauteile können z.B., wie in der 3D dargestellt, Teilbereiche 100, die hart ausgebildet sind eine hohe Festigkeit aufweisen, sowie Teilbereiche 200, die weich ausgebildet und eine hohe Duktilität aufweisen, umfassen.
  • Das Presshärtewerkzeug 1 der 3A weist im Unterschied zum Presshärtewerkzeug gemäß der 2 Distanzhalter 5 auf, welche verhindern, dass das Presshärtewerkzeug 1 bzw. die Werkzeugteile 11, 12 vollständig schließen. Dadurch haben Teilbereiche 200 des Profilstrukturteils 2 keinen Werkzeugkontakt, wodurch eine verzögerte Kühlung in diesen Bereichen erfolgt, was zur Folge hat, dass diese Bereiche im fertigen Profilbauteil eine geringere Festigkeit aufweisen.
  • Im Ausführungsbeispiel gemäß der 3B wird Umluft mittels eines Druckluftstroms bzw. Triebluftstroms ins Innere 3 des Profilstrukturteils 2 geführt.
  • Die 3C zeigt ein Presshärtewerkzeug 1, welches insgesamt sechs Werkzeugteile 11, 12, 13 aufweist, von denen jeweils zwei einander zugeordnet sind und relativ zueinander bewegt werden können. Dadurch, dass das Presshärtewerkzeug sechs Werkzeugteile 11, 12, 13 aufweist, kann auf eine besonders einfache Art und Weise gesteuert werden, welche Teilbereiche des Profilstrukturteils 2 zu welchem Zeitpunkt einen Werkzeugkontakt aufweisen sollen, sodass eine gezielte Einstellung der Werkstoffeigenschaften der einzelnen Teilbereiche erreicht werden kann.
  • In den 4A und 4B ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Herstellung eines Profilbauteils dargestellt, bei welchem sogenannte „Tailored Properties“ durch Klemmen und Nachdrücken erreicht werden. Teilbereiche des Profilstrukturteils 2, die zu einem ersten Zeitpunkt einen Werkzeugkontakt mit dem ersten Werkzeugteil 11 bzw. dem zweiten Werkzeugteil 12 haben, werden rasch abgeschreckt, wodurch diese Teilbereiche ein Gefüge mit hoher Festigkeit bekommen. Dagegen weisen Teilbereiche des Profilstrukturteils 2, die zu einem späteren Zeitpunkt einen Werkzeugkontakt erfahren, beim fertigen Profilbauteil eine hohe Duktilität auf.
  • Die 5 zeigt ein in einem Presshärtewerkzeug 1 angeordnetes Profilstrukturteil 2 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, wobei ein erstes Werkzeugteil 11 des Presshärtewerkzeugs 1 eine Heizeinrichtung bzw. Heizpatrone 7 aufweist, durch die in einem lokal begrenzten, benachbarten Bereich des Profilstrukturteils 2 eine zur Härtung erforderliche Geschwindigkeit verhindert wird, sodass das Profilstrukturteil 2 bzw. das fertige Profilbauteil in diesem Bereich anschließend eine geringe Härte und geringe Festigkeit sowie eine hohe Duktilität aufweist.
  • Die in den gezeigten Ausführungsbeispielen beschriebenen Merkmale können gemäß weiteren Ausführungsbeispielen auch miteinander kombiniert sein. Alternativ oder zusätzlich können die in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele weitere Merkmale gemäß den Ausführungsformen der allgemeinen Beschreibung aufweisen.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Presshärtewerkzeug
    2
    Profilstrukturteil
    3
    Innenbereich
    4
    Kühlkanal
    5
    Distanzhalter
    6
    Druckluftstrom
    7
    Heizeinrichtung
    11
    erstes Werkzeugteil
    12
    zweites Werkzeugteil
    13
    weiteres Werkzeugteil
    100, 200
    Profilstrukturteilbereich
    A, B, C
    Verfahrensschritte
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102009030776 A1 [0005]
    • EP 1342515 A1 [0006]

Claims (15)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Profilbauteils, aufweisend die folgenden Schritte: - Bereitstellen und/oder Fertigen eines Profilstrukturteils (2), - Wärmebehandeln des Profilstrukturteils (2), - Presshärten des Profilstrukturteils (2) in einem Presshärtewerkzeug (1), dadurch gekennzeichnet, dass das Profilstrukturteil (2) im Presshärtewerkzeug (1) in seinem Inneren durch Umluft gekühlt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei als Umluft Umgebungsluft ins Innere des Profilstrukturteils (2) geführt wird.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die ins Innere des Profilstrukturteils (2) geführte Umgebungsluft eine Temperatur zwischen 10 °C und 30 °C, vorzugsweise zwischen 15 °C und 25 °C, aufweist.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das im Presshärtewerkzeug (1) angeordnete Profilstrukturteil (2) weiterhin durch eine direkte und/oder indirekte Kühlung von außen gekühlt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei während des Presshärtens des Profilstrukturteils (2) im Presshärtewerkzeug (1) in zumindest zwei Profilstrukturteilbereichen (100, 200) gezielt unterschiedliche Werkstoffeigenschaften, insbesondere unterschiedliche Festigkeiten, eingestellt werden.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die gezielte Einstellung der unterschiedlichen Werkstoffeigenschaften durch eine definierte Schließvorgangsteuerung des Presshärtewerkzeugs (1) erzielt wird, ohne Eingriff in die Temperierung Presshärtewerkzeugs (1).
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in einem ersten zeitlichen Abschnitt des Presshärtens erste Teilbereiche (100) des Profilstrukturteils (2) einen Werkzeugkontakt zu Werkzeugteilen (11, 12) des Presshärtewerkzeugs (1) aufweisen und zweite Teilbereiche (200) des Profilstrukturteils (2) keinen Werkzeugkontakt zu Werkzeugteilen (11, 12) des Presshärtewerkzeugs (1) aufweisen.
  8. Verfahren nach Anspruch 6, wobei in einem zweiten zeitlichen Abschnitt des Presshärtens die ersten und zweiten Teilbereiche (100, 200) des Profilstrukturteils (2) einen Werkzeugkontakt zu den Werkzeugteilen (11, 12) des Presshärtewerkzeugs (1) aufweisen.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Presshärtewerkzeug (1) während des Presshärtens nicht vollständig geschlossen wird.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Presshärtewerkzeug (1) zumindest vier Werkzeugteile (11, 12, 13) aufweist, zu welchen das Profilstrukturteil (2) während des Presshärtens einen Werkzeugkontakt aufweist.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest ein Werkzeugteil (11, 12) des Presshärtewerkzeugs (1) während des Presshärtens lokal beheizt wird.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Profilstrukturteil (2) vor dem Schritt des Wärmebehandelns durch einen Innenhochdruckumformprozess vorgeformt wird.
  13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Profilstrukturteil (2) eine Zinkbeschichtung aufweist.
  14. Profilbauteil, hergestellt durch ein Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.
  15. Profilbauteil nach Anspruch 14, wobei das Profilbauteil als Kraftfahrzeugbauteil ausgebildet ist.
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