Verfahren zur Herstellung eines Strukturbauteils für den Fahrzeugbau

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Strukturbauteils für den Fahrzeugbau.

[0002] Strukturbauteile für den Fahrzeugbau sind beispielsweise Stoßfänger, Seitenaufprallträger oder Türsäulen. Zur Herstellung der meisten dieser Strukturbauteile hat sich ein mit Aluminium beschichteter Borstahl als vorteilhaft erwiesen. Hierbei werden die Strukturbauteile im erwärmten Zustand unmittelbar aus einer Platine in die Endform gebracht.

[0003] Es gibt indessen mit Aluminium beschichtete Strukturbauteile aus Borstahl komplizierter Formgebung, die nicht in einem einzigen Arbeitsgang in die Endform gebracht werden können. In einem solchen Fall müssten die Strukturbauteile in zwei oder mehr Werkzeugen nacheinander zunächst kalt umgeformt werden. Dies hätte zur Folge, dass die Aluminiumbeschichtung während des Formvorgangs reißt und das Grundmaterial freigelegt wird. Die schützende Beschichtung wäre zerstört.

[0004] Der Erfindung liegt - ausgehend vom Stand der Technik - die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren vorzuschlagen, mit welchem auch komplizierte Konfigurationen eines Strukturbauteils aus mit Aluminium beschichteten Borstählen für den Fahrzeugbau bereit gestellt werden können.

[0005] Diese Aufgabe wird mit den in den Patentansprüchen 1 bis 3 angegebenen Merkmalen gelöst.

[0006] Eine Lösung sieht vor, dass zunächst unter Umgebungstemperatur, das heißt Raumtemperatur, aus einer beispielsweise von einem Coil abgetrennten Platine aus Borstahl ein Strukturbauteil je nach seiner Komplexität in einem Werkzeug oder in mehreren Werkzeugen nacheinander bis in die Nähe seiner Endform vorkonfiguriert wird. Diese Vorverformung kann problemlos erfolgen, da die Platine aus Borstahl nicht beschichtet ist.

[0007] Hat das Strukturbauteil annähernd seine Endform erreicht, wird es bei einer Temperatur von ca. 650 °C mit Aluminium oder einer Aluminiumlegierung beschichtet. Dies kann beispielsweise im Tauchverfahren durchgeführt werden.

[0008] Nach der Beschichtung mit Aluminium oder einer Aluminiumlegierung wird das Strukturbauteil auf eine Temperatur oberhalb der oberen Umwandlungslinie im Z-T-U-Schaubild gebracht, dann in einem Werkzeug in die Endform konfiguriert und dabei gleichzeitig gehärtet. Die Erwärmungstemperatur beträgt etwa 930 °C.

[0009] Eine zweite Lösungsvariante der Aufgabe sieht vor, dass das, wie vorstehend erläutert, vorkonfigurierte Strukturbauteil auf eine Temperatur oberhalb der oberen Umwandlungslinie im Z-T-U-Schaubild (z.B. 930 °C) gebracht, dann in einer Schmelze bei einer Temperatur ebenfalls oberhalb der oberen Umwandlungslinie im Z-T-U-Schaubild mit Aluminium oder einer Aluminiumle-gierung beschichtet und danach in einem Werkzeug bei gleichzeitiger Härtung in die Endform konfiguriert wird.

[0010] Des Weiteren ist es gemäß einer dritten Lösungsvariante möglich, ein vorgeformtes Strukturbauteil in der Aluminiumschmelze selbst auf eine Temperatur oberhalb der oberen Umwandlungslinie im Z-T-U-Schaubild zu bringen (etwa 930 °C) und dann in einem Werkzeug unter gleichzeitiger Härtung in die Endform zu konfigurieren.

[0011] Der besondere Vorteil, welcher mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen verbunden ist, liegt darin, dass jetzt auch Strukturbauteile mit komplizierten Endformen ohne weiteres aus mit Aluminium oder einer Aluminiumlegierung beschichtetem Borstahl hergestellt werden können, ohne dass mit Beschädigungen der Beschichtung während des Umformvorgangs gerechnet werden muss.

[0012] Außerdem lässt die Erfindung es bei allen drei Lösungsvarianten zu, bei Bedarf an die Härtung noch einen Vergütungsvorgang anzuschließen.

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines Strukturbauteils für den Fahrzeugbau, bei welchem zunächst unter Umgebungstemperatur aus einer Platine aus Borstahl ein Strukturbauteil bis in die Nähe seiner Endform vorkonfiguriert wird, worauf das vorgeformte Strukturbauteil mit Aluminium oder einer Aluminiumlegierung beschichtet, dann auf eine Temperatur oberhalb der oberen Umwandlungslinie im Z-T-U-Schaubild gebracht und anschließend bei gleichzeitiger Härtung in einem Werkzeug in die Endform konfiguriert wird.

2. Verfahren zur Herstellung eines Strukturbauteils für den Fahrzeugbau, bei welchem zunächst unter Umgebungstemperatur aus einer Platine aus Borstahl ein Strukturbauteil bis in die Nähe seiner Endform vorkonfiguriert wird, worauf das vorgeformte Strukturbauteil auf eine Temperatur oberhalb der oberen Umwandlungslinie im Z-T-U-Schaubild gebracht, dann in einer Schmelze bei einer Temperatur oberhalb der oberen Umwandlungslinie im Z-T-U-Schaubild mit Aluminium oder einer Aluminiumlegierung beschichtet und anschließend bei gleichzeitiger Härtung in einem Werkzeug in die Endform konfiguriert wird.

3. Verfahren zur Herstellung eines Strukturbauteils für den Fahrzeugbau, bei welchem zunächst unter Umgebungstemperatur aus einer Platine aus Borstahl ein Strukturbauteil bis in die Nähe seiner Endform vorkonfiguriert wird, worauf das vorgeformte Strukturbauteil in einer Schmelze aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung auf eine Temperatur oberhalb der oberen Umwandlungslinie im Z-T-U-Schaubild gebracht, in der Schmelze beschichtet und dann bei gleichzeitiger Härtung in einem Werkzeug in die Endform konfiguriert wird.