Optimierter Prüfkörper - Prüfkörper mit bekannter plastischer Vordehnung
Keywords: Prüfkörper, Fließkurve, Umformgrad
Fließkurven beschreiben den Zusammenhang zwischen der einachsigen plastischen Zugformänderung (Umformgrad) und der dazugehörigen wahren Zugspannung. Für die Simulation von industriellen Blechumformprozessen sind Fließkurven bis zu hohen Formänderungen (bis 2,0) erforderlich. Der konventionelle Zugversuch liefert dabei Fließkurven nur bis zu einem Umformgrad von 0,2 bis 0,3. Danach tritt Einschnüren ein und der Versuch kann nicht mehr ausgewertet werden. Für höhere Werte muss mathematisch extrapoliert werden, wobei die Modelle oft stark voneinander abweichen.
Durch die Verwendung von Blechprüfkörpern mit bekannter hoher plastischer Vordehnung lassen sich Fließkurven mit Umformgraden bis zu 1,7 und höher aufstellen. Die Vordehnung erlaubt Messungen weit in den industriellen Formänderungsbereich hinein.
Ein Prüfkörper mit Vordehnung wird erzeugt, indem ein Blech zwischen zwei massiven Halbzylindern eingelegt und anschließend durch eine Matrize mit geringerem Querschnitt als der Zylinder gedrückt wird. Anschließend wird das gestreckte Blech aus den Halbzylindern entnommen und der Prüfkörper daraus zurechtgeschnitten. Die Besonderheit des Vorgehens ist, dass im Blech nicht hohen Formänderungen erreicht werden, sondern dass vor allem diese im gleichen Spannungszustand erzeugt werden wie im Zugversuch.
Vorteile
- Einfache Produktion
- Universell einsetzbar
- Umformgrade bis 1,7
- Für hochfeste Materialien geeignet
Kommerzielle Anwendung
Die speziell hergestellten Prüfkörper eignen sich zur genauen Bestimmung der Fließkurve für die umformtechnische Industrie, insbesondere auch von hochfesten Metallen wie Eisen und Stahl. Durch die genaueren Messungen können Simulationen für die Umformung von Werkstücken mit besseren Eigenschaften produziert und ein Einsparpotential durch Vermeidung von fehlerhaften Produkten abschöpft werden.
Aktueller Stand
Bezüglich der Erfindung liegen erste voll funktionsfähige Demonstratoren vor, an denen erfolgreiche Versuche durchgeführt wurden. Die TU Dortmund sucht Lizenznehmer für die Erfindung und/oder Partner zur Weiterentwicklung der Technologie zu einem marktreifen Produkt im Rahmen eines Förderprojekts.
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Eine Erfindung der TU Dortmund.