Flachstauchversuch

Probe zwischen den Werkzeugen

Der Flachstauchversuch dient als Verfahren der Werkstoffprüfung der Ermittlung von Werkstoffeigenschaften. Der Flachstauchversuch ist eine Form des Druckversuchs. Primäres Ergebnis des Versuchs ist die Fließkurve, aus der weitere Parameter abgeleitet werden können, wie etwa Parameter von Verfestigungsmodellen.

Im Versuch wird eine flache Probe der Länge a und Höhe h₀ zwischen zwei parallelen Werkzeugen gestaucht. Dabei wird die benötigte Presskraft F und die zugehörige Probenhöhe h ermittelt. Aus der Anwendung des dritten Newtonschen Axioms lässt sich das Kräftegleichgewicht zwischen der durch die Prüfmaschine erzeugten Kraft und der vom Werkstoff entgegengebrachten gleich großen Kraft $k_{f}\cdot A$ formulieren:

$F=k_{f}\cdot A=k_{f}\cdot a\cdot b$

und nach der Fließspannung k_f auflösen:

$\Leftrightarrow k_{f}={\frac {F}{A}}={\frac {F}{a\cdot b}}.$

Die so ermittelte Fließspannung wird in der Fließkurve dem Vergleichsumformgrad

$\varphi =ln{\frac {h}{h_{0}}}$

zugeordnet.

Eine ebene Formänderung ist gegeben, wenn die Werkzeugbreite b klein ist gegenüber der Probenlänge a. Überschätzungen der gemessenen Kräfte durch die nicht umgeformten Probenteile können durch Abrunden der Werkzeuge vermindert werden.

Mit dem Flachstauchversuch lassen sich große Umformgeschwindigkeiten und Vergleichsformänderungen erzielen.

Eine weitere Variante des Stauchversuch ist der Zylinderstauchversuch.

Literatur

Dahl, W.; Kopp, R.; Pawelski, O.: Umformtechnik: Plastomechanik und Werkstoffkunde. Stahleisen, 1993, ISBN 978-3-514-00402-3. 

• Eckart Doege, Bernd-Arno Behrens: Handbuch Umformtechnik. 3. Auflage, Grundlagen – Technologien – Maschinen, Springer Verlag, Berlin / Heidelberg 2016, ISBN 978-3-662-43890-9.

Weblinks

• Praktikumsskript: Tiefziehen und mechanische Kennwerte (abgerufen am 9. Januar 2020)
• Erweiterung der Formänderungsgrenzen von Stahlwerkstoffen bei der Hochgeschwindigkeitsumformung (abgerufen am 9. Januar 2020)
• CHARAKTERISIERUNG DER GEFÜGEENTWICKLUNG UND UMFORMBARKEIT BEI DER HALBWARMUMFORMUNG VON STÄHLEN (abgerufen am 9. Januar 2020)
• Erweiterung der Verfahrensgrenzen des Flach-Clinchens (abgerufen am 9. Januar 2020)
• Unerwünschte Asymmetrie beim Walzprozess eine orientierende Darstellung durch Stauchversuche (abgerufen am 9. Januar 2020)