Probenschleifmaschine PSM 2000 für Zugproben aus Blech

Die Grundvoraussetzung zur Erlangung korrekter, reproduzierbarer Prüfergebnisse eines Metallzugversuch nach ISO 6892 ist erst an 2. Stelle abhängig von Güte der Zugprüfmaschine / der normkonformen Durchführung. Viel wichtiger ist die Qualität der Zugprobe. Werden hier Fehler bei der Probenherstellung gemacht so können diese durch die beste Zugprüfmaschine nicht korrigiert werden.

Stanzen: Die die wirtschaftlichste Art der Probenvorbereitung einer Zugprobe aus Blech - sofern die kaltverfestigte Randzone des Prüflings sauber und rationell entfernt werden kann. Dies kann laut Norm per Fräsung oder mittels Schleifen erfolgen (siehe Foto oben: Probenschleifmaschine PSM2000)

Probenherstellung per Laserschnitt: Bei Blechen, die nicht gestanzt werden können (Festigkeiten >1600 bzw. >1800 MPa: Gehärtete Bleche vom Presshärten / hartgewalzte Bleche / Sonderlegierungen) kann das Schneiden der Zugprobe alternativ per Laserschnitt erfolgen. Jedoch ist es hier sehr wichtig die Schmelzkante bzw. die gesamte Wärmeeinflusszone zu entfernen. In der Regel werden diese Vorarbeiten (Erstellung der Zugprobe / Hantel) im Bereich der Fertigung für den Laserbeschnitt / Besäumung) vorgenommen. Die Zugprobe (mit Schmelzkante) wird anschließend durch Schleifen mit der Probenschleifmaschine PSM2000 final bearbeitet.

Andere Arten der Probenherstellung (meist ungeeignet): Vor- und Nachteile der Probenfertigung.

Materialien / Stahlsorten die nicht gefräst werden können: Laut Kundenaussagen können folgende Stahlgüten keinesfalls gefräst werden. Dies insbesondere da die Frästechnik versagt und die Schärfe auch erstklassiger Fräser bereits bei der ersten Fräsung rapide abnimmt und versagt (der Fräser schneidet nicht mehr; das Material wird verdichtet und dadurch die Ergebnisse verfälscht): DUPLEX-Stähle / Stahlschlüssel Werkstoffnummern: 1.4376 H500 - H800 - H1000 | 1.4378 | 1.4462 | 1.4162 | 1.4419 | 1.4122 | 1.4618 | 1.43XX (mit Mangan-Legierung) | 1.4301 (mit Mangan-Legierung) gehärteter Stahl des Presshärtens / der Warmumformung insbesondere "Manganstahl".

Die seit 1970 bekannte Probenschleifmaschine wurde konstruktiv so verbessert, dass auch angelernte Kräfte in der Lage sind, absolut parallele Proben hoher Oberflächengüte bei minimalem Zeitaufwand herzustellen - mit einer garantierten Parallelität der Probe besser als 0,02 mm nach IDDRG - Empfehlung. Die Probenschleifmaschine wurde seit der ersten Generation mehrfach überarbeitet und heute in der Version 7 ausgeliefert. Dabei wird das Schleifband nicht mehr manuell gespannt sondern durch einen pneumatischen Zylinder. Dies erhöht den Komfort beim Schleifbandwechsel und verbessert die Qualität der Schleifergebnisse. 

Das Non-Plus-Ultra: PSM2000    Proben-Schleif-Maschine 2000 (Schleifbandlänge 2000 mm): Industrie-taugliche Schleifbänder mit einem Schleifband 2.000 x 100 mm (Fläche 2.000 cm²) lassen sich bis zu 600 Zugproben schleifen. Das Schleifband wird auf der vollen Breite ausgenutzt.

Vermehrt erhalten wir von Interessenten die Rückmeldung, dass bei dem Produkt des Wettbewerbs (insbesondere bei harten Proben die Probe "garantiert" außerhalb der Messlänge reißt = der Versuch muss verworfen werden (und auch bei der nächsten Zugprobe tritt das gleiche Problem auf...). Keine andere Schleifmaschine für diese Anwendung ist den Aufgaben besser gewachsen.

• Entfernung der Kantenschädigung nach dem Stanzen (Entfernung der kaltverfestigten Randzone)
• Entfernung  der Schmelzkante nach dem Laserzuschnitt der Probe (üblich beim Presshärten)
• Endbearbeitung der unsauberen / konischen Schnittkante nach dem Wasserstrahlschneiden
• ohne Kühlwasser (!): Keine zeitaufwendige und kostenintensive Entsorgung von Metallschlämmen
• Absaugung ist nicht notwendig: Es wird mit Körnung 80 geschliffen - keine Gesundheitsgefährdung auch bei Edelstählen
• keine Proben-Erwärmung (Temperaturen unter 65 Grad, eine Kühlung ist NICHT erforderlich)
• Insgesamt wurden auf unseren Maschinen bereits ca. > 5.000.000 Zugproben geschliffen - ohne Reklamationen
• Gegenüber Wettbewerbsmaschinen um den Faktor 13,3 größere Schleifband-Oberfläche (2.000 cm²) für bis zu 600 Zugproben
• Ausnutzung der gesamten Schleifbandbreite (Wettbewerbsmaschinen besitzen keine Oszillation: Das Schleifband wird partiell verbraucht und vorzeitig zerstört)
• bei ALLEN unseren Kunden ist diese Maschine Favorit für Handhabung, Genauigkeit, Standfestigkeit und Verbrauchkosten; (Kundenrezensionen zu Wettbewerbsmaschinen: "Ungenau, Rückgabe / Wandlung erfolgt, stillgelegt, nicht industrietauglich, aufwendige Metallschlammentsorgung, hohe Verbrauchskosten der Schleifbänder")

Das eine Probe nach dem Stanzen / Lasern nachbearbeitet werden muss wird oftmals unterschätzt. Dabei ist dies eindeutig geregelt. Siehe Hintergrundwissen - Vorgabe der Normen
 

Eine Zugprobe ist auf das Schleifband lose aufgestellt. Das Schleifband bzw. der Schleifkopf mit Umlenkrollen weist die Kontur der Zugprobe auf (Schliff inklusive der Radien). Nach nur ca. 2 Minuten (inkl. Beladung des Probenhalters) ist eine Stanzkantenschädigung (Kaltverfestigung, Mikro-Rissbildung, Materialverdichtung, Materialumformung) komplett entfernt.
Diese Schleiftechnik erzeugt keine Hitze (!). Durch die geringen Temperaturen (bis ca. 65 Grad C) werden die Materialcharakteristika nicht verändert. Dafür müssten Temperaturen >120 Grad überschritten werden. Diese Temperaturen werden nie erreicht. 
Für unterschiedliche Probenformen stehen unterschiedliche Schleifköpfe (mit unterschiedlichen Distanzen der Umlenkwalzen) und andere Probenhalterungen zu Verfügung. Durch besondere Modifikation können ab sofort auch Proben mit einem Lc von nur 36 mm ("Daimler-Zugprobe" A30) geschliffen werden (bei Radius 15 mm)
Standardformen: A80 / A50 / ASTM A370 / JIS / A30

• Probe Einlegen und Probehalter schließen
• beide Seiten schleifen
• Proben entnehmen

Die Probengüte ist höherwertiger als jede andere Methode für die Endbearbeitung einer Blech - Zugprobe. Es gilt sogar die Aussage aus der Industrie: Sofern R+N-Werte ermittelt werden sollen ist diese Probenschleifmaschine unverzichtbar. Da eine Zugprobe bereits nach ca. 3 Minuten fertig für die Prüfung sein kann (inkl. Ausstanzen des Prüflings) ist gerade dieses System DAS Mittel um ein geringes bis mittleres Probenaufkommen innerhalb kurzer Zeit abarbeiten zu können. Gerade wenn z. B. der beladene LKW bereits wartet und die Freigabe des Materials eilt!

Die Probenschleifmaschine PSM 2000 ist eines der anerkanntesten Werkzeuge im Bereich der Probenvorbereitung für Zugversuche an Blechen. Bei manchen besonders sensibel reagierenden Werkstoffen ist Sie einziges adäquates Mittel um die beschädigte Kante zu bearbeiten - da versagt selbst eine CNC - Präzisionsfräse. Mehr und mehr wird diese Maschine auch für Zugproben erforderlich die besonders hart und vor allem zäh sind (Stichworte: Warmumformung, Warmformwerkzeuge, Formhärten, Presshärten, Bearbeitung von gehärteten Tailored Blanks) die nur eine geringe Dehnung aufweisen. Die Proben können nicht gefräst werden dabereits bei der ersten Probe der Fräser beginnt stumpf zu werden = Quetschung = Kaltverfestigung. Alle anderen Fertigungsmethoden bereiten große Schwierigkeiten oder sind sehr aufwendig. So können mit dieser Schleifmaschine auch Proben bearbeitet werden die eine Festigkeit von 1.600 MPa oder gar 2000 MPa aufweisen. Die Probenschleifmaschine PSM2000 wird für die Lösung dieser speziellen Probleme hochfester Bleche / Zugproben aus Warmumformung inzwischen von folgenden Unternehmen genutzt. Teilweise wird gestanzt / teilweise wird eine Laser-Besäumungsanlage auch für den Zuschnitt einer Zugprobe verwendet. Die Entfernung der geschädigten Kante ist in beiden Fällen zwingend erforderlich.

Unverzichtbar wird die Probenschleifmaschine bei Materialen die in der Form gehärtet (Presshärtung) werden: Die Proben lassen sich nur noch durch z. B. Lasern, Drahterodieren oder Hartschneiden herausarbeiten. Danach muss die Flanke von der thermischen Beeinflussung (Laser etc.) bzw. von der Kantenschädigung befreit werden. Wenn es auf Qualität ankommt ist die Probenschleifmaschine unverzichtbar für kritische Materialien. So wurde diese Maschine bei nahezu allen Herstellern von Autositzsystemen mit sicherheitsrelevanten Bauteilen (Sitzschienen) angeschafft:

• CRH Solingen (Johnsons Controls)
• CRH USA - Alabama (Johnsons Controls) 
• BROSE Coburg
• BROSE CANADA
• BROSE Tschechien
• FAURECIA Stadthagen

So simpel diese Technik ist - so unschlagbar ist sie in der Anwendung, auch da diese Präparation von angelernten Kräften erledigt werden kann. Sind Sie z. B. durch die Verwendung eines Tastarmdehnungsmessers auf  mittigen Riss der Probe angewiesen? Auf Wunsch kann die Probenschleifmaschine so gebaut werden, dass mittig je Seite bis zu 0,04 mm verjüngt geschliffen wird. Zugprobenschleifmaschinen und Zugprobenstanzen sind lieferbar für eine Stanzkraft von 50 - 3.000 kN und für folgende Normen: DIN, ISO, EN, ASTM, BS, Afnor, Jis, Ghost, etc.