Materialkennwerte / FLC

Bestimmung der Materialkennwerte

Simulationsverfahren werden dazu verwendet, die Form und Konstruktion eines Produktes sowie dazu erforderliche Werkzeuge und Umformprozesse zu berechnen und zu optimieren, lang bevor die eigentliche Produktion beginnt. Für die Entwicklung eines neuen Produktes und der Produktion individueller Blechbauteile müssen die Materialeigenschaften eines spezifischen verwendeten Blechs daher bekannt sein. Kenntnisse über die Materialeigenschaften ermöglichen die verlässliche Simulation und Optimierung von Produktvarianten und Umformungsverfahren.

Die Systeme zur optischen 3D-Verformungsmessung der Firma GOM helfen bei diesen ersten Schritten im Produktzyklus, indem sie präzise, reproduzierbare Materialkennwerte bereitstellen. GOMs ARAMIS-Sensor bestimmt die genauen Materialeigenschaften und unterstützt so Forschungs- und Entwicklungsabteilungen bei der Auswahl der richtigen Produktmaterialien. Im Resultat werden Entwicklungszeiten und Testläufe reduziert und Produktsicherheit garantiert.

GOMs Verformungsmesssysteme sind mit mobilen, berührungslosen Sensoren ausgerüstet. Somit können sie beliebig ohne großen Aufwand in statische, dynamische, Hochgeschwindigkeits- oder Hochtemperaturprüfungen integriert werden, darunter:

  • Nakajima Versuche
  • Bulge Versuche
  • Zugversuche
  • Zug-Biege-Versuche
  • Scherversuche
  • Lochaufweitungsversuche

GOMs Systeme zur 3D-Verformungsmessung werden mit professionellen Software-Werkzeugen für die Datenanalyse geliefert.
Diese integrierte Lösung liefert schnell zuverlässige Daten über Materialeigenschaften wie:

  • Grenzformänderungskurve (FLC)
  • Bruchdehnung
  • N-Wert
  • R-Wert
  • Poisson-Zahl
  • Youngscher Modul (E-Modul)
  • Spannungs-Dehnungs-Kurve
  • Materialdickenabnahme

Grenzformänderungskurve (FLC)

Die Grenzformänderungskurve ist ein wichtiger Parameter für Umformsimulationen. Jedes Material hat seine individuelle Grenzformänderungskurve, die gewöhnlich nach Nakajima oder Marciniak mit Hilfe von Tiefungsversuchen an Blechproben ermittelt wird.

In diesem Testaufbau zeichnet das 3D-Verformungsmesssystem ARAMIS von GOM die Verformung verschiedener Blechrohlinge in einer hydraulischen Prüfmaschine bis zum Versagen auf. Das Testergebnis wird in der Grenzformänderungskurve (FLC) dargestellt, welche die maximale Formbarkeit eines Materials beschreibt und von der GOM-Software nach ISO 12004 ermittelt wird.

GOM Industrien Materialkennwerte Grenzformänderungskurve

Während der Erprobung eines Werkzeuges ist die ermittelte Kurve ein wichtiger Eingangsparameter für die Auswertung des Umformprozesses mit Hilfe des Grenzformänderungsdiagrammes. Denn die Umformgrenzwerte könnten an kritischen Stellen überschritten werden, wodurch lokal Einschnürungen oder Risse im Blech auftreten. Mit Hilfe der FLC können überdehnte Bereiche mit extremer Materialdickenabnahme erkannt werden und somit der Umformprozess optimiert sowie die Bauteilsicherheit garantiert werden.