Anwenderbericht:
Schweißnahtprüfung
Ermittlung von Messdaten aus der Schweißnaht als Basis für FEM-Simulationen
Das Eindruckverfahren nach DIN SPEC 4864 konnte im Rahmen von Forschungsarbeiten zum Thema „Widerstandspunktschweißen“ erfolgreich eingesetzt werden. Klassischer Weise wurde vorher mit der Härteprüfung die Härte ermittelt und hieraus Rückschlüsse auf die Festigkeit gezogen. Jedoch ist man hier schnell an die Grenzen der Aussagekraft des Härtewertes gestoßen. Belastbare Aussagen zur Dehngrenze oder dem Verfestigungsverhalten konnten kaum getroffen werden. Auch die Umwertung von Härte in die Zugfestigkeit war beispielsweise bei austenitischen Werkstoffen oder Aluminiumlegierungen nur mit einer hohen Fehlertoleranz möglich.
Mit dem Eindruckverfahren können die gewünschten Eigenschaften zur Festigkeit (Dehngrenze Rp0,2 und Zugfestigkeit Rm) der Schweißverbindung ermittelt werden. Im weiteren Verlauf werden die mit dem Eindruckverfahren ermittelten lokalen Fließkurven in eine elastisch-plastische Verformungssimulation eingebracht. Hierdurch ergibt sich eine detaillierte Modelldarstellung der Schweißverbindung. Die Ergebnisse erlauben so die Erarbeitung einer Berechnungsgrundlage für ein Versagensmodell, anhand dessen eine optimierte Auslegung der Fügeverbindung durch den Konstrukteur erfolgen kann.
„Das Eindruckverfahren von Imprintec hat uns zur gewünschten Lösung geführt. Vorher wurden die Schweißpunkte mit der Härte charakterisiert und es konnten kaum Aussagen zur Rp0,2-Dehngrenze getroffen werden. Zugproben als Alternative zu fertigen, um den Festigkeitsverlauf zu untersuchen, war durch geringes Probenvolumen nicht möglich. Das Eindruckverfahren vereint die lokale Untersuchungsmöglichkeit der Härteprüfung mit der Aussagekraft des Zugversuchs zur Zugfestigkeit und Dehngrenze.“ (2019)
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