Probenformen Zugproben aus Blech ISO6892 (DIN 50125) / ASTM / JIS / GOST

 

Formhärten / Presshärten / Heißpressen / Warmumformung / Hot deforming / Hot Stamping

sind die Stichworte die der Werkstoffprüfung der Automotive-Blech-Industrie besondere Probleme bereiten.

Aktuell suchen alle Hersteller und Zulieferer im Fahrzeugbau / der Carbody-Industrie (tendenziell auch LKW-Bau) dringend nach Lösungen zur Herstellung von Zugproben aus gehärteten Blechen, bei denen Festigkeiten bis 1600 MPa (tendenziell 1800 MPa) üblich sind.

Bei diesen gehärteten Blechen versagen die meisten üblichen Herstellungsarten. So sind die Fräser für eine spanende Bearbeitung innerhalb kurzer Zeit stumpf und bringen in das Material teilweise zusätzliche Schäden ein (Quetschung / Verdichtung durch stumpfe Fräser).

Ein zusätzliches Problem tritt dadurch auf, dass die Proben an einem umgeformten Blechteil / Formstück entnommen werden muss. Da dieses Bauteil eine 3D-Kontur aufweist ist es mittels Standard-Stanzwerkzeug kaum möglich an dieser Kontur eine Stanzung durchzuführen um den Zugstab ("Knochen") zu entnehmen. Daher wird aus dem Bauteil mit einem Hand-Trenngerät (Winkelschleifer / "Flex") ein möglichst großer Streifen herausgetrennt um diesen dann stanzen zu können.

Seit 1970 ist die Probenvorbereitung für unser Unternehmen ein Kernthema. Als weltweit erstes Unternehmen lieferten wir in 2013 Stanzwerkzeuge / Stanzen für das Hartschneiden gehärteter Bleche (Link auf YouTube). Für eine hochqualitative Probengüte müssen diese gestanzten Proben einer Endbearbeitung (Schleifen) unterzogen werden.

Um auch diese Vorarbeit des Heraustrennens eines Streifens einzusparen setzt sich mehr und mehr der Trend durch die Zugproben aus den gehärteten Blechen sekundenschnell mittels Laser auszuschneiden. Ein an einem Roboterarm geführter Laser ist in der Lage an jeder beliebigen Stelle des Bauteiles eine Zugprobe (Hantel / Knochen) zu entnehmen. Durch die heiße Bearbeitung wird die Kante der Zugprobe jedoch stark geschädigt. Das Material an der so wichtigen Messlänge Lc wird durch den Laserstrahl geschmolzen und verändert die Werkstoffkennwertr enorm.

Um die Worte eines Mitarbeiters der Universität Kassel zu benutzen: "Die einzige qualitativ geeignete Maschine für die Nachbearbeitung / Abarbeitung der Schmelzkante / Stanzkante ist die Probenschleifmaschine des Herstellers SCHÜTZ+LICHT. Alle anderen Schleifmaschinen sind dafür nicht geeignet.

Mit der hier beworbenen Probenschleifmaschine können alle Konturen beschliffen werden. Dafür stehen unterschiedliche Schleifköpfe und Probenhalter zu Verfügung bzw. werden jeweils nach Kundenanforderung gefertigt:

DIN / EN / ISO:
Lo 80 mm (Lc 120 mm)
Lo 50 mm (Lc   75 mm)
Lo 30 mm (Lc   36 mm) ("Daimler Zugprobe")

ASTM
Lo 50 mm (Lc 75,15 mm) [G2" / 2 1/4"]

JIS
Lo 50 mm (Lc 60 mm)

Sonderformen auf Anfrage

Für die Nachbearbeitung empfehlen wir die Probenschleifmaschine PSM 2000

Maßtabelle der Blech-Zugprobendimensionenen nach ISO6892 (DIN50125), ASTM A370 ...

Hinweis: Bitte beachten Sie, dass die Probenformen A50 (ISO6892) und ASTM A370 für bestimmte Dimensionen ein Mindestmaß vorschreiben. Die Proben sollten (zur Einsparung eines Werkzeuges / Schleifkopf + Probenhalter) exakt gleich ausgelegt werden. So sieht z. B. Die ASTM eine Messlänge von 2,25 Zoll vor (57,15 mm). Dieses Maß entspricht dem Mindestmaß 57 mm der A50 Probe.

 

Sofern die Norm ein Mindestmaß “min“ nennt sollte dieses Maß vergrößert werden. Dafür sprechen wir eine Empfehlung (xy) aus

Bezeichnung

ISO6892 B.1 - 1
Form H1 - A50
[DIN 50125]

ISO6892 B.1. – 2
Form H2 - A80
[DIN 50125]

ISO6892 B.1. – 3
~ JIS Z2205

Sonderprobe
A30 - „Daimler“
(Formhärtung)

ASTM A370 – 10

JIS Z2201

ISO

ASTM

Inch

mm

Lt

L

165 min
(200)

250

200

~136

200

200

B

C

20

30

35

9

~ 3/4“

~ 20

35

h

B

35
(50)

50

55

30 min.
(~45)

2“min

50 min

55

R

R

20

20

25

(15)

1/2“min

13 min
(20)

25

Lc

A

57 min.
(75)

90 min.
(120)

60 min.
(75)

36

2 1/4“min
(3“)

60 min
(75)

60

Lc Parallelität

0,06

0,12

0,12

0,06

 

 

0,1

L0

G

50

80

50

30

50

50

b0

W

12.5
+/- 1

20
+/- 1

25
+/- 1

5

0,5“

12,5

25

b+

W+

Aufmaß gestanzte Proben: 10 % der Blechdicke je Seite

(Entfernung der geschädigten Stanzkante = Kaltverfestigung, Mikro-Risse, Grate)

a0

T

Dickenbereich für Schnittwerkzeuge / Stanztechnik: 0,05 – 8 mm (neu: bis 12 mm)

Zugproben-Stanzwerkzeuge

Alle durch uns gelieferten Stanzwerkzeuge / Schneidwerkzeuge werden exakt nach den Anforderungen unserer Kunden gefertigt. So können individuell alle gängigen Probenformen hergestellt werden: ISO / ISO6892, ASTM, / JIS / GHOST und andere.

Grundsätzlich sollte ein Stanzwerkzeug mit Aufmaß in der Probenbreite hergestellt werden, auch wenn eine Abarbeitung einer Schädigungszone (kaltverfestigte Randzone die beim Stanzen entsteht) nicht vorgenommen werden soll.  In vielen Fällen ist im Nachhinein doch die Erfordernis gegeben die Proben in der Messlänge zu bearbeiten. Sind die Werkzeuge jedoch auf das Nennmaß der Norm gefertigt, kommt es dazu, dass die Proben nach dieser Bearbeitung schmaler sind als dies die Norm zulässt.

C-Form-Stanzwerkzeug für Zugproben aus Blech

Zugproben-Stanzwerkzeug auf Rollentisch 
Der Schnittstempel ist aus der Führungsplatte ausgebaut.
Im oberen Teil des Bildes ist die Matrize von unten sichtbar.

Neben der Standard-Bauform sind weitere Varianten lieferbar:

  • Erweiterung für die Entnahme einer Zugprobe im Winkel von 45°
  • Doppel-Entnahme mit Tiefenanschlag (2 Proben hintereinander)
  • zusätzliche Ronde (Prüfung der Zinkauflage)
  • federnde Niederhalterplatte zur Klemmung dünnster Bleche 0,05 - 0,3 mm
  • Sonderformen
  • Auslegung für weiche Materialien (Kupfer, Aluminium ...
  • Auslegung Hartschneiden Bleche <1.600 MPa (Warmumformung / Presshärtung)
  • ... alles ist möglich, fragen Sie uns

Zugproben Stanzwerkzeug Roboter-Stanzanlage SHOUGANG

C-Form-Stanzwerkzeug für die gleichzeitige Entnahme von
2 Zugproben           und
1 Ronde                    und 
1 Quadrat

Zugproben-Stanzwerkzeug für 3 Zugproben Entnahmerichtung 0 / 45 / 90°

Bei diesem C-Form-Stanzwerkzeug werden in einem Hub 3 Zugproben gleichzeitig entnommen. Die Entnahme erfolgt als Längs- / Diagonal / Quer- Probe zur Walzrichtung

Layout eines Stanzwerkzeugs (Schnittplatte)

Die Konstruktion erfolgt entsprechend Ihren Anforderungen flexibel und schnell mittels 3D CAD - Software.

4-Schnitt-Werkzeug (2 Schnitte links | 2 Schnitte rechts)

  • Parallelstreifen (Biegeprobe)
  • Zugproben

Das Werkzeug ist wegen des weichen und dünnen Materials mit federnder Niederhalteplatte ausgestattet.