Effizienz- und Präzisionssteigerung in der AHSS-Produktion

Die Herstellung von hochfesten Stählen (Advanced High-Strength Steels, AHSS) ist für die moderne Automobilproduktion von entscheidender Bedeutung, da sie den Herstellern die Möglichkeit bietet, sicherere und kraftstoffeffizientere Fahrzeuge zu produzieren. AHSS verbindet außergewöhnliche Festigkeit mit geringem Gewicht und ist damit ein erstklassiges Material zur Verbesserung der Fahrzeugqualität und zur Einhaltung gesetzlicher Vorschriften. Bei der Herstellung von AHSS ist es jedoch vergleichsweise schwierig, gleichbleibende mechanische Eigenschaften über das gesamte Band zu erhalten. Schwankungen in der Zugfestigkeit (Rm) und Streckgrenze (Rp0,2) können zu Materialfehlern führen, die kostspielige Nacharbeiten und Prüfverfahren erfordern.

Traditionell stützt sich die Stahlproduktion in hohem Maße auf zerstörende Prüfungen, um diese mechanischen Eigenschaften zu messen, aber dieser Ansatz ist sowohl zeitaufwändig als auch teuer. Außerdem liefert die zerstörende Prüfung nur Daten zu bestimmten Punkten auf dem Band, was es schwierig macht, Probleme im gesamten Produktionsprozess zu erkennen.

Das EMG Impulse Magnetic Process Online Controlle System bietet eine zerstörungsfreie Online-Lösung zur Messung von Materialeigenschaften wie Zugfestigkeit und Streckgrenze während des gesamten Produktionsprozesses. EMG IMPOC, das speziell für anspruchsvolle Anwendungen wie die AHSS-Produktion entwickelt wurde, ermöglicht es Herstellern, ihre Produktionslinien zu optimieren und eine gleichbleibende Qualität zu gewährleisten.

Anwendung in der AHSS-Produktion

Damit die Stahlhersteller die strengen Normen der Automobilindustrie erfüllen können, liefert EMG IMPOC kontinuierliche, zerstörungsfreie Messungen dieser kritischen Parameter, die zur Online-Überwachung und Anpassung der Produktion genutzt werden können. Über ein induktives Verfahren zur Messung der magnetischen Restfeldstärke des Stahlbandes liefert das System genaue Daten zur Zugfestigkeit und Streckgrenze, die typischerweise zwischen 800 MPa und 1500 MPa für Rm und den entsprechenden Rp0,2-Werten für AHSS-Güten liegen.

EMG IMPOCist explizit für Hochgeschwindigkeits-Produktionsumgebungen geeignet und kann mit Liniengeschwindigkeiten von bis zu 900 Metern pro Minute arbeiten sowie Materialstärken zwischen 0,15 mm und 3 mm messen. Das EMG-Produktportfolio umfasst außerdem eine spezielle Version, EMG Power IMPOC, die für ein höheres Dickenspektrum bis zu 6 mm ausgelegt ist.

Die gelieferten Online-Daten ermöglichen es den Anwendern, Abweichungen bei den Materialeigenschaften frühzeitig im Produktionsprozess zu erkennen, wodurch die Notwendigkeit übermäßiger zerstörender Prüfungen verringert und das Risiko der Produktion von fehlerhaftem Material minimiert wird. Dadurch können die Hersteller ihre Prozesse effektiver optimieren und sicherstellen, dass AHSS-Coils über die gesamte Länge des Bandes die gewünschten mechanischen Eigenschaften aufweisen.

Technische Höhepunkte

EMG IMPOC nach dem Prinzip der magnetischen Induktion, das sich den etablierten Zusammenhang zwischen den magnetischen und mechanischen Eigenschaften ferromagnetischer Materialien zunutze macht. Das System magnetisiert das Stahlband periodisch mit einem gepulsten Magnetfeld, und der verbleibende Magnetfeldgradient (Remanenzgradient) wird von einem hochempfindlichen Magnetfeldsensor gemessen. Diese magnetischen Messungen werden dann mit Hilfe von Regressionsmodellen, die auf verschiedene Stahlsorten zugeschnitten sind, mit mechanischen Eigenschaften wie Zugfestigkeit und Streckgrenze korreliert.

Im Zusammenhang mit AHSS ist EMG IMPOC besonders wertvoll, da es genaue Online-Zugfestigkeits- und Streckgrenzenmessungen liefern kann. So liegen beispielsweise AHSS-Sorten wie Dualphasenstähle mit ferritisch-martensitischem Gefüge vollständig innerhalb des Messbereichs des Systems, was es ideal für Hochleistungsstähle im Automobilbau macht. Darüber hinaus ist das System darauf ausgelegt, geringfügige Abweichungen in den Materialeigenschaften von AHSS-Sorten zu erkennen, die erhebliche Auswirkungen auf die Produktionsleistung haben können.

Bildtext: Vergleich der Ergebnisse der zerstörenden Prüfung mit dem von EMG IMPOC berechneten Rm für AHSS.

Quelle und Grafik: EMG Automation GmbH