Bestimmung von Materialkennwerten für die Materialkartenerstellung

Simulationen spielen im Produktentstehungsprozess eine wichtige Rolle. Die Entwicklung der Form und die Konstruktion eines Produktes sowie der dazu erforderlichen Werkzeuge und Umformprozesse werden zuerst am Rechner simuliert und optimiert. Diese Simulationen und Optimierungen von Produkten sowie Umformverfahren sollen möglichst realitätsnahe Ergebnisse liefern. Dazu müssen die Kennwerte des spezifischen Materials, das in der Simulation umgeformt wird, bekannt sein. Die Kennwerte beschreiben, wie sich das Material während einer Umformung verhält.

Die Materialkennwerte werden mit entsprechenden Prüfverfahren wie etwa Nakajima-, Bulge- oder Zugversuchen bestimmt. Die Ergebnisse der Versuche werden in Materialkarten dokumentiert.

Das ARAMIS System hilft dabei, entsprechende Kennwerte effizient zu ermitteln. Der Ingenieur ermittelt optisch in 3D über die komplette Fläche der Materialprobe hinweg die Verformungen, die in diesen Versuchen durchgeführt werden. Er identifiziert darüber wichtige Materialkennwerte wie die Grenzformänderungskurve (FLC) nach ISO 12004 oder die biaxiale Fließkurve nach ISO 16808.

Eine Materialkarte mit diesen Informationen liefert dann sichere Eingangsparameter für die Simulationsrechnungen. Mit der Materialkarte wird Folgendes sichergestellt:

1. Das Bauteil wird so ausgelegt, dass die nötige Bauteilsicherheit gegeben ist.

2. Die Konstruktion erfolgt bauteilgerecht.

3. Die Simulationen liefern realitätsnahe Ergebnisse.

Fazit: Entwicklungszeiten und Testläufe werden auf diese Weise deutlich verringert.