Metody badawcze tłoczności blach
Metody badań formowania blach zapewniają wartości charakterystyczne dla obróbki i przetwórstwa metalu i obejmują badania takie jak próby tłoczenia, próby rozciągania miseczek czy badania ekspansji otworów.
W technologii formowania cienkie blachy poddaje się obróbce z wykorzystaniem różnych procesów produkcyjnych takich jak walcowanie, kucie swobodnie matrycowe, wytłaczanie, głębokie tłoczenie czy gięcie. Szczególnie obróbka blachy jest jedną z najstarszych technik produkcyjnych. Element jest doprowadzany do ostatecznego kształtu z płaskiego półwyrobu z blachy.
Głównymi motorami innowacji są technologia transportowa, a przede wszystkim przemysł motoryzacyjny. Rosnące wymagania w stosunku do materiałów z blachy w ramach ogólnych konstrukcji lekkich doprowadziły do powstania materiałów stalowych o wysokiej i bardzo wysokiej wytrzymałości, co jednak oznacza nowe wyzwania w zakresie formowania blach i kontroli procesu z ich zmniejszoną zdolnością do zmiany kształtu i wyższą odporność.
Badanie tłoczenia Próba rozciągania miseczek Badanie ekspansji otworów Dalsze metody badawcze
Typowe metody badawcze przy tłoczności blach
Typowe metody badań w zakresie formowania blachy to klasyczna próba tłoczenia według Erichsena (ISO 20482) i Olsena (ISO 20482), próba rozciągania miseczki do badania głębokiego ciągnienia (ISO 11531 / EN 1669) i badania rozszerzania otworu zgodnie z ISO 16630 przy podwyższonym zastosowaniu w materiałach stalowych o wysokiej wytrzymałości.
Szczególne znaczenie ma wyznaczenie krzywej granicznej formowania według ISO 12004, za pomocą której w badaniach w dwuetapowym eksperymencie generowane są krytyczne zmiany kształtu, a następnie porównywane i oceniane ze zmianami kształtu występującymi na rzeczywistym elemencie. Określona krzywa zmiany formowania granicznego lub Forming Limit Curve (FLC) pomaga zoptymalizować formowanie blachy podczas projektowania komponentu, a tym samym przyspiesza proces rozwoju.
Formowanie na gorąco
- Hartowanie przez ściskanie jako proces produkcyjny w procesie formowania na gorąco zyskało w ostatnich latach znacznie na znaczeniu, aby spełnić specyficzne wymagania dotyczące niższej masy całkowitej przy większym bezpieczeństwie zderzenia.
- Celem tego procesu jest osiągnięcie takiej samej lub wyższej wytrzymałości formowanych części z blachy przy zmniejszonym zużyciu materiału, niż można to osiągnąć za pomocą konwencjonalnych technik formowania.
- Wielu producentów samochodów wykorzystuje te procesy do produkcji konstrukcyjnych części nadwozia, takich jak słupki A i B, tunele skrzyni biegów, wsporniki przedniego i tylnego zderzaka, progi drzwi, wzmocnienia drzwi, podłużnice, relingi dachowe i ramy dachowe.
- W porównaniu z formowaniem konwencjonalnym, formowanie na gorąco jest z natury bardziej złożone i umożliwia wytwarzanie elementów o dużej wytrzymałości, dużej złożoności geometrycznej i zminimalizowanych efektach sprężynowania w krótszym czasie. Z produktu końcowego pobierane są próbki i oprócz klasycznego badania twardości, określana jest także ich wytrzymałość w badaniach na rozciąganie i zginanie.
