Bestimmung der Abrieb- und Gleiteigenschaften an Tiefziehblechen

Prüfverfahren der Blechumformung liefern Kennwerte für die Metallverarbeitung. Ein Verfahren der Umformtechnik von Blechen ist das Tiefziehen. In der Automobilindustrie steigen die Anforderungen an die Eigenschaften von Blechen stetig: Dazu gehören etwa hohe Stabilität bei gleichzeitiger Formbarkeit und möglichst leichtem Gewicht.

Mit diesen Sonderprüfmaschinen können die Abrieb- und Gleiteigenschaften an Tiefziehblechen bestimmt werden. Solche Bleche werden etwa für Motorhauben, Kotflügel, Türen oder Säulen verwendet. Automobilhersteller erzeugen Karosserieteile wie diese durch automatisiertes Tiefziehen.

Allgemeine Eigenschaften:

• Regelung der Zugkraft und Versuchsgeschwindigkeit
• Regelung und Aufzeichnung der Haltekraft
• Regelung der Probentemperierung in den Spannbacken und optional getrennte Probenvortemperierung unterhalb der Klemmvorrichtung

Draw-Bead-Versuche

Um den Materialfluss so zu steuern, dass das Blech beim Umformen nicht lokal knittert oder gar reißt, sind an den Ziehkanten des Umformwerkzeugs so genannte Ziehwulste (draw beads) eingearbeitet. Sie wirken wie Bremsen und verhindern so zu große lokale Materialflüsse in die Ziehform hinein. Diese Ziehwulste sind die neuralgischen Punkte im Ziehvorgang. Sie erfüllen ihre Funktion nur dann, wenn zwischen ihnen und dem Blech optimale Reibungsverhältnisse herrschen. Eingestellt werden diese Reibungsverhältnisse durch Gleitmittel oder Beschichtung des Karosserieblechs schon bei dessen Herstellung. Verzinktes Blech bringt von sich aus Gleiteigenschaften mit, die beim Ziehen genutzt werden. Das Maß für die Reibungsverhältnisse ist der Reibungskoeffizient. Ihn gilt es zur Auswahl des richtigen Gleitmittels beziehungsweise der richtigen Beschichtung für ein bestimmtes Blech zu bestimmen. Das Prüfverfahren hierzu ist der Draw Bead Test (DBT), bei dem eine Blech-probe mit definierter Kraft und Geschwindigkeit durch eine mit Ziehwulst versehene Klemmvorrichtung gezogen wird.

Reibversuche

Indem die DBT-Klemmvorrichtung mit wenigen Handgriffen durch glatte Klemmbacken ohne Ziehwulst ausgetauscht wird, lassen sich auch Reibkraftversuche durchführen. Bei ihnen wird mit besonders hohem Anpressdruck und maximaler Durchzugsgeschwindigkeit gearbeitet. Die Versuche dienen dem Haltbarkeitstest von Oberflächenbeschichtungen – beispielsweise der bereits erwähnten Verzinkung – da die Umformung keine Schäden am Korrosionsschutz der Bleche bewirken darf.

In die Klemmbacken integrierte, hochgenaue und schnelle Thermoelemente zeichnen während des Versuchs deren Temperaturänderung auf, die ebenfalls ein Maß für die Reibkraft ist. Ein weiteres Extra betrifft die Konstruktion der Klemmbacken. Spezielle kugelgelagerte Anschläge an den Klemmbackenkanten verhindern, dass sich die Blechproben während des Versuchs durch leicht ungleichmäßigen An-pressdruck über den Backenquerschnitt säbelartig verformen und aus der Halterung „laufen“.

Streifenzugversuche

Um Zugversuche am Streifen durchzuführen, werden Klemmbacken bspw. mit Pyramidenverzahnung eingesetzt, welche wiederum einfach in den Spannzeugen gewechselt werden können.

Versuchsparametrierung mit Prüfsoftware LabMaster

In der H&P-Prüfsoftware LabMaster können alle relevanten Parameter für die verschiedenen Versuchsarten eingestellt werden. Ebenso wird die Regulierung der Temperatur der Spannbacken sowie der Spannkraft in der Software vorgenommen.

Produktinformation Prüfmaschine für Streifenzugversuche, Reibversuche und Draw-Bead-Versuche