Hochfeste Automobilkomponenten mit phs: Zwei Verfahren im Vergleich 2 Minuten Lesezeit
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Hochfeste Automobilkomponenten mit phs: Zwei Verfahren im Vergleich

Volkmar Held

voestalpine beherrscht als einziges Unternehmen die direkte und die indirekte Umformung von verzinkten pressgehärteten Bauteilen. Mit phs-ultrafom® und phs-directform® sichert sich voestalpine die Stellung als Technologieführer unter den weltweit agierenden Zulieferern der Automobilindustrie. Die Verfahren im Vergleich.

Mit phs-ultrafom® und phs-directform® stellt voestalpine der Automobilindustrie höchstfeste verzinkte Bauteile aus zwei unterschiedlichen Verfahrenslinien zur Verfügung. Welche der beiden Technologien wann zum Einsatz kommt, richtet sich nach Form, Einsatzzweck und Produktionszahl. Beiden gemein sind exzellenter Korrosionsschutz, außergewöhnliche Umformeignung, höchste Festigkeiten und herausragende Crashperformance.

phs-ultraform® – das Original

phs-ultraform® ist das älteste Mitglied der phs-Familie. Es stellt seine Fähigkeiten dort unter Beweis, wo größere Abmaße oder komplexe Formen in hohen Stückzahlen gefragt sind. Das Ausgangsmaterial wird in einem ersten Prozessschritt kalt umgeformt und auf das Zielformat beschnitten. Nach der anschließenden Erwärmung erfolgt in einem weiteren Prozessschritt die Presshärtung. Dabei wird es in einem zweiten Werkzeug gleichzeitig endgeformt und abgekühlt.

phs-directform® – der Pionier

In der phs-Familie ist phs-directform® der jüngste Spross. Er spielt seine Stärke vor allem bei einfachen Bauteilserien mit geringen Stückzahlen aus. Bestehende Warmumformanlagen können mit dieser Technologie nachgerüstet werden. Ohne eine vorhergehende Kaltumformung werden Platinen mittels einfacher Ofentechnologie erhitzt und anschließend nach einer Vorkühlung warmumgeformt und pressgehärtet.

Im Gegensatz zur Geschwistertechnologie phs-ultraform® erlaubt das direkte Umformungsverfahren die Warmformgebung und Härtung einfacher Bauteile in einem Prozessschritt – es kommt mit nur einem Umformwerkzeug und einfacher Ofentechnologie aus.

 

Die phs-Linien von voestalpine im Vergleich:

phs-ultraform® phs-directform®
  • Borstahl (22MnB5) mit einer FVZ/Zn-Beschichtung
  • Umwandlungsverzögerter Borstahl (20MnB8) mit einer FVZ-Galvannealed Beschichtung
  • Mehrstufiger Prozess mit Kaltumformung
  • ImVergleich zu phs-ultraform® einfacherer Pro­zess ohne vorherige Kaltumformung
  • Im indirekten Warmumformprozess werden die Stahlplatinen aus phs-ultraform® mit klassischer Kaltumfor­mung auf Endgeometrie geformt und final beschnitten. Nachfolgend werden die kaltumgeformten Bauteile auf ca. 900 °C er­hitzt. Durch Einlegen des heißen Bauteils in ein gekühltes Werkzeug erfolgt die Härtung und Fixierung der Bauteilgeometrie (Formhärten).
  • Im direkten Warmumformprozess werden die Stahlplatinen auf ca. 900 °C erhitzt und da­nach kontaktlos mit Luft auf unter 550 °C vorgekühlt, wodurch bei der nachfolgenden Umformung Mikrorisse unterbunden wer­den. Anschließend werden die Platinen auf Endgeometrie umgeformt, gehärtet und endbeschnitten.
  • Oberflächenkonditionierung und Transport­korrosionsschutz optional
  • Oberflächenkonditionierung und Transport­korrosionsschutz optional
  • Getrennte Kalt- und Warmumformung – mit zwei Werkzeugen
  • Kombinierter Umformungs- und Härteprozess mit ei­nem Werkzeug
  • Sehr große Bauteile, Großserien und hoch­komplexe Geometrien realisierbar
  • Wirtschaftlich insbesondere bei kleine­ren Stückzahlen; einfachere Geometrien
  • Zugfestigkeit 1.300–2.000 MPa
  • Zugfestigkeit 1.300–2.000 MPa
  • Werkstoff- bzw. Dickenkombinationen durch Einsatz von lasergeschweißten Plati­nen sowie partiell gehärtete Bauteile takt­zeitneutral herstellbar
  • Werkstoff- bzw. Dickenkombinationen durch Einsatz von lasergeschweißten Plati­nen sowie partiell gehärtete Bauteile takt­zeitneutral herstellbar (mittelfristig)
  • Prozess ist in bestehende Direktwarmumformanlagen mit gerin­gen Modifikationen implementierbar

 

Mehr zum Schwerpunkt Mobilität: https://www.voestalpine.com/mobility

Website thinkzinc: https://www.voestalpine.com/thinkzinc/