Streifenziehversuch nach VDA-Standard und für die Aluminium-Warmumformung

Die Prozessgrenzen in der Blechumformung werden neben dem Werkstoff vor allem durch die herrschenden Reibungs- und Schmierungsverhältnisse bestimmt. Durch die zunehmende Komplexität industrieller Blechbauteile und den verstärkten Einsatz höherfester Werkstoffe kommt den tribologischen Randbedingungen eine große Bedeutung zu. Die Erfassung der Reibung als integrale Zustandsgröße zur Beschreibung der tribologischen Verhältnisse ist aufgrund der Komplexität der Wirkzusammenhänge nur unter Berücksichtigung des zugrundeliegenden Tribosystems möglich.

Eine Erfassung der Reibung in industriellen Blechumformprozessen ist in der Regel aus wirtschaftlichen und messtechnischen Gründen nicht möglich. Abhilfe schaffen realitätsnahe Modellversuche wie der Streifenziehversuch. Hierbei werden relevante Eigenschaften industrieller Tribosysteme der Blechumformung nachgebildet und die Reibung in Form von Reibwerten messtechnisch zugänglich gemacht. Die nachfolgende Abbildung zeigt die Streifenziehanlage des PtU sowie eine schematische Darstellung des Streifenziehversuchs zur Reibwertermittlung.

Die Werkzeuge des Streifenziehversuches können beheizt oder aktiv gekühlt werden. Für die Werkzeug- bzw. Blechschmierung stehen automatische Schmiersysteme zur Verfügung. Der Streifenziehversuch des PtU entspricht dem VDA-Lastenheft 230-213 und wurde in den Jahren 2018 bis 2023 zusätzlich für die Aluminium-Warmumformung weiterentwickelt. Neben der Variation der Kontaktnormalspannung, der Ziehgeschwindigkeit und der Beölungsmenge können die Blechbänder auf Temperaturen bis 550 °C erwärmt werden. Die nachfolgende Abbildung zeigt den schematischen Ablauf eines Streifenziehversuchs mit Blechschmierung bzw. alternativ mit Blecherwärmung und Werkzeugschmierung. Die Versuche können mit Einzelstreifen oder bei großen Versuchsreihen im Haspelbetrieb durchgeführt werden. Die Ziffern I bis IV kennzeichnen die Versuchsfolge.