Die gesteuerte Wärmebehandlung ermöglicht es, harte und weiche Zonen in pressgehärtete Bauteile einzubringen.
Foto: AP& T

Umformtechnik

Ofenmodul für maßgeschneidertes Presshärten

AP&T führt mit Temperxox ein zusätzliches Ofenmodul ein, mit dem sich beim Presshärten maßgeschneiderte Bauteileigenschaften einstellen lassen.

Eine patentierte Lösung zum partiellen Presshärten von Strukturteilen für Personenkraftwagen hat AP&T vorgestellt. Mit der „TemperBox“ können harte und weiche Zonen in einem Bauteil kombiniert werden, was den Weg für innovative Karosseriekonstruktionen und eine kosteneffiziente Produktion ebnet. TemperBox kann sowohl in die neuen und bestehenden Multi-Layer-Furnaces von AP&T als auch in jede andere Art von Wärmebehandlungsanlage integriert werden. Mehr als 100 Presshärteanlagen für Anwender auf der ganzen Welt hat das schwedische Unternehmen bereits installiert. Mit der TemperBox geht AP&T nun einen weiteren Schritt in der Presshärtetechnologie. Das System biete völlig neue Möglichkeiten, Strukturbauteile kostengünstig zu konstruieren und herzustellen, heißt es . Die Erfindung basiert auf einer Lösung, die ursprünglich von Agim Ademaj von Metakus Automotive in Kassel entwickelt wurde. Im Jahr 2013 wurde eine Kooperationsinitiative zwischen AP&T und Gedia Automotive Group (Attendorn, Deutschland) zur Weiterentwicklung und Industrialisierung der Technologie gestartet, die nun zu einer vollwertigen kommerziellen Lösung geführt hat.

„Die Lösung ermöglicht es, mehrere Materialeigenschaften in einem einzigen Fertigteil zu kombinieren. Einige Abschnitte können gehärtet werden, um die Festigkeit zu maximieren, während andere weicher gemacht werden, um die gewünschte Verformbarkeit zu erreichen und um Folgeprozesse wie Füge- oder mechanische Beschnittoperationen zu erleichtern“, sagt Dr. Christian Koroschetz, CTO bei AP&T.

Spezielles Ofenmodul schützt gezielt Bauteilabschnitte vor Strahlung

Dabei handelt es sich um eine präzise kontrollierte Wärmebehandlung, die in einem speziellen Ofenmodul, der TemperBox, stattfindet. Nach der Erwärmung auf 930° Celsius in einem konventionellen Austenitisierungsofen, beispielsweise dem Multi-Layer-Furnace von AP&T, wird der Rohling in die TemperBox transportiert, wo ausgewählte Abschnitte vor Strahlung geschützt und abgekühlt werden, während der Rest des Teils heiß gehalten wird. Die Platine wird anschließend umgeformt und abgeschreckt, um das Fertigteil herzustellen. Das Endergebnis ist ein Bauteil mit an die Anforderungen angepassten Eigenschaften. Das gibt Konstrukteuren und Fertigungsingenieuren einen hohen Gestaltungsfreiraum, ohne teure lokale Verstärkungen oder zykluszeitintensive Prozesse, wie das Tailored Tempering im Presshärtewerkzeug, berücksichtigen zu müssen. Die partielle Einstellung der Bauteileigenschaften wird häufig zur Verbesserung der Unfallsicherheit von Karosseriebauteilen eingesetzt.

Das neue Verfahren bietet gegenüber dem heutigen Presshärten produktionstechnische Vorteile, darunter die einfache Integration in neue und bestehende Presshärteanlagen. Die TemperBox-Produktionslösung ermöglicht kurze Zykluszeiten auf demselben Niveau, wie es die Industrie heute bei der Herstellung von pressgehärteten Bauteilen mit über den Querschnitt monolithischen Eigenschaften gewöhnt ist. Nicht nur neue Möglichkeiten im Design von crashrelevanten Bauteilen seien damit möglich, auch die Nachbearbeitung sei einfacher, da bestimmte Bereiche des Bauteils, wie beispielsweise Flansche, weich gehalten werden können, so dass sie sich mit herkömmlichen Verfahren stanzt oder beschneiden lassen - was kostengünstiger sei als Laserschneiden, heißt es.

Das zusätzliche Ofenmodul TemperBox kann sowohl in den neuen als auch in den bestehenden Multi-Layer-Furnaces von AP&T installiert werden und ist auch für Presshärtelinien mit anderen Wärmebehandlungsanlagen erhältlich. „Die neue Technologie kann grundsätzlich mit jeder Presshärteanlage auf dem Markt eingesetzt werden, unabhängig von der Marke“, sagt Christian Koroschetz.

Erster erfolgreicher Einsatz

Die erste TemperBox-Produktionslinie mit voller Kapazität wird bei der Gedia Automotive Group in Attendorn installiert, wo sie für die Produktion von pressgehärteten Komponenten mit maßgeschneiderten Eigenschaften für verschiedene europäische OEMs eingesetzt wird. Der Produktionsstart ist für Ende 2019 geplant. Gedia hat bereits seit 2017 eine TemperBox-Prototypenlinie im Einsatz.

In Europa arbeiten Gedia und AP&T bei der Weiterentwicklung des Systems eng zusammen. AP&T ist Eigentümer der Patentrechte und Gedia ist Eigentümer einer exklusiven Produktionslizenz für den europäischen Markt.

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