“Thermischer Printer” erzeugt unterschiedliche Temperaturbereiche auf demselben Blech, dies ergibt bei dem nachfolgenden Pressvorgang unterschiedliche Härtebereiche.
Bei der AC²-Innovationsinnitave der Technologieregion Aachen wurde schwartz mit dem Innovationspreis 2015 für die Entwicklung des “Thermischen Printers” ausgezeichnet. Die präzise gesteuerte Wärmebehandlung – das “Tailored Tempering” – mit dem Printer ermöglicht es, beim nachfolgenden Presshärtevorgang in Blechen für den Automobilbau gezielt unterschiedlich harte und weiche Bereiche zu erzeugen. Mit der Optimierung der mechanischen Eigenschaften geht die Reduktion des Fahrzeuggewichtes einher, die zu sparsamem Treibstoffverbrauch und niedrigen CO2-Emissionen führt.
Der “Thermische Printer” kommt beim Presshärten von Blechen zum Einsatz, die vorwiegend in der Automobilindustrie verwendet werden. Das neue Verfahren, das schwartz im Herbst 2014 erstmals vorgestellt hatte, ermöglicht es den Automobilherstellern, Strukturelemente gezielt so zu produzieren, dass sie dort stabil sind, wo es gebraucht wird und positive Crashergebnisse erzielen.
Mit dem AC²-Innovationspreis der Technologieregion Aachen werden seit mehr als 20 Jahren besonders innovative Unternehmen ausgezeichnet, die sich um die Weiterentwicklung des Wirtschaftsstandortes Region Aachen verdient gemacht haben.
Günter Rosenke, Landrat des Kreises Euskirchen, Vorsitzender der Jury 2015 und Marcel Philipp, der Oberbürgermeister der Stadt Aachen überreichten Alexander Wilden, dem geschäftsführenden Gesellschafter der schwartz GmbH, bei der feierlichen Preisverleihung im Krönungssaal der Aachener Rathauses die Urkunde.
Mit dem Thermischen Printer können in einem Blech unterschiedliche Temperaturfelder erzeugt werden, wodurch beim Pressen nah nebeneinander sowohl harte als auch gut verformbare Bereiche entstehen. So erhöht der Thermische Printer den Nutzen des Presshärtens deutlich: Wo vorher mehrere Bleche aneinandergeschweißt werden mussten oder unnötig viel Material verwendet wurde, haben dünnere Bleche jetzt an jeder Stelle die richtigen Eigenschaften.
Alexander Wilden sieht ein hohes Potenzial für seine Innovation: “Pressgehärtete Bauteile werden immer häufiger verwendet, denn sie bieten hohe Flexibilität in der Konstruktion, machen mehrere Produktionsschritte überflüssig, senken die Herstellungskosten, erhöhen die Sicherheit der Fahrzeuginsassen und schonen die Umwelt. Die Jury hat offensichtlich honoriert, dass wir ein Verfahren entwickelt haben, das nicht nur Kosten senkt sondern auch Ressourcen schont.”
Das “Tailored Tempering”
Mit dem neuen “Thermischen Printer” ist es möglich, beim Presshärten auf derselben Platine mehrere Bereiche mit unterschiedlichen Temperatur-Zeit-Verläufen zu erzeugen, in denen sich beim nachfolgenden Presshärtevorgang unterschiedliche Gefüge mit entsprechenden mechanischen Kennwerten ausbilden. Durch die gezielte, lokal begrenzte Wärmebehandlung erfahren die einzelnen Bereiche einen geänderten Zeit-Temperatur-Verlauf. So lassen sich neben den harten, martensitischen Bereichen, die über das konventionelle Presshärten erreicht werden, weiche Bereiche einstellen, in denen sich das Gefüge aus Ferrit, Perlit und Bainit zusammensetzt.
Der Printer wird in Presshärtelinien im Transferbereich zwischen Ofen und Presse integriert. Das Verfahren hat das Potenzial, durch Anordnung von zwei Printern in zweifach fallendem Betrieb kurze Zykluszeiten zu realisieren.
Mit einem mathematischen Modell auf Basis eines Finite Differenzen Modells modelliert schwartz den Temperaturverlauf in der Platine und leitet daraus die Parameter für die Temperaturverteilung im Printer ab.
Über schwartz
schwartz entwickelt und produziert hocheffiziente Wärmebehandlungsanlagen für das Glühen, Härten, Schmieden, Sintern und Anlassen von Eisen- und Nichteisen-Metallen. Hierbei kann die Wärmebehandlung unter Luft, Schutzgas- und/oder reaktiven Atmosphären erfolgen.
Speziell für die Wärmebehandlung von Aluminium konstruiert und baut schwartz Anlagen mit hochkonvektiven Erwärmungsmethoden, zum Beispiel nach dem Jet-Heating Verfahren.
Im Laufe der Jahrzehnte hat die schwartz GmbH immer wieder durch innovative Systeme auf sich aufmerksam gemacht, so zum Beispiel durch das Presshärten von Blechen, bei dem das Unternehmen auch in Bezug auf den Umweltschutz einer der Vorreiter war: Bei einem deutschen Automobilhersteller spart eine Anlage aus Simmerath jedes Jahr eine Menge CO2, die der Emission einer Kleinstadt mit 32.000 Einwohnern gleichkommt.
Im Stammwerk Simmerath stehen etwa 4.000 m² Fläche für Fertigung, Montage und Inbetriebnahme der Wärmebehandlungsanlagen zur Verfügung. Das Unternehmen beschäftigt zurzeit mehr als 118 Mitarbeiter am Standort Simmerath, insgesamt 145 Mitarbeiter weltweit.
Im Jahre 2011 wurde die Fertigungs-Niederlassung Schwartz Heat Treatment Systems Asia (Kunshan) Co. Ltd. in Shanghai, VR China, gegründet. Darüber hinaus besteht seit 2012 das Tochterunternehmen Schwartz Inc. in Oswego, Illinois, USA. Nach wie vor werden alle Anlagen an den Fertigungsstandorten (Simmerath und Kunshan) komplett aufgebaut, vor der Lieferung aufgeheizt und einer Vorinbetriebnahme unterzogen.
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Wir benutzen seit einiger Zeit solche Wärmebehandlungsanlagen. Ich muss sagen, das war eine sehr gute Innovation von ihm. Er hat den Preis in meinen Augen sehr verdient.