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Zugproben-Vorbereitung aus Blechen

Normenproben nach ISO6892, DIN 50125, ASTM, GOST, JIS und andere Normen

Jedes Prüfergebnis ist nur so zuverlässig, wie die Reproduzierbarkeit der Probe.
Ist die Probe nicht normgerecht hergestellt kann dies durch die hochwertigste
Prüfmaschine nicht kompensiert werden.

Die Anbieter von Zugprüfmaschinen haben den steigenden Prüfanforderungen Rechnung getragen und stellen mittlerweile (als Standard) hochgenaue, elektronische geregelte Maschinen mit Softwareauswertung her. Für die exakte Prüfung werden meist hochwertige Komponenten der höchsten Güteklassen eingesetzt. Dabei werden Kraftmesszellen höchster Genauigkeit, Tastarmdehnungsmesser , die die Verlängerung bis zum Bruch (mindestens bis Ag), berührungslose Messsysteme wie Videodehnungsmesser oder Laser Speckle Dehnungsmesser und Querkontraktionsmesser geliefert.

Teilweise werden diese Ausstattungen in automatisch arbeitende  Prüfsysteme (mannlose Prüfung) mit Stapelmagazinen, Robotern und anschließender Datenverarbeitung integriert - in der Großindustrie ist dies fast Standard. Der Werkstoffprüfer wird durch die Aufbereitung aller Material - Kennwerte bis hin zur fertigen Dokumentation weitgehend entlastet.

Grundvoraussetzung korrekter und reproduzierbarer Prüfergebnisse ist jedoch der Prüfling selbst.
 

Stanzen ist bei der Herstellung von Flachzugproben heute fast Standard. Und hier tritt die erste Unsicherheit auf. Alle nationalen + internationalen Normen inklusive EN 10002 sagen aus: "Eine durch Stanzen entstandene kaltverfestigte Randzone ist abzuarbeiten...
Die Norm sagt jedoch nicht, wie weit die Kaltverfestigung in das Material hineinreicht.

In der Praxis rechnet man bei Exzenterpressen, die prinzipiell eine hohe Stanzgeschwindigkeit aufweisen, mit einer kaltverfestigten Randzone von bis zu 35% je Seite. Man stanzt also mit bis zu 2 mm Aufmaß und fräst die Randzone ab. Ein zeitraubendes Verfahren und die Probe als Prüfling entspricht in vielen Fällen nicht der Norm. Eine vorgeschriebene Rautiefe von 6,3 p R / Rz lässt sich nur durch hochwertige CNC Fräsmaschinen erreichen.

Anders sieht es bei langsam schneidenden, hydraulischen Stanzen / Pressen aus. Da hierbei zudem noch mit Dachschnitt gestanzt wird, dringt die Kaltverfestigung zu nur maximal 10% der Blechdicke je Seite ein. Zahlreiche Gefügeuntersuchungen belegen dies.

Andere Verfahren (Laserschneiden, Wasserstrahlschneiden, Drahterodieren u. a. scheiden meist gänzlich aus - siehe Grenzen, Vor-/Nachteile des Probenvorbereitung.

Die nachstehenden Aufnahmen zeigen die Eindringtiefe der Kaltverfestigung (hydraulische Stanzung). Man kann hier gleichsetzen:
Gefügeverformung = Kaltverfestigung. Die Fotos wurden mittels Mikroskop entsprechender Vergrößerung aufgenommen. In entsprechendem Maßstab ist das Raster eingezeichnet.

Dokumentation Stanzkantenuntersuchung
Umformung und Verfestigung der Stanzkante
Werkzeugzustand noch gut
Material Edelstahl / Nirosta (hohe Dehnung, hohe Tiefzieheigenschaften)

Werkzeug 1:
Einsatzbereich:
0,3 – 0,6

Aktuelle
Blechdicke:

0,4 mm

Seite a
 

Vergrößerung
100:1

Werkzeug 1:
Einsatzbereich:
0,3 – 0,6

Aktuelle
Blechdicke:

0,4 mm

Seite b
 

Vergrößerung
100:1

Werkzeug 2:
Einsatzbereich:
0,7 – 1,2

Aktuelle
Blechdicke:

0,7 mm

Seite a
 

Vergrößerung
50:1

Werkzeug 2:
Einsatzbereich:
0,7 – 1,2

Aktuelle
Blechdicke:

0,7 mm

Seite b
 

Vergrößerung
50:1

Werkzeug 3:
Einsatzbereich:
1,2 – 2,0

Aktuelle
Blechdicke:

1,2 mm

Seite a
 

Vergrößerung
50:1

Werkzeug 3:
Einsatzbereich:
1,2 – 2,0

Aktuelle
Blechdicke:

1,2 mm

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Vergrößerung
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