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Prüfung von Blechen und Bändern

Unter Bändern versteht man Stahl- und Nichteisenmetallerzeugnisse, die zu Bunden (Coils) aufgerollt sind; z.B. das Warmband, welches als Vormaterial für kaltgewalzte Bleche dient.

Warmband wird bis ca. 15 mm Dicke und in Breiten von bis zu ca. 2.200 mm hergestellt. Bandbleche sind aus Warmbreitband geschnittene Bleche mit bis zu ca. 15 mm Dicke und bis zu ca. 2.000 mm Breite.

Zugversuche  Härteprüfungen  Biegeversuche  Schlagversuche  Ermüdungs- und Bruchmechanikversuche  Umformversuche  Automatisierung  Metall-Broschüre

Zugversuche an Blechen und Bändern

Zugversuche an Blechen und Bändern werden überwiegend nach der internationalen Norm ISO 6892-1 sowie der amerikanischen Norm ASTM E8 durchgeführt. Daneben gibt es eine Reihe nationaler Normen, die sich in den letzten Jahren immer mehr der internationalen ISO 6892-1 angeglichen haben. Für Europa ist die wortgleiche EN ISO 6892-1 gültig, die alle EU Mitgliedsstaaten verpflichtend als nationale Normen übernehmen müssen (z. B. als DIN EN ISO 6892-1). Die charakteristischen Kennwerte, die in diesen Normen definiert und in ihrer Bestimmungsmethode beschrieben sind, sind im Endergebnis miteinander vergleichbar. Wichtige Kennwerte zur Charakterisierung von Werkstoffen sind die Streckgrenze, die Dehngrenze, die maximale Festigkeit sowie die Dehnung bei maximaler Kraft bzw. maximaler Spannung sowie die Bruchdehnung. Diese Kennwerte sind Grundlage für Konstrukteure und somit wichtige Kriterien für die Abnahme der Produkte im Kunden-Lieferanten-Verhältnis. 

Zugversuche an Blechen und Bändern unter erhöhter Temperatur

In Anwendungen wie Motorenbau, Kraftwerksbau, Triebwerken und chemischen Anlagen ist das Werkstoffverhalten unter erhöhter Temperatur bis ca. 1.200 °C von entscheidender Bedeutung. Hierfür werden vor allem Zugversuche, aber auch Biegeversuche unter erhöhter Temperatur durchgeführt. ZwickRoell bietet für diese Prüfungen Hochtemperatur-Prüfsysteme als Komplettlösungen an. Diese bestehen aus Öfen mit Temperaturregelung, Probenhaltergestänge, Hochtemperaturdehnungsmessung und weiterem notwendigem Zubehör zur Hochtemperaturprüfung für die Integration in ZwickRoell Prüfmaschinen.

Zugversuch Metall
ISO 6892-1
zu Zugversuch Metall
Zugversuch Metall
ASTM E8
zu Zugversuch Metall
Zugversuch Metall bei erhöhter Temperatur
ISO 6892-2
zu Zugversuch Metall bei erhöhter Temperatur
n-Wert Metall
ISO 10275
zu n-Wert Metall
r-Wert Metall
ISO 10113
zu r-Wert Metall

Prüflösungen für Zugversuche an Blechen und Bändern

Für die Ermittlung der Kennwerte aus dem Zugversuch bietet ZwickRoell ein breites Spektrum von statischen Material-Prüfmaschinen an, mit denen die Prüfungen unter großen Kräften sehr präzise durchgeführt werden können. Für Längen- und Breitenänderungsaufnehmer (Extensometer) hat ZwickRoell ein umfangreiches Portfolio, aus dem je nach Kundenwunsch und Rahmenbedingung die optimale Kombination gewählt werden kann, z. B. ein inkrementaler Längenänderungsaufnehmer vom Typ makroXtens in Kombination mit einem optischen Breitenänderungsaufnehmer. Diese Kombination zeichnet sich durch hohe Robustheit und einen hohen Automatisierungsgrad sowie einfaches Probenhandling aus. Der makroXtens misst die Längenänderung bis zum Bruch. Die mechanische Ausführung der Messschneidenhalterungen verhindert eine Beeinträchtigung des Messsystems durch die schlagartige Entspannung der Probe bei Bruch. Mit optionaler Bruchlagenerkennung misst auch der optische Breitenänderungsaufnehmer bis zum Bruch die Breitenänderung entlang der Probe und macht somit die Klassifikation der Bruchlage sehr präzise möglich. 

Zur Charakterisierung von Umformeigenschaften werden im Zugversuch häufig auch die r- und n-Werte bestimmt; der n-Wert beschreibt die Verfestigung – Anstieg der Spannung – während der plastischen Verformung bis zur Gleichmaßdehnung. Der r-Wert beschreibt die senkrechte Anisotropie. Der n-Wert wird aus den Zugspannungsdaten und Dehnungswerten ermittelt. Für den r-Wert wird die Breitenänderung der Zugprobe zusätzlich und parallel gemessen. Die Zugproben werden dem Band oder Blech so entnommen, dass sie in bestimmten Winkeln zur Walzrichtung liegen. Denn der r-Wert ist u. a. von der Walzrichtung abhängig; dies kann bei Verwendung des Bleches zur Herstellung von Bauteilen durch Massivumformung von besonderer Bedeutung sein. Bei der Zugprüfung bleibt die Blechdicke in aller Regel als Probendicke erhalten, damit durch Oberflächenbearbeitungen keine Veränderungen des Werkstoffes herbeigeführt werden. Die parallele Länge wird durch Fräsen oder Stanzen nebst Nachbearbeitung so hergestellt, dass bei diesem Bearbeitungsprozess keine Veränderungen des Werkstoffes induziert werden. 

Eine Besonderheit ist der Zwei-Achsen-Zugversuch oder Kreuzzugversuch. Mit ihm werden weitere Verformungseigenschaften des Werkstoffes bestimmt. Dieser Versuch wird überwiegend in der Forschung und Entwicklung eingesetzt, weil man mit ihm definierte Spannungswerte im Kreuzungspunkt der Probe einstellen und untersuchen kann. ZwickRoell bietet drei unterschiedliche Modelle der Kreuzzugprüfmaschinen. Die Dehnungsmessung erfolgt in den meisten Fällen berührungslos optisch. Hier bietet ZwickRoell verschiedene optische / berührungslose Extensometer an. 

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Unsere Roboter-Prüfsysteme übernehmen die vollautomatische Durchführung von Zug-, Biege- oder Schlagversuchen für Proben mit Prüfkräften bis zu 2.500 kN.

 

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Produkte für Zugversuche an Blechen und Bändern

Härteprüfung an Blechen und Bändern

Härteprüfungen an Blech und Band werden hauptsächlich zur Charakterisierung der allgemeinen Oberflächenhärte und bei metallographischen Untersuchungen durchgeführt. Je nach Fragestellung kommen Härteprüfverfahren nach ISO 6506-1  (Brinellverfahren), ISO 6507-1 (Vickersverfahren), ISO 6508-1 (Rockwellverfahren) sowie nach ASTM E10 (Brinellverfahren), ASTM E384 (Vickers- und Knoopverfahren) und ASTM E18 (Rockwellverfahren) zum Einsatz. Daneben werden für bestimmte Anwendungsbereiche weitere Verfahren oder Vorschriften angewandt (z. B. für Anwendungsbereiche in der Luft- und Raumfahrt die europäische Norm EN 2002-7).

Härteprüfungen werden aber auch für die Schweißnahtprüfung an Blechen und Bändern eingesetzt, wenn hieraus größere Konstruktionen zusammengeschweißt werden. Markante Beispiele hierfür sind der Schiffsbau, die Offshore Anlagen und der Rohrleitungsbau für Öl- und Gastransporte (Pipelines).

Die Normenreihe DIN EN ISO 9015 legt die Art der Prüfungen fest. In der Regel werden Härteprüfungen nach Vickers HV5 oder HV10 (mit Prüfkräften von 49 N oder 98 N) durchgeführt. Da bei der Schweißnahtprüfung im Grundmaterial, in der Wärmeeinflusszone sowie im Schweißgut selbst die Härte geprüft und überwacht werden muss, sind an den Querschnitten und Querschliffen einer Schweißnaht eine Vielzahl von Härteeindrücken nötig. Für diese Art der Prüfungen werden sehr häufig automatisierte Härteprüfmaschinen eingesetzt, die mit programmierbaren Abläufen Härteeindrücke automatisch an vorbestimmte Positionen setzen und anschließend auch automatisch vermessen.

Brinell Prüfung Metall
ISO 6506, ASTM E10
zu Brinell Prüfung Metall
Vickers Prüfung Metall
ISO 6507, ASTM E92, ASTM E384
zu Vickers Prüfung Metall
Rockwell Härteprüfung Metall
ISO 6508, ASTM E18
zu Rockwell Härteprüfung Metall

Härteprüfer zur Prüfung von Blechen und Bändern

Das ZwickRoell Produktportfolio stellt für alle Verfahren Härteprüfmaschinen und –geräte zur Verfügung. Speziell für die Schweißnahtprüfung kommen vollautomatische Systeme zum Einsatz, die hunderte von Härteprüfungen ohne manuelle Eingriffe eines Bedieners selbstständig und zeitoptimiert durchführen können. Die ZwickRoell Härteprüfmaschinen und –geräte erfüllen die gängigen internationalen Normen und können auch nach den entsprechenden internationalen Normen kalibriert werden. ZwickRoell ist für die Kalibrierung von Härteprüfmaschinen als Kalibrierlabor durch die DAkkS akkreditiert.

Biegeversuche an Blechen und Bändern

Der 3-Punkt-Biegeversuch dient neben der Kennwertermittlung von Biegeeigenschaften auch der visuellen Beurteilung der Biegekante. Insbesondere das Verhalten von Schweißnähten wird im Biegeversuch visuell begutachtet. Mit verschiedenen Optionen für Biegeprüfeinrichtungen und Anpassung an vorhandene Probenhalter löst ZwickRoell diese Aufgabenstellung.

Biegeversuch Metall
ISO 7438, ASTM A370, ISO 8491
zu Biegeversuch Metall

Produkte für Biegeversuche

Schlagversuche an Blechen und Bändern

Charpy Kerbschlagbiegeversuch Metall
ISO 148-1
zu Charpy Kerbschlagbiegeversuch Metall
Charpy & Izod Kerbschlagbiegeversuch Metall
ASTM E23
zu Charpy & Izod Kerbschlagbiegeversuch Metall
Schnellzerreissversuch zu Schnellzerreissversuch
Fallgewichtsversuch Metall
DIN EN 10274, API 5L
zu Fallgewichtsversuch Metall

Produkte für Schlagversuche an Blechen und Bändern

Ermüdungs-/Bruchmechanikversuche an Blechen und Bändern

Bruchmechanik: kritischer Spannungsintensitätsfaktor K1C
ASTM E399
zu Bruchmechanik: kritischer Spannungsintensitätsfaktor K1C
Bruchmechanik: Risswachstum da/dN und Schwellwert
ASTM E647
zu Bruchmechanik: Risswachstum da/dN und Schwellwert
Dauerschwingversuch / Wöhlerversuch
DIN 50100
zu Dauerschwingversuch / Wöhlerversuch

Passende Produkte

Umformversuche an Blechen und Bändern

Tiefungsversuch Metall nach Erichsen/Olsen
ISO 20482, ASTM E643-84
Dehnungsfähigkeit eines Blechs
zu Tiefungsversuch Metall nach Erichsen/Olsen
Grenzformänderungskurve (FLC) Metall
ISO 12004
Bestimmung der Versagensgrenze eines Blechs
zu Grenzformänderungskurve (FLC) Metall
Hydraulischer Bulge-Test Metall
ISO 16808
Hydraulischer Tiefungsversuch
zu Hydraulischer Bulge-Test Metall
VW-Versuch Metall
PV 1054
Prüfung der Welligkeit eines Blechs
zu VW-Versuch Metall
Näpfchenziehversuch Metall/Aluminium
ISO 11531, DIN EN 1669
Ermittlung der Zipfelausbildung
zu Näpfchenziehversuch Metall/Aluminium
Näpfchenziehversuch Metall nach Fukui
JIS Z 2249
zu Näpfchenziehversuch Metall nach Fukui
Näpfchenziehversuch Metall Vierkant zu Näpfchenziehversuch Metall Vierkant
Limiting Drawing Ratio Test (LDR) Metall
Näpfchenziehversuch
Näpfchen-Tiefziehprüfung nach Swift
zu Limiting Drawing Ratio Test (LDR) Metall
Limiting Dome Height Test (LDH) Metall
Näpfchenziehversuch
zu Limiting Dome Height Test (LDH) Metall
Tiefzieh- und Abreißprüfung Metall
Nach Engelhardt
zu Tiefzieh- und Abreißprüfung Metall
Bestimmung Kantenrissempfindlichkeit Metall
ISO 16630
Lochaufweitungsversuch mit konischem Stempel
zu Bestimmung Kantenrissempfindlichkeit Metall
KWI-Versuch Metall
Lochaufweitungsversuch mit flachem Ziehstempel
zu KWI-Versuch Metall

Produkte für Umformversuche an Blechen und Bändern

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