[发明专利]用于导电式加热金属板坯的加热装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于导电式加热(konduktiven传导式加热)金属板坯的加热装置。

背景技术

由现有技术已知由金属板坯成形机动车构件、特别是机动车外部构件或者然而还有机动车结构构件。

对此，正是在汽车工业领域实施热成形和加压淬火，用于由可淬硬的钢合金制造高强度的或者甚至极高强度的构件。

为了实施热成形和加压淬火，首先将金属板坯至少局部加热到奥氏体化温度以上并且然后在该状态下对其变形加工并且通过在压制工具或下游的冷却装置中快速冷却来淬火。这个过程也作为加压淬火已知。

加热到奥氏体化温度以上如同意味着加热到时常超过900℃，从而必需增大的能量输入。这意味着高的生产费用并且基于损耗的能量就如同意味着相应的环境负担。

作为加热方法，导电式加热由现有技术建立，其中，借助通过要加热的板坯传导的电流，基于电阻而在板坯的内部产生热。这样的方法例如由DE 102 12 819 B4已知。在这里，在金属板坯的对置的端部上安放有电极，从而金属板坯是一电路的组成部分。由此，通过以电流加载便在金属板坯中产生热输入。为了不加热或仅在小的程度内加热金属板坯的有针对性的区域，此外规定：相应地将导电固体安装到板坯上，从而产生电流的漏流。电流在导电固体的区域中部分分配到所述固体上并且由此不是以全部电流密度流动通过金属板坯本身，而是也部分流动通过固体。

发明内容

本发明的任务在于，由现有技术出发阐明一种用于金属板坯的加热方案，利用该加热方案借助导电式加热能实现经济合理地有针对性地、特别是均匀地加热金属板坯。

按照本发明的用于导电式加热具有变化横截面的金属板坯的加热装置，其中，所述金属板坯是电路的直接组成部分，按照本发明所述加热装置的特征在于，设置有能导电的补偿体或者说补偿元件，该补偿体或者说补偿元件安放到金属板坯的表面上，其中，所述金属板坯的横截面积与所述补偿体的横截面积相加得出导电横截面积。

由此按照本发明，至少在表面上、优选完全在表面上放置由能导电的材料制成的补偿元件，从而金属板坯的彼此不同的横截面在与其相关联的不同的加热方面由于电流密度的集中有针对性地受影响。由此，在本发明的范围内可能的是，个别局部地、优选均匀地加热具有彼此不同的壁厚度的金属板坯或者然而备选地还有具有恒定的壁厚度但彼此不同的宽度的金属板坯。在此，彼此不同的宽度可以受金属板坯的相应横截面中的彼此不同的绝对宽度影响，也可以受金属板坯内部的空隙部、开口或穿透部影响。如果有一部分记入到与相应相邻的横截面相比更小的壁厚度和/或更小的宽度中，则在这里在金属板坯没有补偿元件的情况下，更大的电流密度导致更强的加热。在这里，补偿元件本身由补偿元件本身的较大的横截面积规定对金属板坯的较小的横截面积的补偿，从而通过有针对性地选择整个得出的电流流过横截面积，有针对性地调节金属板坯的加热在所述区域中实现。在此，电流通流横截面积相应地由金属板坯的横截面积以及补偿元件的横截面积相加得出。因此，由此得出起作用的或者说有效的导电横截面积。由此，补偿元件导电地处于金属板坯上，该补偿元件特别是由钢材料构成。关于导电式加热，在本发明的范围内应理解为在金属板坯中基于电流流动的一种电阻加热。

优选导电横截面积是恒定的，从而得到在整个金属板坯上的均匀加热。在此，漏磁损耗亦或基于补偿元件与较小横截面积的金属板坯相比横截面积较大之故而造成的少许偏差在本发明的范围内是可忽略的。

另一个本发明主要的优点在于，在补偿元件与相应的电极接触时，特别是在补偿元件上用于电极的接触区域或接收区域构造有大质量或者构造得相对厚。因此，在该区域中得出小的电流密度，从而在补偿元件上仅导致少的加热。因此，特别是恰好即使在以相应的按照本发明的补偿元件加热的负荷率很高时，在电极的接头的区域中也不需要单独的冷却。

按照本发明的加热装置特别是可集成到用于制造热成形的和加压淬火的亦或调质处理的金属板材构件、优选钢板构件的生产线中，其中，加热可在最短的时间内、特别是在生产周期内实施。为此，优选所述加热装置固定在工业机器人上，从而该加热装置可用作操纵器或运输装置。为此，特别是使用加热装置，以便接收一堆亦或一条带的金属板坯并且将其运输到另一个处理装置、特别是热成形压力机，在运输期间同时进行加热。