用于由金属制造型材的方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于由金属制造型材的工艺方法，金属带状材料被送入成形-硬化装置，其中，所述带状材料被成形为一种型材并且至少在某些区域被硬化。本发明还涉及一种用于由金属制造的型材，具有用于成形的金属带状材料的成形-硬化装置，该金属带状材料可被供给到该成形硬化设备并且至少在某些区域进行型材硬化。
【背景技术】
[0002]用于生产金属型材例如钢型材的该设备和工艺方法被用在例如机动车辆结构领域，以便产生被完全或局部硬化的结构或安全部件。
[0003]例如，DE 101 20 063 Al公开了用于由钢生产型材的方法，带状材料被馈送到辊制装置并在其中被成形一定型材。在成形过程中或成形过程之后，该型材由热处理以及随后的淬火进行硬化。由于该辊制以及硬化是在连续工艺中在成形-硬化装置中进行的，这种工艺方法实现了对于机动车辆结构的硬化型材高效率和成本效益的生产，该硬化型材以适合于成形-硬化装置的切割为一定长度的单元被切割长度为各个型材组件。然而，已经发现的缺点是该型材或型材组件免于被腐蚀的保护并不充分。
【发明内容】
[0004]在此背景下，本发明的目的是使得低成本的防腐蚀保护成为可能。
[0005]该目的是通过用于由金属生产型材的方法来实现的，该金属带状材料被送入成形-硬化装置，所述带状材料在其中被成形为型材并至少在某些区域进行硬化，并且从成形-硬化装置总连续形成的型材的部分被涂有保护层。
[0006]通过将保护层施加到该硬化型材上，该型材可以被保护免受腐蚀。该涂层被施加到从成形硬化单元中连续出来的型材上，因此，没有必要先将型材切割为各个型材组件的长度并且然后涂覆该各个型材部件。因此，该工艺使得低成本腐蚀保护成为可能。
[0007]优选的，型材的第一部分在涂覆装置里被涂覆，而该型材的第二部分是在成形-硬化装置，使得该型材的涂覆通过该成形-硬化装置和涂覆装置采用连续的物料流下进行。由此，具有连续通路的特别有效且经济的生产过程是可能的。
[0008]有利的是，如果型材被一致地涂覆，使得该型材被保护层完全涂覆。连续的保护层具有该效果，使得型材免受腐蚀的连续保护成为可能。优选的，该型材以这种方式被连续地涂敷使得型材的切割边缘被涂覆，由此型材易于处理的特点得到改善。
[0009]可替代地，也可以提供该型材被非一致性地涂覆，使得型材既具有被涂覆部分和未被涂覆部分。例如，仅在特别有腐蚀风险的区域特别是该型材的潮湿部位提供涂层是可能的。而且，型材可以被非一致性地进行涂覆，以这种方式仅仅是型材的切割边缘被涂覆有保护层。
[0010]优选的是，该保护层的厚度随部位是变化的，从而可以创建具有不同厚度的保护涂层的型材的部分。例如，特别是有腐蚀风险的区域相比于那些较低腐蚀风险的区域可以涂覆有较厚的保护层。
[0011]该方法的有利的改进提供了，该型材是通过沉积或喷涂被涂覆在在保护层上。该保护层可被动或主动地保护型材免受腐蚀。合适的涂覆方法借助于物理或化学气相沉积或者电解沉积(电镀)由等离子体来沉积的，特别是锌、铝或锌-镍保护层。同样合适的是火焰喷涂或者通过喷涂工艺施加锌薄片，无铬(VI)的锌薄片涂层优选被使用。可替代的，漆可以被施加作为保护层。此外，也可以施加锌合金形成的保护层，例如锌-锰、锌-铜、锌-铁-镍或者锌-铜-镍。所有的这些涂覆方法具有共同的特征，即没有必要对形成进行合金化处理以达到免受腐蚀的效果。可选地，在涂覆之前或者期间，该型材被氮化处理使得表面硬度程度提升得以实现。此外，在涂覆之前或者期间，该型材被氧化处理以便形成氧化物层，而这又增强了抗腐蚀保护。
[0012]有利的是，如果从成形-硬化装置出来的型材部分在涂覆前被清洗。通过清洗该型材，该保护层被改善的粘附性成为可能。该清洗可以特别是机械地和/或化学地进行。对于机械清洗，具有水和/或空气和/或材料的射流的喷射(blasting)处理可以被使用，或者使用该型材被刷的方法。可替代地或另外地，化学清洗可以用碱性清洗剂进行，其包含碱金属氢氧化物、碱金属碳酸盐、磷酸盐、硼砂、硅酸盐和/或氰化物。对于化学清洗，表面活性物质，例如表面活性剂或乳化剂，和/或抑制剂可以被额外地加以使用。
[0013]优选的实施例提供了型材的温度在涂覆前被调整到25°C以上。通过调整型材的温度，特别是加热，该保护层的附着性可以被改善和/或涂覆所需的作业时间可以被缩短。为了避免该型材硬度或该型材拉伸强度性能恶化，特别优选的是型材的温度被调整到25°C至300°C的范围内。
[0014]这也是有利的，即型材在涂覆后被干燥和/或加热，使得该型材的保护层的附着性被再次提尚。
[0015]已被证明是有利的，如果带状材料通过成型辊在成形-硬化装置里被成形为型材。成型辊的使用具有该效果，即带状材料成形为型材可以在高的材料产量下进行，由此型材的低成本生产是可能的。
[0016]有利的是，如果在成形期间或者之后该型材在成形-硬化装置里被硬化，使得材料连续运行通过成形硬化设备成为可能。该带状材料和/或型材的金属可以被加热到成型过程中硬化所需的温度。可替代地，该型材也可以在成形后进行加热。随后，该型材可以在成形-硬化装置里进行淬火。优选的，该型材在某些区域里被硬化，使其具有不同硬度程度的区域。
[0017]在这种连接中，如果对于硬化而言，该型材被感应、传导、用明火或通过热接触进行加热已被证明是特别有利的。在传导加热或通过接触热进行加热的情况下，热量可通过成型棍被传递给型材。
[0018]优选的实施例提供了该型材在涂覆后被切割为适于各个型材组件的长度。该型材首先被涂覆并且在涂覆后被切成一定长度的事实意味着在连续运行的工艺中产生各个被涂覆的型材组件是可能的。
[0019]为实现在开头所提到的目的，还提供了用于由金属制造型材的装置，其具有用于成形金属带状材料的成形-硬化装置，该金属带状材料可被供给到成形硬化设备形成型材并且至少在某些区域硬化该型材，该装置包括涂覆装置，从成形-硬化装置连续出来的型材的部分可以由该涂覆装置涂覆保护层。
[0020]已经结合根据本发明的方法所描述的相同的优点在用于由金属制造型材的装置的情况下获得。
[0021]有利的实施方案提供了该成形-硬化装置和涂覆装置被设置成一个在另一个之后，以这样的方式，该型材可以以装配线工艺的方式被
[0022]传送通过该成形-硬化装置和涂覆装置并且由此被连续地涂敷，使得在连续运行通过工艺中的抗腐蚀型材的生产成为可能。
[0023]结合生产方法所描述的有利的特征可以在用于由从金属制造型材的装置的情况下单独或组合地加以使用。
【附图说明】
[0024]本发明的进一步的细节、特征和优点由附图呈现，并且也从以附图为基础的优选实施例的描述中体现出来。附图从而仅仅示出了本发明的示例性实施方式，其并非用于限制本发明的构思。
[0025]图1示出了根据本发明的用于由金属制造型材的装置的第一示例性实施例；
[0026]图2示出了根据本发明的用于由金属制造型材的装置的第二示例性实施例；以及
[0027]图3示出了根据本发明的用于由金属制造型材的装置的第三示例性实施例。
【具体实施方式】
[0028]在各图中，相同的部件始终提供有相同的附图标记，并且因此在每种情况下通常也只参照或提及一次。
[0029]在图1中，示出了由金属制造型材11的装置，用于汽车制造的结构和/或安全部件通过该装置进行生产。该装置I具有成形-硬化装置2，以带状材料10形式的起始材料特别是作为热乳钢带或冷乳带钢优选锰硼钢被供给。该起始材料是种未涂覆的钢材料。在成形-硬化装置2中，该带状材料10由型材辊2.1被成形为型材11并且通过硬化装置2.2至少在某些区域被硬化。该硬化装置2.2被设置在成形-硬化装置2的两个型材辊2.1之间，使得型材11的硬化在成形过程中进行。对于硬化而言，该型材11首先被加热到材料的奥氏体范围并且然后被淬火骤冷。优选的，型材11的加热被感应地进行。可替代的，该型材11可以通过型材辊、明火或接触热进行导热性地加热。对于硬化而言，有必要在60秒时间周期内加热型材11到高于850°C的温度。
[0030]为了抗腐蚀，型材11至少在某些区域被硬化，从成形-硬化装置2中出来的型材11的那些部分被涂覆有保护层。具