[发明专利]用于制造硬化成型部件的方法和设备

说明书

本发明涉及通过以下步骤来制造硬化成型部件的方法，包括：从可硬化的条带材料11生产坯料16；将坯料加热到奥氏体化温度；使坯料成型并且硬化为硬化成型部件16；清洁硬化成型部件16；在具有电解质溶液的浸渍浴21中向硬化成型部件16涂敷金属涂层，其中在涂敷过程中，至少一个辅助元件22用于浸渍浴中，从而部分地影响涂层沉积。本发明还涉及制造硬化成型部件的设备。

技术领域

本发明涉及利用轧制的条带材料来制造硬化和涂敷的成型部件的方法和设备。涂层将保护成型部件避免腐蚀。本发明还涉及这样的成型部件，即作为具有腐蚀防护系统的结构构件，特别地作为用于机动车辆的车身构件的结构构件。

背景技术

从DE 10 2004 037 206 A1，已知一种用于机动车辆的车身，其从各单个元件组装而成。为此，使用由具有可变薄板厚度的柔性轧制薄板制成的各单个元件。这种具有可变薄板厚度的金属板元件也被设计为连续变截面辊轧板(Tailor Rolled Blanks)(TRB)。

在机动车辆工业中趋向于轻型设计和乘员保护的当前发展导致高强度或超高强度车身钢的使用增加。在这种发展的过程中，特别地使用多相(phase)钢或马氏体相钢。马氏体相钢通常经由间接或直接热成型方法加工成结构构件。

用于机动车辆的结构构件通常设有涂层，涂层应保护金属板避免腐蚀。然而，对于热成型钢材料而言，执行可靠的腐蚀防护特别困难。已知多种涂层和涂敷方法，它们的不同之处在于涂层是在热成型工艺之前还是之后施加。

用于涂敷钢构件的已知方法例如是电镀(电解)锌涂层。在电镀锌涂敷期间，工件被浸渍到锌电解质中。采用由锌制成的涂层是因为与被称作“牺牲阳极”的工件相比不太贵的特征。镀锌基体材料用作阴极，因此，这种类型的涂层也被表征为阴极腐蚀防护。

从EP 2 412 848 A1已知一种用于制造金属板成型部件的方法，金属板成型部件具有腐蚀防护涂层。为此，最初，将金属板材料成型和硬化为金属板成型部件。然后，锌-镍-涂层作为腐蚀防护涂层施加到硬化金属板成型部件上。在涂敷过程开始时，沉积薄镍层，其防止钢板材料氢脆。

对于用于较大系列制造中的超高强度结构构件而言，关于涂敷材料工艺的困难在于在热成型之前施加的腐蚀防护涂层可能会由于在热成型之前和之后作用于涂敷系统上的温度而不利地改变构件和涂层的特征。这可能会导致涂层或涂敷的构件中焊料开裂和微开裂，而这种开裂对于涂敷的构件和其腐蚀方面具有不利的影响。在热成型之后施加的涂敷系统和方法，如火焰喷涂和镀锌，具有以下缺点：层厚度具有较大波动并且这些方法总体上较为麻烦。

从斯图加特大学机械工程系Christoph Janisch的“Hochgeschwinkeitsverzinken(HGV)geometrisch komplexer Bauteile”(几何复杂零件的高速镀锌(HGV))已知：在电解涂敷期间的电流密度可以通过额外地附连的阳极而局部地增加。

发明内容

本发明是基于提出用来制造硬化成型部件的方法的目的，其提供特别好的腐蚀防护。而且，一个目的在于提出一种用来制造具有良好腐蚀保护特征的硬化成型部件的相对应的设备以及相应制造的构件。

一种方案是通过以下步骤制造硬化成型部件的方法：利用可硬化的条带材料生产坯料；将坯料加热到奥氏体化温度；使坯料成型并且硬化为硬化成型部件；清洁硬化成型部件；在具有电解质溶液的浸渍浴中向硬化成型部件涂敷金属涂层，其中在涂敷期间至少一个辅助元件设置于浸渍浴中，从而部分地影响涂层的沉积。