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Ostschweizer Fachhochschule: Berührungslose Messung von Fließkurven im Temperaturbereich -80 °C bis +250 °C

Case Study

  • Kunde: OST – Ostschweizer Fachhochschule, Campus Buchs SG
  • Ort: Buchs, Schweiz
  • Branche: Institute & Akademie
  • Thema: Zugversuch an Metallen bei tiefen Temperaturen

Mai 2026

Zur Charakterisierung metallischer Bleche im Temperaturbereich von -80 °C bis +250 °C nutzt die Ostschweizer Fachhochschule eine AllroundLine Z100 Prüfmaschine mit Temperierkammer. Sie dient der Ermittlung temperaturabhängiger Fließkurven und r-Werte als Grundlage für die Finite-Elemente-Simulation von Umformprozessen.

Vorstellung OST  Herausforderung & Lösung  Produkte

Praxisnahe Forschung und industrielle Werkstoffanalyse

Die OST – Ostschweizer Fachhochschule am Campus Buchs SG verbindet Lehre, Forschung und industrielle Zusammenarbeit. Neben der Ausbildung von Studierenden und Lernenden unterstützt die Hochschule Unternehmen aus der Schweiz und Liechtenstein mit Messdienstleistungen und anwendungsnahen Forschungsprojekten.

Im Bereich der mechanischen Bauteilanalyse bietet die Ostschweizer Fachhochschule Simulation und Materialcharakterisierung aus einer Hand an. Neben der klassischen Bauteilauslegung steht insbesondere die realitätsnahe Abbildung von Umformprozessen mittels Finite-Elemente-Simulation im Fokus. 
Ziel ist es, Werkstoffverhalten präzise zu erfassen und in numerischen Modellen belastbar abzubilden.

Temperaturabhängige Materialdaten für Simulationen

Finite-Elemente-Simulationen von Umformprozessen erfordern detaillierte und temperaturabhängige Materialkennwerte, die über Standardangaben in Werkszeugnissen hinausgehen. Dazu zählen vollständige Fließkurven, r-Werte zur Beschreibung anisotropen Verhaltens dünner Bleche sowie Versagenskriterien unter extremen Temperaturbedingungen.

Am Campus Buchs SG werden metallische Werkstoffe im Bereich von -80 °C bis +250 °C geprüft. Grundlage ist der Zugversuch nach ISO 6892-3 für tiefe Temperaturen. Die Prüfungen erfolgen mit einer Universalprüfmaschine AllroundLine Z100 in Kombination mit einer Temperierkammer. Insbesondere im Tieftemperaturbereich bietet die berührungslose Dehnungsmessung mit einem Video-Extensometer entscheidende Vorteile. Mittels digitaler Bildkorrelation (2D DIC) kann die Dehnungsverteilung auf der Probenoberfläche sichtbar gemacht werden. Gleichzeitig bleibt die Temperierkammer während der Messung geschlossen, wodurch eine Vereisung im Probenraum und an den Spannzeugen reduziert wird. Dies erhöht die Messstabilität und verbessert die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse.

Die gewonnenen Materialkennwerte dienen als Grundlage für belastbare FEM-Modelle zur Simulation realer Umformprozesse.
 

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