Induktive Schnellerwärmung von Formplatinen für die Warmumformung im Karosseriebau Translated title: Fast Induction Heating for Press Hardening of Shaped Blanks in Automotive Production

Kurzfassung

Im Zuge immer strikter werdender Regulierungen von einerseits CO ₂-Emissionen sowie andererseits der Bedeutung von Crash-Sicherheit und Insassenschutz ist die Warmumformung zu einer der bedeutendsten Leichtbautechnologien im Automobilbau geworden. Beschichtete Formplatinen der Güte 22MnB5 werden in langen gasbeheizten Rollenherdöfen auf eine Temperatur oberhalb von 900 °C erwärmt und anschließend in einem gekühlten Werkzeug simultan umgeformt und abgeschreckt. Die zeitintensive Erwärmung mittels Strahlung und Konvektion im Ofen bietet großes Potenzial für die Anwendung von Schnellerwärmungsmethoden wie der induktiven Erwärmung. An einer Versuchsfertigungslinie besteht die Möglichkeit, Formplatinen induktiv zu erwärmen und anschließend bei variablen Ofendauern das Austenitisieren durchzuführen. An somit hergestellten Bauteilen wird der Einfluss der Induktion auf die Material- sowie Schichtentwicklung im Hinblick auf essentielle Weiterverarbeitungskriterien wie Schweißbarkeit und Lackierbarkeit bewertet. Basierend auf den Ergebnissen dieser Untersuchungen kann ein Zeiteinsparpotenzial von 50 % bei vergleichbaren Eigenschaften ermöglicht werden.

Abstract

Due to growing challenges regarding CO ₂-emission and crash performance, hot forming has gained a lot of attention in the past decades and has risen to be one of the most significant technologies for lightweight construction in automotive production. Anti-corrosion-coated and shaped 22MnB5-blanks are conventionally heated in space consuming roller hearth furnaces to temperatures above 900 °C and subsequent formed as well as simultaneously quenched in a watercooled tool. Time consuming heating due to convection and radiation in a gas heated furnace indicates a large potential for the application of fast heating methods like for example induction. The plant design enables part production with inductive pre-heating and variable furnace dwell times in a connected roller hearth furnace under automotive production conditions. Pressed parts are evaluated based on the influence of induction heating on the material and coating and therefore on essential preconditions for further processing operations like welding or painting. Based on these investigations a potential for time savings of 50 % is attainable.