Die Blechumformung spielt eine zentrale Rolle in der metallverarbeitenden Industrie – sei es im Automobilbau oder bei zahlreichen weiteren Anwendungen in der Fertigung. Umformprozesse gilt es gezielt zu entwickeln und zu optimieren. Das setzt wiederum fundierte Kenntnisse über die Materialfestigkeit und Formbarkeit voraus.
Präzise Messtechnik für hohe Prozesssicherheit
Durch den wachsenden Fokus auf Leichtbau und Energieeffizienz wird es immer wichtiger, die Materialgrenzen präzise zu bestimmen. Wer Blechwerkstoffe frühzeitig testet, kann Rissbildungen vermeiden, teure Nacharbeit verringern und die Werkzeuge passgenau auslegen.
Prüfverfahren für die Blechumformung
In der Praxis gibt es verschiedene Methoden, um zu prüfen, wie gut sich Bleche durch Tiefziehen verformen lassen. Zu den bewährten Verfahren gehören der Erichsen-Kuppeltest (ISO 20482) und der Swift-Kelch-Test. Beide Verfahren messen, wie tief sich das Material eindrücken lässt, bevor es reißt. Speziell für Weichstähle kommt der Olsen-Test (ISO 20482) zum Einsatz, der die Dehnungsfähigkeit des Materials überprüft.
Für weiterführende Analysen eignet sich die Grenzformänderungskurve (FLC) nach ISO 12004: Sie zeigt an, wie weit sich ein Blech in verschiedene Richtungen dehnen lässt, bevor Risse entstehen. Diese Informationen sind besonders wichtig für die Konstruktion von Bauteilen und das Optimieren von Produktionsprozessen in der Serienfertigung.
Prüfsystem für Blechumformprüfungen
Die Bewertung der Blechumformbarkeit bildet eine entscheidende Grundlage für die Qualitätssicherung in der metallverarbeitenden Industrie. Prüfmaschinen wie die BUP von ZwickRoell aus Ulm liefern dazu eine sowohl flexible als auch zuverlässige Basis, um mehrere Prüfmethoden in einem System abzudecken und die Prozesssicherheit zu erhöhen.
Neben diesen klassischen Prüfverfahren gibt es noch weitere Methoden. So lassen sich mit der BUP-Prüfmaschine von ZwickRoell spezielle Näpfchenziehversuche nach ISO 11531/EN 1669 durchführen. Damit kann untersucht werden, wie sich das Material in gezogenen Bauteilen verteilt. Der Bulge-Test (ISO 16808) wiederum befähigt dazu, die Dehnfähigkeit eines Blechs zu bewerten – und das ganz ohne störende Einflüsse durch Werkzeugreibung.
Speziell für hochfeste Stähle spielt der Lochaufweitungsversuch nach ISO 16630 eine wichtige Rolle. Er gibt Aufschluss darüber, wie anfällig ein Blech mit gestanzten oder geschnittenen Kanten für Kantenrisse ist – eine entscheidende Eigenschaft vor allem bei Bauteilen, die hohen Belastungen standhalten müssen.
BUP-Prüfmaschine: hohe Kräfte, flexible Anwendung
Die BUP-Baureihe von ZwickRoell bietet eine besonders vielseitige Lösung für die Blechumformprüfung, die eine Vielzahl von Prüfverfahren abdeckt. Mit Prüflasten bis zu 1.000kN lassen sich sowohl filigrane als auch hochfeste Bleche zuverlässig analysieren. Dank des modularen Aufbaus und der flexiblen Haltevorrichtungen können ganz unterschiedliche Probengeometrien und -größen getestet werden. Während sich dünnere Bleche mit geringeren Kräften prüfen lassen, benötigen hochfeste Stähle oder speziell legierte Leichtmetallbleche – wie sie im Automobilbau oder in der Luftfahrt zum Einsatz kommen – höhere Lastkapazitäten.
Eine exakte Steuerung der Prüfparameter ist entscheidend für reproduzierbare Ergebnisse. Die BUP-Maschinen erfassen und regeln sowohl die Stößelkraft als auch die Niederhalterkraft in Echtzeit, um eine gleichmäßige Spannungsverteilung im Blech sicherzustellen. Zudem misst das System den Hubweg des Stempels oder der Einzugsvorrichtung hochauflösend. Dieser Datensatz bildet die Grundlage, um nach dem Versuch exakt zu bestimmen, bei welcher Verformung sich erste Risse zeigen und wie sich die auftretenden Spannungen über die Probe verteilen. Solche Daten sind für die Qualitätssicherung in der Serienfertigung besonders wertvoll, da sie frühzeitig auf Prozessabweichungen hinweisen – lange bevor kostspieliger Ausschuss entsteht.
Nur ein System für Prüfen + Automation
Ein wesentlicher Vorteil der BUP-Baureihe ist die Möglichkeit, mehrere Prüfmethoden in einer einzigen Prüfmaschine zu kombinieren. So sind in Fertigungsbetrieben oder Laboren unterschiedliche Tests effizient durchführbar, ohne dass zusätzliche Maschinen benötigt werden. Das spart Kosten und erhöht die Flexibilität – beispielsweise kann nahtlos zwischen dem Erichsen-Kuppeltest und einem Nakajima-Test gewechselt werden.
