Procedimiento y dispositivo para la eliminación mecánica del revestimiento de piezas en bruto revestidas utilizando una prensa y una cuchilla raspadora.

Procedimiento para eliminar al menos en parte el revestimiento de piezas en bruto de metal revestidas por uno o ambos lados en regiones que presentan una dirección de extensión principal

, pudiendo discurrir las regiones de las que se eliminará el revestimiento en la dirección de extensión principal tanto en línea recta como de manera curvada, caracterizado por que la pieza en bruto se coloca sobre un soporte de pieza en bruto de una prensa y durante el movimiento de cierre de la prensa al menos una cuchilla raspadora elimina el revestimiento de la pieza en bruto mediante un raspado fundamentalmente perpendicular a la dirección de extensión principal de la región de la pieza en bruto de la que hay que eliminar el revestimiento.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2012/058358.

Solicitante: THYSSENKRUPP STEEL EUROPE AG.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: KAISER-WILHELM-STRASSE 100 47166 DUISBURG ALEMANIA.

Inventor/es: FLEHMIG, THOMAS, WISCHMANN,STEFAN, GORSCHLÜTER,JÖRG.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > MAQUINAS-HERRAMIENTAS; TRABAJO DE METALES NO PREVISTO... > SOLDADURA SIN FUSION O DESOLDEO; SOLDADURA; REVESTIMIENTO... > Trabajo por rayos láser, p. ej. soldadura, corte... > B23K26/32 (tomando en consideración las propiedades del material involucrado)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > MAQUINAS-HERRAMIENTAS; TRABAJO DE METALES NO PREVISTO... > SOLDADURA SIN FUSION O DESOLDEO; SOLDADURA; REVESTIMIENTO... > Trabajo por rayos láser, p. ej. soldadura, corte... > B23K26/20 (Unión (soldadura sin fusión por energía radiante B23K 1/005; unión de elementos plásticos preformados por calentamiento mediante láser B29C 65/16))
  • B23K26/42
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRABAJO MECANICO DE LOS METALES SIN ARRANQUE SUSTANCIAL... > TRABAJO MECANICO O TRATAMIENTO DE CHAPAS, TUBOS,... > B21D19/00 (Conformación u otro tratamiento de los bordes, p. ej. de los bordes de los tubos)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > MAQUINAS-HERRAMIENTAS; TRABAJO DE METALES NO PREVISTO... > OTROS PROCEDIMIENTOS MECANICOS PARA EL TRABAJO DEL... > B23P9/00 (Tratamiento o acabado mecánico de superficies, con o sin calibrado, con el fin primordial de resistir mejor al desgaste o a los golpes, p. ej. tratamiento de aletas de turbina o de palieres para tornarlos lisos o rugosos (tratamiento cubierto por una sola de las otras subclases, ver la subclase en cuestión, p. ej. B24C, C21D 7/00, C22F 1/00 ); Características, no previstas en otro lugar, de tales superficies cuando su tratamiento no está precisado)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > MAQUINAS-HERRAMIENTAS; TRABAJO DE METALES NO PREVISTO... > SOLDADURA SIN FUSION O DESOLDEO; SOLDADURA; REVESTIMIENTO... > B23K31/00 (Procedimientos derivados de la presente subclase, especialmente adaptados a objetos o a fines particulares, pero no cubiertos por uno solo de los grupos principales B23K 1/00 - B23K 28/00 (fabricación de tubos o de perfiles que comportan operaciones distintas a las de soldadura sin fusión o soldadura B21C 37/04, B21C 37/08))
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRABAJO MECANICO DE LOS METALES SIN ARRANQUE SUSTANCIAL... > TRABAJO MECANICO O TRATAMIENTO DE CHAPAS, TUBOS,... > Combinaciones de prensas, o sistemas en relación... > B21D24/16 (Equipo adicional asociado a los útiles o herramientas, p. ej. para cizallar, desbarbar)

PDF original: ES-2525870_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento y dispositivo para la eliminación mecánica del revestimiento de piezas en bruto revestidas utilizando una prensa y una cuchilla raspadora La invención se refiere a un procedimiento para eliminar al menos en parte el revestimiento de piezas en bruto metálicas revestidas en uno o ambos lados en regiones que tienen una dirección de extensión principal, pudiendo discurrir las regiones de las que se eliminará el revestimiento en la dirección de extensión principal tanto en línea recta como de manera curvada. Además, la invención se refiere a un dispositivo para eliminar al menos en parte el revestimiento de una pieza en bruto revestida para llevar a cabo el procedimiento según la invención (véase para ambas reivindicaciones independientes el documento BRP1/0505118) .

De forma creciente se utilizan aceros de alta resistencia y muy alta resistencia, por ejemplo, en el sector automovilístico, dado que éstos se pueden proveer de menores grosores de pared, de modo que resultan ventajas de peso. Para la conformación de estos materiales es adecuada en particular la conformación en caliente, que sin embargo requiere revestimientos adicionales de la pieza en bruto para que ésta no se descascare en la herramienta de conformación en caliente. A menudo se emplea un revestimiento de AlSi. Éste evita de manera eficaz el descascarado de la pieza en bruto durante la conformación en caliente, en la que la pieza en bruto al menos se calienta hasta la temperatura de austenitización. Es problemático en la soldadura de piezas en bruto revestidas de esta manera que componentes de revestimiento, en particular aluminio, penetren en la región de costura de soldadura y, con una conformación en caliente con un endurecimiento en prensa subsecuente, llevan a una falta de resistencia de la unión soldada. Las regiones necesarias para la eliminación del revestimiento de las piezas en bruto tienen una dirección de extensión principal, concretamente en la dirección de la costura de soldadura. Preferiblemente, el ancho de las regiones se limita a, como máximo, 5 mm, ya que, en caso contrario, la ausencia del revestimiento en estas regiones a su vez tendría un efecto negativo.

Existen ahora diferentes posibilidades de eliminar un revestimiento, en particular un revestimiento de AlSi, aunque también cualquier otro revestimiento en la región de la costura de soldadura de la pieza en bruto antes de lasoldadura. Éstas se pueden dividir en procedimientos térmicos, químicos y mecánicos.

Así, por ejemplo, es conocido eliminar el revestimiento en las regiones deseadas mediante un decapado con ácido. Sin embargo, esto implica mucho trabajo, ya que las regiones restantes de la pieza en bruto en las que el revestimiento debe permanecer se tienen que enmascarar o cubrir con mucho trabajo.

En los procedimientos mecánicos se han ensayado hasta ahora el fresado o el rectificado longitudinal del revestimiento. Sin embargo, ambos procedimientos también implican mucho trabajo y son caros, ya que las regiones de la pieza en bruto que están previstas para las costuras de soldadura se tienen que recorrer individualmente. Dicho de otro modo, las regiones se tienen que raspar o fresar a lo largo de su dirección de extensión principal.

Además, se han llevado a cabo ensayos de procesar los puntos afectados mediante chorreado de arena. Como desventajoso se ha determinado que partes del revestimiento, en particular aluminio, se han introducido a presión en el sustrato.

Un procedimiento adicional se describe en el estado de la técnica, en el que el revestimiento se elimina mediante campos electromagnéticos de alta frecuencia (documento DE 10 2008 006 624 A1) , que hasta ahora no se ha establecido.

Se ha establecido hasta ahora la evaporación de los revestimientos en estas regiones utilizando un láser pulsado. Por el modelo de utilidad alemán DE 20 2007 018 832 U1 es conocido, por ejemplo, no eliminar completamente el revestimiento, sino dejar una capa intermedia, la denominada capa intermedia intermetálica, en el sustrato, que al menos de forma temporalmente limitada protege la región de la que se ha eliminado el revestimiento frente a corrosión. Esta capa intermedia intermetálica contiene además componentes de revestimiento, por ejemplo, aluminio. Las partes restantes del revestimiento, por ejemplo, de aluminio, pueden llegar entonces al interior de la costura de soldadura. Además, también implica relativamente mucho tiempo la eliminación del revestimiento utilizando un láser, ya que también en este caso se debe eliminar el revestimiento de toda la región a lo largo de su dirección de extensión principal.

Por el modelo de utilidad alemán DE 20 2007 018 832 U1 es conocido además un procedimiento mecánico para eliminar el revestimiento en la región de costuras de soldadura, en el que el revestimiento se elimina mecánicamente mediante el uso de cepillos. También en este caso, el inconveniente consiste en que toda la costura de soldadura se tenga que recorrer con los cepillos para eliminar el revestimiento de ésta por toda la longitud. Además, mediante el uso de los cepillos no se puede asegurar que el revestimiento se elimine completamente. Todos los procedimientos mencionados hasta ahora para eliminar el revestimiento implican mucho trabajo y, con ello, causan unos costes relativamente elevados.

Partiendo de ello, el objetivo de la presente invención es proporcionar un procedimiento que sea lo más sencillo posible y un dispositivo que sea lo más sencillo posible con el que se pueda eliminar de manera eficaz y económica el revestimiento de una pieza en bruto, a ser posible, en un ciclo de trabajo.

Según una primera enseñanza de la presente invención, el objetivo anteriormente indicado para un procedimiento se consigue por que la pieza en bruto se coloca sobre un soporte de pieza en bruto de una prensa y durante el movimiento de cierre de la prensa al menos una cuchilla raspadora elimina, preferiblemente de manera completa, el revestimiento de la pieza en bruto mediante un raspado fundamentalmente de manera perpendicular a la dirección de extensión principal de la región de la pieza en bruto de la que se eliminará el revestimiento, véase la reivindicación 1.

A diferencia de los procedimientos mecánicos conocidos hasta ahora, la eliminación del revestimiento de la pieza en bruto no se realiza en la dirección longitudinal de la región de la que se eliminará el revestimiento, sino más bien fundamentalmente de manera perpendicular a su dirección de extensión principal mediante el uso de una prensa. Por regla general, las prensas son dispositivos utilizados a menudo para el procesamiento de piezas en bruto, de modo que dispositivos que ya existen se pueden utilizar para el procedimiento según la invención. La eliminación del revestimiento se realiza en la prensa de manera similar a un proceso de conformación mediante una carrera de trabajo de la prensa. De este modo se realizan tiempos de ciclo pequeños, de modo que en la eliminación del revestimiento, por ejemplo, de piezas en bruto revestidas por ambos lados, se consiguen unas ventajas de tiempo considerables. Debido a que el revestimiento de las regiones de las que se eliminará el revestimiento se elimina fundamentalmente de manera perpendicular a su extensión principal, la cuchilla raspadora requiere sólo unos trayectos cortos, por ejemplo, de hasta 5 mm, que se pueden recorrer en un tiempo muy breve. Las dimensiones de las regiones de las que se eliminará el revestimiento pueden ser también más grandes localmente en función del caso de aplicación. Además, no existe una fase intermetálica, de modo que se consiguen unos resultados de soldadura especialmente buenos.

Preferiblemente, el procedimiento según la invención se desarrolla por... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para eliminar al menos en parte el revestimiento de piezas en bruto de metal revestidas por uno o ambos lados en regiones que presentan una dirección de extensión principal, pudiendo discurrir las regiones de las que se eliminará el revestimiento en la dirección de extensión principal tanto en línea recta como de manera curvada, caracterizado por que la pieza en bruto se coloca sobre un soporte de pieza en bruto de una prensa y durante el movimiento de cierre de la prensa al menos una cuchilla raspadora elimina el revestimiento de la pieza en bruto mediante un raspado fundamentalmente perpendicular a la dirección de extensión principal de la región de la pieza en bruto de la que hay que eliminar el revestimiento.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que la eliminación del revestimiento se lleva a cabo para proporcionar una región soldada, en particular una región de costura de soldadura.

3. Procedimiento según las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que se elimina el revestimiento de la pieza en bruto en las regiones de canto.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que la eliminación del revestimiento se realiza por ambos lados en una etapa de trabajo.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que se elimina al menos en parte el revestimiento de una pieza en bruto que está prevista para la conformación en caliente.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que tras la eliminación al menos en parte del revestimiento de la pieza en bruto se realiza un recorte que opcionalmente se lleva a cabo en la prensa en la misma etapa de trabajo.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que para la eliminación del revestimiento se accionan de manera activa o se guían de manera forzada las cuchillas raspadoras.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que las regiones de la pieza en bruto de las que hay que eliminar el revestimiento tienen un ancho de 0, 2 mm a 5 mm, preferiblemente un ancho de 0, 8 mm a 1, 4 mm.

9. Dispositivo para eliminar al menos en parte el revestimiento de una pieza en bruto revestida con un procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por una prensa con una herramienta superior, una herramienta inferior, un soporte de pieza en bruto, una tabla de prensado, al menos una cuchilla raspadora y medios para mover la al menos una cuchilla raspadora fundamentalmente de manera perpendicular a la dirección de extensión principal de la región de la pieza en bruto de la que hay que eliminar el revestimiento para la eliminación del revestimiento de esta región.

10. Dispositivo según la reivindicación 9, caracterizado por que los medios para mover la al menos una cuchilla raspadora comprenden elementos de guiado forzado para guiar una cuchilla raspadora o una pluralidad de cuchillas raspadoras.

11. Dispositivo según la reivindicación 10, caracterizado por que están previstas al menos una cuchilla raspadora en la herramienta superior y al menos una cuchilla raspadora en la herramienta inferior así como guías de cuchilla raspadora asignadas a cada cuchilla raspadora, las guías de cuchilla raspadora de la herramienta superior se aseguran en cierre de forma durante el proceso de cierre de la prensa con las guías de cuchilla raspadora de la herramienta inferior y las guías de cuchilla raspadora de la herramienta inferior se guían de manera forzada a través de mangas de la prensa que presentan biseles impulsores, de modo que por medio de un movimiento de cierre de la prensa se pueden desplazar las cuchillas raspadoras en la herramienta superior y en la herramienta inferior de manera perpendicular al movimiento de cierre.

12. Dispositivo según una de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado por que la prensa presenta adicionalmente al menos un troquel cortador y/o punzonador que recorta o punzona al menos en parte la pieza en bruto en las regiones en las que se eliminó el revestimiento.

13. Dispositivo según una de las reivindicaciones 9 a 12, caracterizado por que en las herramientas superior y/o inferior está previsto un troquel de compresión dispuesto centralmente que comprime la pieza en bruto sobre el soporte de pieza en bruto durante la eliminación del revestimiento.

14. Dispositivo según una de las reivindicaciones 9 a 13, caracterizado por que cuchillas raspadoras previstas en las herramientas superior y/o inferior y las guías de cuchilla raspadora correspondientes constituyen el soporte de pieza en bruto, estando previstas proyecciones en el troquel de compresión y en la herramienta inferior que discurren a través de las guías de cuchilla raspadora y están directamente en contacto con la pieza en bruto.

15. Dispositivo según una de las reivindicaciones 9 a 14, caracterizado por que dos cuchillas raspadoras dispuestas de manera opuesta están dispuestas en cada caso a cada lado de la pieza en bruto de la que hay que eliminar el revestimiento.