Grenzformänderungskurve FLC nach ISO 12004

Forming Limit Diagramm FLD, Forming Limit Curve FLC

Die Grenzformänderungskurve (Forming Limit Curve FLC) nach ISO 12004 ist ein wichtiger Parameter bei der Blechumformung. 

Mit Hilfe der Grenzformänderungskurve werden in einem zweistufigen Experiment kritische Formänderungen in Versuchen erzeugt. Anschließend werden die Ergebnisse mit am realen Bauteil vorliegenden Formänderungen verglichen und bewertet.

Mit Hilfe des ermittelten Grenzformänderungsschaubilds (Forming Limit Diagram FLD) kann zum einen die Versagensgrenze des Werkstoffes bestimmt werden, zum anderen können Werkstoffe miteinander verglichen. Dadurch kann frühzeitig im Entwicklungsprozess ein geeigneter Werkstoff für den Umformprozess ermittelt und Entwicklungszeiten reduziert werden. Des Weiteren kann die Grenzformänderungsanalyse zur Prozessüberwachung in der Produktion eingesetzt und somit die Produktqualität erhöht werden.

Grenzformänderungskurven werden üblicherweise mit Tiefungsversuchen an Blechproben nach Nakajima (halbrunder Tiefungsstempel) oder nach Marciniak (flacher Stempel) ermittelt.

 

 

 

Grenzformänderungskurve: Blechproben mit unterschiedlichen Geometrien werden beim FLC-Versuch nach ISO 12004 bis zum Versagen umgeformt.

Blechproben mit unterschiedlichen Geometrien werden bis zum Versagen umgeformt. Durch die Variation der Probenbreite (stark tailliertes Blech (links) bis zum Vollblech (rechts)) stellen sich unterschiedliche Tief- und Streckziehbedingungen (von der gleichmäßig biaxialen Verformung bis zur reinen Zugbelastung) auf der Blechoberfläche ein.

Für jede Blechprobe wird die maximalen Formänderung durch einen Tiefungsversuch bestimmt. Die einzelnen Werte definieren die Grenzformänderungskurve FLC eines Werkstoffes.

Grenzformänderungskurve FLC

Die erreichbaren Formänderungen der verschiedenen Probenformen definieren die Grenzformänderungskurve eines Werkstoffes.  

In der Regel macht man zu jeder Geometrie drei Proben, auf jeder Probe drei Schnitte. Für die Grenzformänderungskurve werden mindestens 5 Probenformen geprüft (hier sind es 8).

Grenzformänderungskurve FLC nach ISO 12004

Auswertung der Grenzformänderungskurve FLC nach ISO 12004

Für manuelle Auswertungen mittels Messmikroskopen werden die Proben vor dem Test mit einem Kreismuster versehen. Unter der Belastung verformen sich die Kreise zu Ellipsen, deren Hauptachsen die Dehnungen an der Bauteiloberfläche in Haupt-und Nebenrichtung darstellen.

Für Auswertungen mittels optischen 3D-Messsystemen, z.B. Aramis von GOM, werden mit Hilfe eines Farbsprays stochastische Muster aufbracht und die Verschiebung der Muster unter der Belastung ausgewertet.

BUP_600_Kamera_testControl [tC II]_+FO
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