Blechprüfung: Prüfung von 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. 

Für die Ermittlung der Kennwerte aus dem Zugversuch bietet ZwickRoell ein breites Spektrum von 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. 

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.