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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
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Diese internationale PCT-Patentanmeldung beansprucht den Nutzen und die Priorität der am 30. Oktober 2019 eingereichten vorläufigen US-Patentanmeldung mit der Seriennummer
62/927,845 und dem Titel „B-Säule mit variabler Stärke“, deren gesamte Offenbarung hiermit durch Bezugnahme aufgenommen wird.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Säule für ein Kraftfahrzeug und ein Verfahren zu deren Montage. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Säule mit variablen Materialeigenschaften und ein Verfahren zu deren Zusammenbau.
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2. Verwandter Stand der Technik
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Dieser Abschnitt enthält Hintergrundinformationen zur vorliegenden Offenbarung, die nicht unbedingt zum Stand der Technik gehören.
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Automobile sind Gegenstand ständiger Bemühungen, Gewicht zu reduzieren und die Kraftstoffeffizienz zu erhöhen. Diese ständigen Bemühungen haben die Automobilindustrie dazu veranlasst, Metalle mit verbesserter Festigkeit und Duktilität zu entwickeln, die die Verwendung von dünneren Dicken bei gleichzeitiger Einhaltung der Sicherheitsstandards ermöglichen. In der Produktion werden diese Metalle häufig zunächst als Metallzuschnitte verwendet, die später zu Automobilteilen gestanzt werden. Je nach Verwendungszweck benötigen Automobilteile unterschiedliche Festigkeits- und Dehnbarkeitsgrade, um die von der Automobilindustrie festgelegten Normen zu erfüllen. Außerdem können einzelne Teile in einer Richtung einer bestimmten Art von Spannung und in einer anderen Richtung einer erhöhten Spannung ausgesetzt sein. Diese unterschiedlichen Richtungsbeanspruchungen können dazu führen, dass einzelne Teile an bestimmten Stellen ungleichmäßig beansprucht werden. So sind zum Beispiel verschiedene Rohbaurahmenelemente (Body-In-White, BIW) dafür bekannt, dass sie unterschiedlichen Richtungsspannungen ausgesetzt sind. Ein Rahmenelement, das besonders unterschiedlichen Belastungen ausgesetzt ist, sind die Säulen, die stark genug sein müssen, um eine axiale Stauchung bei einem Überschlag zu verhindern, und auch stark genug, um ein Querausknicken bei einem Seitenaufprall zu verhindern.
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Versuche, Teile mit verbesserter Verarbeitbarkeit herzustellen, die örtlich begrenzte Bereiche mit unterschiedlichem Grad an Duktilität und Festigkeit aufweisen, haben zur Entwicklung mehrerer Verfahren geführt, mit denen örtlich begrenzte Bereiche eines Teils behandelt werden können. Bei diesen Verfahren wird das Teil in der Regel auf Temperaturen erhitzt, bei denen sich die physikalischen und manchmal auch die chemischen Eigenschaften des darunter liegenden Metalls ändern. Je nach den Bestandteilen der verwendeten Metalllegierung können die Bestandteile bei der Erhitzung eines Teils auf eine bestimmte Temperatur ein ununterbrochenes Gefüge bilden, bevor sie abgekühlt werden. Während diese behandelten Teile zur Gewichtsreduzierung dünner hergestellt werden können, sind die behandelten Teile so hart geworden, dass sie nicht mehr ausreichend dehnbar sind und sich auch nur schwer formen und mit anderen benachbarten Teilen verbinden lassen.
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Dementsprechend besteht der ständige Wunsch, die Konstruktion von Kraftfahrzeugteilen, die unterschiedlichen Richtungsspannungen ausgesetzt sind, so weiterzuentwickeln und zu verfeinern, dass sie die Anforderungen an Festigkeit und Duktilität erfüllen, ohne oder mit nur minimaler Gewichtszunahme.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Im Vorstehenden wurden die Merkmale und technischen Vorteile der vorliegenden Erfindung eher grob umrissen, damit die folgende detaillierte Beschreibung der Erfindung besser verstanden werden kann. Zusätzliche Merkmale und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden beschrieben, die Gegenstand der Ansprüche der Erfindung sind. Dem Fachmann sollte klar sein, dass das Konzept und die spezifischen Ausführungsformen, die offenbart werden, ohne weiteres als Grundlage für die Modifizierung oder Gestaltung anderer Ausführungsformen zur Durchführung derselben Zwecke der vorliegenden Erfindung verwendet werden können. Dem Fachmann sollte auch klar sein, dass solche äquivalenten Ausführungsformen nicht vom Geist und Umfang der Erfindung abweichen, wie er in den beigefügten Ansprüchen dargelegt ist. Dieser Abschnitt stellt eine allgemeine Zusammenfassung der Offenbarung dar und ist nicht als eine vollständige und umfassende Auflistung aller mit der vorliegenden Offenbarung verbundenen Gegenstände, Aspekte, Merkmale und Vorteile zu verstehen.
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Gemäß einem Aspekt der Offenbarung wird eine Säule für ein Fahrzeug bereitgestellt. Die Säule umfasst einen Dachabschnitt zur Verbindung in der Nähe des Daches eines Fahrzeugs und einen Bodenabschnitt zur Verbindung in der Nähe eines Bodens eines Fahrzeugs. Ein Körper erstreckt sich in Längsrichtung zwischen dem Dachabschnitt und dem Bodenabschnitt und in Querrichtung zwischen einem Paar gegenüberliegender Längskanten. Der Dachabschnitt, der Bodenabschnitt und der Körper bilden einen Mittelabschnitt. Die Seitenwände erstrecken sich an einem Übergang quer zu den Längskanten. Der Mittelabschnitt hat zumindest teilweise eine erste Zugfestigkeit und der Übergang hat zumindest teilweise eine zweite Zugfestigkeit, wobei die erste Zugfestigkeit geringer ist als die zweite Zugfestigkeit.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Verfahren zur Konstruktion einer Säule für ein Fahrzeug bereitgestellt. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Bestimmen einer Mindestdicke der Säule. Formen der Säule aus der Mindestdicke, wobei die Säule einen Körper und Seitenwände aufweist, die sich an einem Übergang quer vom Körper erstrecken, und Modifizieren der Zugfestigkeit des Übergangs.
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Figurenliste
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Die hier beschriebenen Zeichnungen dienen nur der Veranschaulichung ausgewählter Ausführungsformen und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken. Die erfindungsgemäßen Konzepte, die mit der vorliegenden Offenbarung verbunden sind, werden durch Bezugnahme auf die folgende Beschreibung in Kombination mit den beigefügten Zeichnungen besser verstanden, wobei:
- 1 ist eine Seitenansicht eines Automobils, das eine Reihe von Struktursäulen aufweist;
- 2 ist eine Draufsicht auf eine Säule mit lokalisierten Abschnitten mit variablen Dicken gemäß einer ersten Ausführungsform;
- 3 ist eine perspektivische Ansicht der Säule aus 2;
- 4 ist eine Draufsicht auf eine Säule, die lokalisierte Abschnitte mit variablen Materialeigenschaften gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt;
- 5 ist eine Draufsicht auf die Säule aus 4, die veränderliche Dicken zeigt, die mit den lokalisierten Abschnitten mit veränderlichen Materialeigenschaften verbunden sind;
- 6 ist eine Draufsicht auf eine Säule, die lokalisierte Abschnitte mit variablen Materialeigenschaften gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt; und
- 7 ist ein Verfahren, das die Schritte der Konstruktion einer Säule für ein Fahrzeug veranschaulicht.
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BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRBAREN AUSFÜHRUNGSFORM
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Beispielhafte Ausführungsformen werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlicher beschrieben. Im Allgemeinen beziehen sich diese Ausführungsformen auf eine B-Säule für ein Automobil und ein Verfahren zu deren Zusammenbau. Die Beispielausführungsformen werden jedoch nur angegeben, damit diese Offenbarung gründlich ist und dem Fachmann den Umfang vollständig vermittelt. Es werden zahlreiche spezifische Details aufgeführt, wie z. B. Beispiele für spezifische Komponenten, Vorrichtungen und Verfahren, um ein umfassendes Verständnis der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung zu ermöglichen. Dem Fachmann wird klar sein, dass spezifische Details nicht verwendet werden müssen, dass Beispielausführungsformen in vielen verschiedenen Formen verkörpert werden können und dass nichts davon so ausgelegt werden sollte, dass der Umfang der Offenbarung eingeschränkt wird. In einigen Ausführungsbeispielen werden bekannte Verfahren, bekannte Vorrichtungsstrukturen und bekannte Technologien nicht im Detail beschrieben.
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Unter Bezugnahme auf die Figuren, in denen gleiche Bezugszeichen die entsprechenden Teile in allen Ansichten bezeichnen, sind die Säule für ein Kraftfahrzeug und das Verfahren zum Zusammenbau derselben dazu bestimmt, eine starke und relativ leichte Konstruktion zum Schutz der Fahrgäste, zur Absorption von Stößen und zur Verteilung des Gewichts bereitzustellen.
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In 1 ist zunächst ein Beispiel für ein Kraftfahrzeug 10 in Form eines Pick-up-Trucks mit einem Paar Vordertüren 12 und einem Paar Hintertüren 14 dargestellt. Jede Tür 12, 14 ist an einem Türrahmen befestigt, der sich zwischen einem Dachpanel 16 und einem Bodenhilfsrahmen 18 befindet. Zwischen dem Dachpanel 16 und dem Bodenhilfsrahmen 18 erstreckt sich im Wesentlichen vertikal eine Reihe von Struktursäulen, die sowohl eine axiale als auch eine transversale Abstützung bieten. Die Reihe der Struktursäulen umfasst eine erste Säule oder A-Säule 29, die sich zwischen der Frontscheibe des Fahrzeugs und der Vordertür 12 erstreckt, eine zweite Säule oder B-Säule 31, die sich zwischen der Vordertür 12 und der Hintertür 14 erstreckt, und eine dritte Säule oder C-Säule 33, die sich zwischen der Hintertür 14 und der Heckscheibe befindet. Diese Säulen 29, 31, 33 können letztlich vertikale Abschnitte des Türrahmens bilden. Darüber hinaus können bei Fahrzeugen mit verlängerten Fahrerhäusern verschiedene andere Struktursäulen (N-Säulen) vorgesehen werden. Jede Struktursäule ist im Allgemeinen aus Stahl gebildet und ist mit einem Schweller und einer Dachschiene verbunden, so dass sie sich im Wesentlichen über die gesamte vertikale Höhe der Fahrzeugkabine erstreckt.
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In 2 ist eine isolierte Säule 30 gemäß einer ersten Ausführungsform dargestellt. Die Säule 30 kann eine B-Säule sein und einen Bodenabschnitt 32 zur Verbindung mit dem Schweller und einen Dachabschnitt 34 zur Verbindung mit der Dachschiene aufweisen. Ein länglicher Säulenkörper 36 erstreckt sich zwischen dem Bodenabschnitt 32 und dem Dachabschnitt 34. Die Säule 30 umfasst ferner eine Vorderkante 38, die im Allgemeinen der Frontscheibe zugewandt ist, wenn sie im Fahrzeug 10 eingebaut ist, und eine Hinterkante 40, die im Allgemeinen der Heckscheibe zugewandt ist. Die Vorderkante 38 und die Hinterkante 40 definieren eine Breite W der Säule 30. Die Vorderkante 38 und die Hinterkante 40 gehen am Bodenabschnitt 32 jeweils radial nach außen auseinander, um einen Bodenabschnittshals 42 zu bilden. In dem Bodenabschnittshals 42 divergiert die Vorderkante 38 radial mit einem ersten Radius Rb und die Hinterkante 40 radial mit einem zweiten Radius rb, wobei der erste Radius größer ist als der zweite Radius. In ähnlicher Weise laufen die Vorderkante 38 und die Hinterkante 40 am Dachabschnitt 34 jeweils radial nach außen auseinander, um einen Dachabschnitthals 44 zu bilden. Im Dachabschnitthals 44 läuft die Vorderkante 38 radial mit einem ersten Radius rr auseinander und die Hinterkante 40 läuft radial mit einem zweiten Radius Rr auseinander, wobei der erste Radius rr kleiner ist als der zweite Radius Rr. Darüber hinaus ist zu beachten, dass der erste und der zweite Radius des Bodenabschnittshalses Rb, rb jeweils größer sein können als der erste und der zweite Radius des Dachabschnittshalses Rr, rr.
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Wie in 3 am besten dargestellt, hat die Säule 30 einen Mittelabschnitt 46, der sich in Längsrichtung des Fahrzeugs 10 erstreckt, wenn sie daran befestigt ist. Ein Paar von Seitenwänden 48, 49 erstreckt sich von gegenüberliegenden vorderen und hinteren Kanten des Mittelabschnitts 46 in Richtung des Innenraums des Fahrzeugs 10. Das Paar Seitenwände 48, 49 umfasst eine nach vorne weisende Seitenwand 48 und eine nach hinten weisende Seitenwand 49 (2), die sich beide in Wagenquerrichtung erstrecken, um eine Tiefe D zu definieren. Der Mittelabschnitt 46 geht an einem Übergang 50 in jede der Seitenwände 48, 49 über. Der Übergang 50 zwischen dem Mittelabschnitt 46 und jeder Seitenwand 48, 49 kann abgerundet sein. Jede Seitenwand 48, 49 erstreckt sich vom Übergang 50 bis zu einem Flansch 52 auf der gegenüberliegenden Seite der Tiefe D. Die Seitenwände 48, 49 können im Allgemeinen senkrecht zum Mittelabschnitt 46 verlaufen. Die Seitenwände 48 können auch jeweils einen abgerundeten Abschnitt 54 aufweisen, der sich vom Bodenabschnittshals 42 bis zum Flansch 52 erstreckt. Jeder abgerundete Abschnitt 54 ist sowohl in Richtung der Breite W als auch in Richtung der Tiefe D abgerundet. Der Übergang 50 in der Nähe des Bodenabschnittshalses 42 kann sich aufgrund der abgerundeten Abschnitte 48 der Seitenwände 48 in Bezug auf die Tiefe D verengen, setzt sich jedoch entlang des gesamten jeweiligen abgerundeten Abschnitts 46 fort.
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Unter Bezugnahme auf die 1 und 2 kann die Säule 30 mindestens zwei örtlich begrenzte Abschnitte mit unterschiedlichen Dicken (d.h. Stärken) und/oder Zugfestigkeiten aufweisen. In einigen Ausführungsformen umfasst der Übergangsbereich 50 einen verstärkten Abschnitt 56 mit einer ersten Dicke G1, der sich vom Dachabschnitt 34 bis zum Bodenabschnitt 42 erstreckt. Die Seitenwände 48, einschließlich der abgerundeten Abschnitte 54, haben eine zweite Stärke G2. Der Mittelabschnitt 46 und der Flansch 52 weisen eine dritte Dicke G3 auf. In einigen Ausführungsformen ist die erste Dicke G1 größer (d. h. dicker) als die zweite Dicke G2 und die zweite Dicke G2 dicker als die dritte Dicke G3. Abschnitte der Säule, die die verschiedenen Dicken G1, G2, G3 bilden, sind in 2 und 3 in Graustufen dargestellt. Neben jeder der 2 und 3 befindet sich ein Schlüssel, der den verschiedenen Dicken G1, G2, G3 eine unterschiedliche Zugfestigkeit verleiht, die auf verschiedenen Härtungsverfahren, wie z. B. dem Anlassen, beruht. In einigen Ausführungsformen ist die Säule aus pressgehärtetem Stahl hergestellt mit einer Zugfestigkeit von 1500 MPa, und die erste Dicke G1 beträgt 2,5 mm, die zweite Dicke G2 beträgt 0,8 mm und die dritte Dicke G3 beträgt 0,8 mm. In einigen Ausführungsformen ist die Säule 30 aus pressgehärtetem Stahl aufgebaut mit einer Zugfestigkeit von 2000 MPa, und die erste Dicke G1 beträgt 2,3 mm, die zweite Dicke G2 beträgt 0,8 mm und die dritte Dicke G3 beträgt 0,8 mm. Die einzelnen Dicken können variieren, wobei G2 größer als G3, aber kleiner als G1 ist, oder wobei G2 kleiner als sowohl G3 als auch G1 ist. Am Mittelabschnitt 46 und an den Seitenwänden 48 befinden sich unterschiedlich geformte Öffnungen 58. In einigen Ausführungsformen ist die fertige Säule einheitlich und gleichmäßig gehärtet. In einigen Ausführungsformen kann die Dicke zwischen 0,7 mm und 3 mm betragen.
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4 und 5 zeigen eine Säule 100 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Die Säule 100 kann eine B-Säule sein. Der Einfachheit halber werden die gemeinsamen Elemente zwischen der Säule 100 und der Säule 30 mit demselben Namen bezeichnet. Es sollte beachtet werden, dass die Gesamtform im Wesentlichen die gleiche sein kann wie in den 2 und 3, jedoch mit Änderungen bei der Positionierung der lokalisierten Bereiche, der Dicke und der Zugfestigkeit.
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4 zeigt eine Verteilung der Zugfestigkeit auf der Säule 100, wobei die Säule 100 aus pressgehärtetem Stahl mit einer Zugfestigkeit zwischen 500MPa und 1200MPa aufgebaut ist. Die Verteilung der Zugfestigkeit kann mindestens zwölf unterschiedliche Zugfestigkeiten umfassen, die jeweils in einem lokalisierten Bereich liegen, wie in Graustufen dargestellt. Ein Bereich, der dem Übergang 50 entspricht, kann eine erhöhte Zugfestigkeit aufweisen, wobei ein Bereich des Übergangs in der Nähe des Dachabschnitthals 44 und des abgerundeten Abschnitts 54, der dem hinteren Teil des Fahrzeugs zugewandt ist, eine geringere Zugfestigkeit aufweist als andere Teile des Übergangs 50. In einigen Ausführungsformen weist der Flansch 52 eine geringere Zugfestigkeit auf als Bereiche des Übergangs 50 und des Mittelabschnitts 46. In einigen Ausführungsformen weisen Teile des Mittelabschnitts 46, die sich in der Nähe des Dachabschnitts 34 befinden, eine größere Zugfestigkeit auf als Teile des Mittelabschnitts 46, die sich in der Nähe des Bodenabschnitts 32 befinden. In einigen Ausführungsformen können Abschnitte des Mittelabschnitts 46, die mindestens eine der Öffnungen 58 umgeben, eine geringere Zugfestigkeit aufweisen als andere Abschnitte des Mittelabschnitts 46. In einigen Ausführungsformen weisen der Bodenabschnittshals 42 und der Dachabschnitthals 44 eine höhere Zugfestigkeit auf als andere Abschnitte entlang des länglichen Säulenkörpers 36, können aber auch geringer sein als Abschnitte der Übergänge 50. Weitere unterschiedliche Verteilungen der Zugfestigkeit sind in 4 dargestellt.
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5 zeigt die Verteilung der Dicken über die Säule 100. In einigen Ausführungsformen kann die Säule 100 neun verschiedene Dicken aufweisen, die zwischen 2,1 mm und 2,9 mm variieren, was im Allgemeinen zu der in 4 dargestellten Verteilung der Zugfestigkeit führt. Die unterschiedlichen Dicken sind in Graustufen dargestellt. In einigen Ausführungsformen ist der Mittelabschnitt 46 des Säulenkörpers 36 in erster Linie schmaler als der Mittelabschnitt 46, der mit dem Dachabschnitt 34 und dem Bodenabschnitt 32 verbunden ist. In einigen Ausführungsformen hat der Mittelabschnitt 46, der die Öffnung 58 umgibt, eine größere (dickere) Dicke als ein umliegender Bereich der Säule 100. In einigen Ausführungsformen hat der Flansch 52 in erster Linie eine größere Dicke als der Mittelabschnitt 46. In einigen Ausführungsformen hat jeder der abgerundeten Abschnitte 54 in erster Linie eine größere Dicke als der Mittelabschnitt 46. Andere unterschiedliche Verteilungen der Dicke sind in 5 dargestellt.
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In 6 ist eine Säule 150 gemäß einer dritten Ausführungsform dargestellt. Bei der Säule 100 kann es sich um eine B-Säule handeln. Der Einfachheit halber werden die gemeinsamen Elemente zwischen der Säule 100 und den vorherigen Ausführungsformen gleich bezeichnet. Es ist zu beachten, dass die Gesamtform im Wesentlichen dieselbe sein kann wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen, jedoch mit Änderungen bei der Positionierung der lokalisierten Bereiche, der Dicke und der Zugfestigkeit. Die Verteilung der Zugfestigkeit kann mindestens zwölf unterschiedliche Zugfestigkeiten umfassen, die jeweils in einem lokalisierten Bereich liegen, wie in der grauen Skala dargestellt. Ein Bereich, der dem Übergang 50 entspricht, kann eine erhöhte Zugfestigkeit gegenüber anderen Abschnitten der Säule 150 aufweisen, wobei Abschnitte des Übergangs in der Nähe des Dachabschnitthalses 44 und des abgerundeten Abschnitts 54, der dem hinteren Teil des Fahrzeugs zugewandt ist, eine geringere Zugfestigkeit aufweisen als andere Abschnitte des Übergangs 50. In einigen Ausführungsformen weist der Flansch 52 eine geringere Zugfestigkeit auf als Bereiche des Übergangs 50 und des Mittelabschnitts 46. In einigen Ausführungsformen weisen Teile des Mittelabschnitts 46, die sich in der Nähe des Dachabschnitts 34 befinden, eine größere Zugfestigkeit auf als Teile des Mittelabschnitts 46, die sich in der Nähe des Bodenabschnitts 32 befinden. In einigen Ausführungsformen können Abschnitte des Mittelabschnitts 46, die mindestens eine der Öffnungen 58 umgeben, eine geringere Zugfestigkeit aufweisen als andere Abschnitte des Mittelabschnitts 46. In einigen Ausführungsformen haben der Bodenabschnittshals 42 und der Dachabschnitthalse44 eine höhere Zugfestigkeit als andere Abschnitte entlang des länglichen Säulenkörpers 36, können aber auch geringer sein als Abschnitte der Übergänge 50. Weitere unterschiedliche Verteilungen der Zugfestigkeit sind in 6 dargestellt. In einigen Ausführungsformen kann die Säule 150 gleichmäßig kalibriert sein, und die unterschiedlichen Zugfestigkeitswerte können das Ergebnis unterschiedlicher Anlasstechniken sein, die je nach Bedarf in den einzelnen Bereichen angewendet werden. Die Anlasstechniken können eines oder mehrere der folgenden Verfahren umfassen: Presshärtung, Wärmebehandlung auf kritische Temperaturen oder Abschrecken. Das Anlassen kann ferner eine Veränderung der Mikrostruktur der Bereiche mit erhöhter Zugfestigkeit beinhalten, so dass Bereiche mit erhöhter Zugfestigkeit einer erhöhten Verteilung von mindestens einem der Elemente Martensit oder Austenit entsprechen.
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Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen kann es sich um eine B-Säule handeln, es sollte jedoch beachtet werden, dass die Ausführungsformen auch eine A-Säule, C-Säule oder N-Säule sein können.
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Ein Verfahren 200 zur Herstellung einer Säule ist in 7 gemäß der vorliegenden Offenbarung dargestellt. Das Verfahren beginnt mit der Bestimmung eines Festigkeitsstandards 202 für eine Säule auf der Grundlage des Fahrzeugtyps oder anderer Bedingungen. Bei der Säule könnte es sich um eine A-Säule, eine B-Säule, eine C-Säule ... N-Säule handeln. Bei 202 kann die Norm von der Automobilindustrie festgelegt werden.
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Das Verfahren 200 wird fortgesetzt, indem 203 die Säule so geformt wird, dass sie mindestens zwei verschiedene Zugfestigkeiten in zwei verschiedenen lokalen Bereichen aufweist. Das Verfahren bei 203 kann die Auswahl 204 einer Mindestdicke der Säule und mindestens eine der folgenden Maßnahmen umfassen: Hinzufügen von Material 206 zu mindestens einem lokalisierten Bereich und Behandlung 208 mindestens eines lokalisierten Bereichs. In einigen Ausführungsformen wird die Säule bei 206 aus einem Stahlmaterial mit einer schweren Dicke von über 2 mm und einer leichten Dicke von unter 1 mm gebildet. In einigen Ausführungsformen wird bei 206 Material zu mindestens einem Teil eines Übergangs (dem mindestens einen lokalisierten Bereich) zwischen einem Mittelabschnitts und einer Seitenwand der Säule hinzugefügt. In einigen Ausführungsformen kann der Schritt 206 mindestens eines der folgenden Verfahren umfassen: ein Lichtbogenspritzverfahren, bei dem ein elektrischer Lichtbogen zum Schmelzen von Drähten verwendet wird; ein Kaltspritzverfahren, bei dem Partikel durch ein Trägergas, das durch eine konvergierend-divergierende Düse vom Typ de Laval gepresst wird, auf sehr hohe Geschwindigkeiten beschleunigt werden; Aufbringen von geschmolzenem Material und Abkühlenlassen des Materials; ein Laser-Metallabscheideverfahren, bei dem Metall in aufeinanderfolgenden Schichten über ein halbkontrolliertes Schmelzbad auf die Oberfläche eines Bauteils aufgebracht wird, auf das ein oder mehrere Metallpulver durch eine Düse aufgesprüht werden; Widerstandsflächenschweißen, bei dem eine Rollelektrode verwendet wird, um einen Oberflächenbereich eines Metallteils mit dem Oberflächenbereich eines anderen Metallteils zu verschweißen; oder Ultraschallschweißen, bei dem eine eingespannte Kraft zwischen zwei Metallteilen aufgebracht und mit hohen Frequenzen vibriert wird. Schritt 206 kann ferner die Verwendung eines elektromagnetisch unterstützten Sprühverfahrens umfassen, wie es in der internationalen Anmeldung Nr. PCT/
US19/50753 mit einem internationalen Anmeldedatum vom 12. September 2019 beschrieben ist, die in ihrer Gesamtheit hier durch Bezugnahme aufgenommen ist.
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In einigen Ausführungsformen kann das Verfahren 200 in Schritt 208 mindestens eines von Presshärten, Wärmebehandeln und Abschrecken des mindestens einen lokalisierten Bereichs umfassen. In Schritt 208 können diese Behandlungstechniken eine Veränderung der Mikrostruktur des mindestens einen lokalisierten Bereichs beinhalten, so dass der mindestens eine lokalisierte Bereich eine erhöhte Menge von mindestens einem von Martensit und Austenit enthält. In Schritt 210 umfasst das Verfahren 200 die Formgebung der Säule durch Stanzen oder Gießen. Schritt 210 kann je nach Herstellungsverfahren vor oder nach den Schritten 206 und 208 erfolgen. In einigen Ausführungsformen, wenn die Säule bei 210 gegossen wird, können die Schritte 206 und 208 danach erfolgen. In einigen Ausführungsformen können die Schritte 206 und 208 vor oder nach dem Stanzen der Säule bei 210 erfolgen. Während, nach oder vor Schritt 203 kann die Säule 212 pressgehärtet werden, bis sie eine Zugfestigkeit von mindestens 1500MPa oder mindestens 2000MPa erreicht.
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Es sollte verstanden werden, dass die vorstehende Beschreibung der Ausführungsformen nur zur Veranschaulichung dient. Mit anderen Worten, die vorliegende Offenbarung erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit oder auf eine Einschränkung der Offenbarung. Einzelne Elemente oder Merkmale einer bestimmten Ausführungsform sind im Allgemeinen nicht auf diese bestimmte Ausführungsform beschränkt, sondern sind gegebenenfalls austauschbar und können in einer ausgewählten Ausführungsform verwendet werden, auch wenn sie nicht speziell dargestellt oder beschrieben sind. Dasselbe kann auch in vielerlei Hinsicht variiert werden. Solche Variationen sind nicht als Abweichung von der Offenbarung zu betrachten, und alle derartigen Modifikationen sollen in den Umfang der Offenbarung einbezogen werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 62/927845 [0001]
- US 19/50753 [0023]
