Procedimiento para la producción de componentes endurecidos en prensa.

Procedimiento para la producción de componentes endurecidos en prensa, particularmente componentes de carrocería de vehículos de motor, a partir de una pletina de chapa de acero no endurecida conformable en caliente, en el que la pletina se conforma en caliente y se endurece en una herramienta de prensas dando lugar a un perfil de chapa, fabricándose primeramente una pletina, cuya geometría se corresponde esencialmente a la realización del componente terminado y a continuación, se conforma la pletina en una herramienta de conformado en caliente dando lugar al componente y se endurece en prensa, después de lo cual el componente se provee de un revestimiento de superficie, caracterizado por que el componente se enfría durante el endurecimiento en prensa a una temperatura inferior o igual a

(≤) 300°C, preferiblemente a una temperatura entre 180°C y 300°C, particularmente aproximadamente a 200°C, y el componente conformado en caliente y endurecido en prensa se traslada entonces con la temperatura, que tiene tras abandonar la herramienta de conformado en caliente, y que se encuentra entre 180°C y 300°C, en particular a aproximadamente 200°C, al proceso de revestimiento.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E10002910.

Solicitante: BENTELER AUTOMOBILTECHNIK GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: An der Talle 27-31 33102 Paderborn ALEMANIA.

Inventor/es: POHL,MARTIN, WIBBEKE,MICHAEL, ROSTEK,WILFRIED.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRABAJO MECANICO DE LOS METALES SIN ARRANQUE SUSTANCIAL... > TRABAJO MECANICO O TRATAMIENTO DE CHAPAS, TUBOS,... > B21D35/00 (Procedimientos que combinan los métodos de tratamiento incluidos en los grupos B21D 1/00 - B21D 31/00 (B21D 21/00 tiene prioridad))
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRABAJO MECANICO DE LOS METALES SIN ARRANQUE SUSTANCIAL... > TRABAJO MECANICO O TRATAMIENTO DE CHAPAS, TUBOS,... > Fabricación de otros objetos especiales (fabricación... > B21D53/88 (de otras partes de vehículos, p. ej. capós guardabarros)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > METALURGIA DEL HIERRO > MODIFICACION DE LA ESTRUCTURA FISICA DE LOS METALES... > Modificación de las propiedades físicas por deformación... > C21D8/02 (durante la fabricación de productos planos o de bandas (C21D 8/12 tiene prioridad))
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRABAJO MECANICO DE LOS METALES SIN ARRANQUE SUSTANCIAL... > TRABAJO MECANICO O TRATAMIENTO DE CHAPAS, TUBOS,... > Conformación sin cortado, por estampado, repujado... > B21D22/02 (Estampado que utiliza dispositivos o herramientas rígidas)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > METALURGIA DEL HIERRO > MODIFICACION DE LA ESTRUCTURA FISICA DE LOS METALES... > Métodos o dispositivos generales para tratamientos... > C21D1/02 (Endurecimiento de artículos o materiales formados por forjado o laminado, sin más calentamiento que el preciso para dar la forma)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > METALURGIA DEL HIERRO > MODIFICACION DE LA ESTRUCTURA FISICA DE LOS METALES... > Métodos o dispositivos generales para tratamientos... > C21D1/673 (para el temple en concha)

PDF original: ES-2538341_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento para la producción de componentes endurecidos en prensa La invención se refiere a un procedimiento para la producción de componentes endurecidos en prensa, particularmente componentes de carrocería de vehículos de motor, a partir de una pletina de chapa de acero no endurecida conformable en caliente, en el que la pletina se conforma en caliente y se endurece en una herramienta de prensas dando lugar a un perfil de chapa, según el preámbulo de la reivindicación 1.

Mediante el documento DE 24 52 486 A1, forma parte del estado de la técnica un procedimiento para la producción de un perfil de chapa endurecido a partir de una pletina en un procedimiento de endurecimiento en prensa. En este caso se calienta una pletina consistente en un acero que puede ser endurecido a una temperatura de endurecimiento y se conforma entonces en caliente en una herramienta de prensas y a continuación, se endurece, mientras que el perfil de chapa permanece en la herramienta de prensas. Dado que el perfil de chapa permanece tensado en la herramienta de prensas durante el enfriamiento que se lleva a cabo durante el proceso de endurecimiento, se obtiene un producto con una buena estabilidad dimensional.

El conformado en caliente y el endurecimiento en la herramienta de prensas es un modo de trabajar eficaz debido a la combinación del proceso de conformado y de revenido en una herramienta.

El documento WO 2008/024042 A1 divulga un procedimiento para la producción de componentes endurecidos en prensa, particularmente componentes de carrocería a partir de una pletina de chapa de acero no endurecida conformable en caliente, donde la pletina se conforma en caliente y se endurece en una herramienta de prensado dando lugar a un perfil de chapa, fabricándose primeramente una pletina, cuya geometría se corresponde esencialmente a la realización del componente terminado, y a continuación, se conforma la pletina en una herramienta de conformado en caliente dando lugar al componente y se endurece en prensa, después de lo cual el componente se provee de un revestimiento de superficie.

Forma parte también del estado de la técnica mediante el documento EP 1 195 208 A2 un procedimiento para producir piezas conformadas de chapa reforzadas localmente, en el que una chapa compuesta consistente en una chapa de base y en una chapa de refuerzo más pequeña dispuesta localmente, se conforma en una herramienta de conformado en caliente y se endurece en prensa.

Teniendo en cuenta estos antecedentes, el documento WO 2005/018848 A1 también describe este tipo de procedimientos, en los que o bien primeramente se forma mediante un proceso de conformado en frío, particularmente un proceso de estirado, un componente en bruto, que se recorta a continuación por el lado del borde dando lugar a un contorno de borde que se corresponde de manera aproximada al componente a fabricar, o bien el componente en bruto endurecido en prensa se recorta por el lado del borde tras el proceso de conformado y de endurecimiento dando lugar a un contorno de borde que se corresponde con el componente a producir. En un paso posterior los componentes en bruto endurecidos en prensa se revisten con una capa de protección contra la corrosión.

Generalmente los componentes de perfil de chapa de acero, particularmente el componente de vehículo de motor, se provén de un revestimiento de superficie para la protección contra la corrosión. En este caso es conocido aplicar el revestimiento de superficie sobre el componente mediante un procedimiento de difusión térmico. Esto también se explica entre otras cosas, en el documento WO 2005/018848 A1. Preferiblemente se aplica como revestimiento de superficie una capa de zinc o de una aleación de zinc.

La invención se basa partiendo del estado de la técnica en la tarea de continuar optimizando la forma de proceder durante la producción de componentes endurecidos en prensa.

La solución de esta tarea consiste según la invención, en un procedimiento según las características de la reivindicación 1.

Son objeto de las reivindicaciones dependientes 2 a 10 perfeccionamientos y configuraciones ventajosos del procedimiento según la invención.

Según la invención, se fabrica como punto de partida del componente del vehículo a motor a producir, una pletina con una geometría que se corresponde esencialmente con la realización del componente terminado. La geometría de la pletina confeccionada se corresponde con la realización del componente terminado, teniéndose en cuenta modificaciones geométricas en el componente debido al proceso de conformación. A continuación, esta pletina confeccionada se conforma en una herramienta de conformado en caliente y se endurece en prensa dando lugar al componente, después de lo cual se provee el componente de un revestimiento de superficie. El componente conformado y endurecido en prensa tiene la geometría final tras el proceso de conformado. De esta manera pueden producirse componentes de vehículos de motor de manera optimizada, sin que en el componente producido o en los componentes en bruto tengan que llevarse a cabo operaciones de recorte en el lado del borde.

Durante el endurecimiento en prensa el componente se enfría tensado con el fin del endurecimiento en la herramienta de conformado en caliente. Mediante esta medida de enfriamiento activa se reduce la temperatura del componente, concretamente a una temperatura inferior o igual a 300°C, preferiblemente a una temperatura entre 180°C y 300°C, preferiblemente a aproximadamente 200°C. En este rango de temperaturas puede evitarse un alabeo del componente conformado y endurecido en prensa.

En el marco de la invención está previsto utilizar el calor residual del componente aun existente del proceso de conformado en caliente y partiendo desde esta temperatura de inicio o temperatura intermedia, llegar al proceso de revestimiento. El componente conformado y endurecido en prensa se lleva entonces al proceso de revestimiento con la temperatura que tiene tras abandonar la herramienta de conformado en caliente y que se encuentra según la invención entre 180°C y 300°C, particularmente en aproximadamente 200°C. Esto conduce a un aumento adicional de la eficiencia del procedimiento y acorta el tiempo para el tratamiento térmico en el marco del proceso del revestimiento de la superficie.

El revestimiento de la superficie del componente endurecido en prensa se aplica preferiblemente mediante un proceso de difusión con un tratamiento térmico del componente, en el que el componente se pone en contacto con un polvo metálico. El componente de perfil se somete en este caso durante un periodo de 0, 25 h a 3, 0 h a un tratamiento térmico a una temperatura entre 350°C y 410°C, configurándose mediante un proceso de difusión entre la chapa de acero y el polvo metálico, capas de aleación de hierro-zinc sólidas con unión de materiales con un grosor de capa de entre 5 µm y 40 µm.

De esta manera pueden proveerse los componentes formados tridimensionalmente, particularmente componentes de carrocería como los pilares B, las vigas de impacto de la puerta o los faldones laterales, de un revestimiento con un alto valor cualitativo y duradero, que garantiza por un lado una protección alta contra la corrosión y que por otro lado también puede soldarse. Los componentes de perfil pueden revestirse sin sufrir pérdidas de rigidez desventajosas debido al tratamiento térmico.

En este caso se utiliza en primer lugar un polvo metálico con el componente principal zinc u óxido de zinc, que eventualmente contiene aditivos para la mejora de las propiedades químicas y físicas del revestimiento. El revestimiento de superficie producido es uniforme y relativamente dúctil.

Antes del revestimiento se someten los componentes... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la producción de componentes endurecidos en prensa, particularmente componentes de carrocería de vehículos de motor, a partir de una pletina de chapa de acero no endurecida conformable en caliente, en el que la pletina se conforma en caliente y se endurece en una herramienta de prensas dando lugar a un perfil de chapa, fabricándose primeramente una pletina, cuya geometría se corresponde esencialmente a la realización del componente terminado y a continuación, se conforma la pletina en una herramienta de conformado en caliente dando lugar al componente y se endurece en prensa, después de lo cual el componente se provee de un revestimiento de superficie, caracterizado por que el componente se enfría durante el endurecimiento en prensa a una temperatura inferior o igual a () 300°C, preferiblemente a una temperatura entre 180°C y 300°C, particularmente aproximadamente a 200°C, y el componente conformado en caliente y endurecido en prensa se traslada entonces con la temperatura, que tiene tras abandonar la herramienta de conformado en caliente, y que se encuentra entre 180°C y 300°C, en particular a aproximadamente 200°C, al proceso de revestimiento.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que el revestimiento de la superficie se aplica mediante un proceso de difusión con un tratamiento térmico del componente, en el que el componente se pone en contacto con un polvo metálico.

3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado por que el proceso de difusión se lleva a cabo a una temperatura entre 350°C y 410°C.

4. Procedimiento según la reivindicación 2 o 3, caracterizado por que el tratamiento térmico se lleva a cabo durante un periodo de 0, 25 h a 3, 0 h.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado por que el componente revestido se enfría tras el tratamiento térmico.

6. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado por que el enfriamiento del componente se produce en una atmósfera de gas inerte.

7. Procedimiento según la reivindicación 5 o 6, caracterizado por que el componente revestido se enfría tras el tratamiento térmico hasta una temperatura inferior o igual a () 300°C, preferiblemente a una temperatura entre 180°C y 300°C, en particular hasta aproximadamente 200°C

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que la pletina se agujerea antes del conformado.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que la pletina se agujerea después del conformado.

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que el endurecimiento en prensa se lleva a cabo de tal manera, que en el componente se forman zonas con diferentes durezas.