以大眾高爾夫 7 底盤為例的熱成型部件的范圍（用紅色突出，來源：大眾汽車公司）
汽車工業(yè)對其供應(yīng)商有很高的要求。為了滿足這些要求，需要加工過程的創(chuàng)新。
通過模壓淬火，金屬板可以一步完成成型和淬火。
模壓淬火中的感應(yīng)加熱在保證高溫度均勻性的同時還可減少能源消耗。
西馬克艾洛特姆新型的成形板坯加熱設(shè)備理念
許多鋼鐵企業(yè)，如美國的大河鋼鐵公司，都在生產(chǎn)用于汽車行業(yè)的鋼種。這些鋼種被用來制造車身的構(gòu)造件。人們將鋼板加工成車身構(gòu)造件所花費的功夫十分明顯地體現(xiàn)在一輛乘用車的內(nèi)部空間。在這個空間里，只有極少的形狀能夠讓人們意識到它們是從一塊鋼板加工成的。看似相互矛盾的對輕量化和碰撞安全的高要求，通過適當(dāng)?shù)纳a(chǎn)工藝得以巧妙實現(xiàn)。
模壓淬火
復(fù)雜輪廓部件的模壓淬火必須保證加熱的均勻性，這對加熱過程、部件處理和嚴(yán)守節(jié)拍提出了很高要求。（來源：大眾汽車公司）
在制造與碰撞相關(guān)的和高應(yīng)力車身部件時，人們越來越多地采用模壓淬火和成型淬火工藝。典型部件如 A 柱和 B柱、圍繞車身的縱向和橫向組件以及軸類部件。在模壓淬火的短短幾秒中內(nèi)，金屬板僅經(jīng)過一步操作就被成型為車身構(gòu)造件，同時在一個閉式的模壓工具中完成淬硬。因此，這種加工方式可以使合金含量相對較低的鋼種獲得高達(dá) 1,500 兆帕的抗拉強度，典型鋼種如：22MnB5，在獲得很高的最終強度的同時，優(yōu)良的熱成型性也得以保證。
加工需要的模壓工具很昂貴，因為它們不僅要精確反應(yīng)部件的輪廓，還要提供足夠高效的冷卻功能。冷卻管道是在車身和工具開發(fā)階段就定制好的，以達(dá)到快速冷卻。整個熱過程的管理，包括在加熱時、尤其是奧氏體化時的溫度精確性是和加工穩(wěn)定性同樣重要的，這樣才能確保高品質(zhì)的部件成型質(zhì)量和尺寸精度。
模壓淬火為清晰定義的高強度、輕重量的碰撞相關(guān)部件的加工提供了可能性。該技術(shù)將在力圖輕量化的汽車制造廠商中廣泛推行。用于模壓淬火的成形坯料是直接從松開的卷材中切割成不規(guī)則輪廓的。這些板材通常帶有防腐蝕的鋁硅層。
典型的模壓淬火生產(chǎn)線包含一臺傳統(tǒng)加熱方式的輥底式或步進(jìn)梁式加熱爐，它將部件加熱到大約 950 攝氏度。其它組件還包括快速推頂和機械手處理系統(tǒng)，確保以精準(zhǔn)的周期對熱工件加載壓力。這種傳統(tǒng)設(shè)備理念在實際使用中獲得認(rèn)可，但在某些方面并非沒有局限。在傳統(tǒng)加熱爐中進(jìn)行加熱的空間需求是相對較高的。實現(xiàn)模壓生產(chǎn)線的常用產(chǎn)能會需要一個長的加熱區(qū)，鋁硅防腐蝕保護層也要求一定的擴散時間。爐子里的大額材料數(shù)量同時也意味著：一旦發(fā)生故障，大量的成形板坯必會因表面氧化皮和防腐蝕保護層的燒損而被剔除報廢。
模壓淬火中使用感應(yīng)加熱的優(yōu)勢
感應(yīng)加熱因其反應(yīng)時間非常短及所有工藝參數(shù)可實現(xiàn)自動操作的特性，能同模壓淬火生產(chǎn)線的高自動化完美匹配。因此，設(shè)備可毫無瑕疵的定制實現(xiàn)小于8 秒的、極短的成型模壓周期。（來源：Vokswanen 公司）
在大眾汽車公司和西馬克艾洛特姆公司聯(lián)合開發(fā)的一個項目中，一個用于加熱成形板坯的原型設(shè)備被創(chuàng)立，它位于已有的傳統(tǒng)加熱方式的加熱爐和壓機的上游。混合式配置和特殊的感應(yīng)加熱設(shè)計允許生產(chǎn)線進(jìn)行不同運行方案的測試。
感應(yīng)預(yù)熱最高至 750 攝氏度經(jīng)過驗證可行：因為盡管工件幾何形狀不規(guī)則，它仍然使工件獲得了非常高的溫度均勻性。這樣就為下游的加熱和保溫爐創(chuàng)造了理想的運行條件。因此，可實現(xiàn)減少 50% 的加熱時間，直到達(dá)到奧氏體化溫度。
感應(yīng)預(yù)熱的高效能充分體現(xiàn)在需求的設(shè)備長度上：這類應(yīng)用的典型的（傳統(tǒng)）爐子長度通常為 30 至 60 米 — 當(dāng)使用一個約為一米長的感應(yīng)預(yù)熱系統(tǒng)時，爐子的長度能被減少到 20 至 40 米。
同時，爐子的熱慣性和能量消耗可被大大減少。因此，整條生產(chǎn)線能更具變化的運行，報廢能被降至最低水平。
對現(xiàn)有產(chǎn)線的好處
優(yōu)勢不僅體現(xiàn)于新建產(chǎn)線。已有的模壓淬火生產(chǎn)線也可改造使用感應(yīng)預(yù)熱。因此，以上所描述的快速、高效的加熱優(yōu)勢也同樣可在已有生產(chǎn)線上實現(xiàn)。這些結(jié)果揭示了感應(yīng)加熱在成形板坯加工中的技術(shù)和經(jīng)濟上的巨大潛能。在防腐蝕保護方式和材料系統(tǒng)領(lǐng)域，未來的發(fā)展會使擴散時間被縮短或省卻，再結(jié)合感應(yīng)預(yù)熱工藝，如前述優(yōu)勢，就可致使設(shè)備的進(jìn)一步減少。因此，感應(yīng)加熱可使傳統(tǒng)加熱工藝有更多的變化。
感應(yīng)工藝可以應(yīng)用于大量工件幾何形狀（如：帶材，板材，管材，軌道或方坯等），并可與傳統(tǒng)方式結(jié)合使用。就經(jīng)濟性和質(zhì)量保證而言，現(xiàn)有加工工藝甚至也可通過感應(yīng)預(yù)熱或中間加熱步驟得到優(yōu)化。
來源：西馬克集團
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