PACC module
EBNER.blog | Gerhard Schöfl, EBNER Industrieofenbau, Österreich
PACC module by EBNER.
EBNER entwickelt eine flexible und robuste In-Line Technik zum partiellen Vergüten (tailored tempering) von pressgehärteten Bauteilen, im EBNER PACC module (Precisely Accurate Contact Cool).
Im Jahr 2017 wurde folgende Nachricht in der Automobil Industrie kommuniziert. „Leichtbau bringt bei Elektrofahrzeugen keine nennenswerten Vorteile; vielmehr sei beim Fahrzeug das Gewicht nahezu gleichgültig,- so Prof. Dr. Ferdinand Dudenhöffer vom CAR Center Automotive Research an der Universität Duisburg Essen.
Heute sehen wir genau den gegenteiligen Trend mit einer massiven Steigerung des Leichtbaus in den modernen Karosserien mit flexiblen hart/weich Bereichen in den Strukturbauteilen.
Wenn man die Stromerzeugung außer Acht lässt, ist der E-Antrieb mit > 80 % Wirkungsgrad hoch effizient. Neu ist die Möglichkeit der Rekuperation, bei der Bremsenergie wieder zurückgewonnen wird. Somit spielt das Fahrzeuggewicht nur eine untergeordnete Rolle, da die Beschleunigungsenergie nicht verloren geht – soweit die Theorie. Mit dem heutigen Wissensstand sieht man, dass die Energieverluste zwei Mal anfallen – beim Beschleunigen und beim Bremsen. Die Effizienz beträgt somit nur noch rund 60 %. Die Komponenten wie E-Achsen und Batterien für die E-Fahrzeuge sind teuer. Je leichter ein Fahrzeug, desto kleiner der E-Motor und desto geringer die Kosten. Des Weiteren ist zu bedenken, dass das Fahrzeuggewicht durch die Führscheinklasse B in Europa beschränkt ist.
Somit gilt auch weiterhin: Leichtbau ist wichtig!
Wie funktioniert Leichtbau bei Stahl?
Die Antwort lautet Presshärten. Dabei werden fertig zugeschnittene Bleche, sogenannte Platinen, aus Mangan-Bor-Stählen bis auf Austenitisierungstemperatur erwärmt und etwa eine Minute bis zur Auflösung der Karbide gehalten. Anschließend werden die Platinen in eine Umformpresse mit wassergekühltem Werkzeug transportiert und zu einem Bauteil umgeformt.
Da das Bauteil gleichzeitig bis auf 170 °C abgeschreckt wird, erfolgt eine martensitische Härtung. Das Ergebnis sind Bauteile mit höchsten Festigkeiten, wodurch der Materialeinsatz und das Gewicht reduziert werden.
Worum handelt es sich beim neuen IN-LINE PACC-module?
EBNER beschäftigt sich schon seit längerer Zeit mit einer neuen In-Line Technik zum partiellen Vergüten der Hart-/Weichzonen in Strukturbauteilen, auch Tailored Tempering genannt. Dabei spielt die hohe Festigkeit und das somit geringe Gewicht, sowie die exakte Umformung der Strukturbauteile im Crashfall eine wesentliche Rolle. Ebenso lassen sich die sehr harten Bauteile schlecht Schweißen. Daher ist es notwendig Bauteile mit weicheren Bereichen (Softzonen) zu fertigen. Heute erfolgt dies in der Regel mit beheizten Umformwerkzeugen in der Presse. Die Nachteile dabei sind hohe Kosten der Pressformen, hoher Verschleiß in den heißen Bereichen, Verzug der Bauteile und eine geringe Flexibilität bei Änderungen.
Das neue In-Line PACC – Module für das partielle Vergüten wurde von der F&E Abteilung im Hause EBNER entwickelt. Diese neue Technik ermöglicht es, einfach und flexible Softzonen in Presshärtebauteilen zu erzeugen. Hierbei erfolgt das partielle Abkühlen der Platinen direkt im Ofen, wobei die Platinen dabei wie üblich auf die Austenitisierungstemperatur erwärmt werden. Die partielle Abkühlung der gewünschten Bereiche erfolgt im letzten Teil der Ofenanlage. Dabei wird mittels Kontakt durch Kühlstifte (Contact Cool) die Temperatur der weichen Bereiche reduziert.
Das Umformen der Platinen erfolgt dann wie gewohnt in der Presse. Dabei sind die Pressformen nur noch gekühlt. Die Geometrie der weichen Bereiche lässt sich einfach über eine Kassettenlösung anpassen. Weitere Vorteile sind ein einfaches, robustes System, kein Verzug der Bauteile, flexible anpassbare Übergangsbereiche und die Servicekosten für Pressformen sind deutlich reduziert.
Gemeinsam mit MAGNA in Weikersdorf wurde eine Prototypenlinie mit dem In-Line PACC – Modul ausgerüstet. Die Linie produziert inzwischen unter serienähnlichen Bedingungen Bauteile für die Automobilindustrie und dies zur vollsten Zufriedenheit aller Beteiligten.
