10 Auswahl der Kriterien und Kenngrößen
10.1 Tribologische Kriterien und Kenngrößen
Zur Beurteilung von Topografien in Modellversuchen wurde aufgrund der in
Kapitel 6 dargestellten Ergebnisse der Streifenziehversuch in der Flachbahn
ausgewählt und nachgewiesen, daß die Ergebnisse auf komplexere
Bauteile übertragbar sind. Besonders die gemittelte maximale Kontaktnormalspannung
hat sich als geeignet erwiesen, die für reale Ziehteile wichtige Reibung
kurz vor Versagen eines Bauteils zu beurteilen. Zwischen den Kontaktnormalspannungen
bei unterschiedlichen Gleitgeschwindigkeiten bestehen hohe Korrelationskoeffizienten,
so daß die gemittelte maximale Kontaktnormalspannung verwendet werden
darf. Bei der niedrigen und in der Praxis selten auftretenden Gleitgeschwindigkeit
von 25 mm/s wurden von den höheren Gleitgeschwindigkeiten abweichende
Ergebnisse ermittelt. Wenn die Eignung von Topografien für Ziehprozesse
mit entsprechend niedrigen Gleitgeschwindigkeiten beurteilt werden soll,
dann ist die maximale Kontaktnormalspannung bei diesen niedrigen Gleitgeschwindigkeiten
zu bestimmen.
Voraussetzung zur Messung der maximalen Kontaktnormalspannung ist eine
Anlage, bei der das Blech plastisch gedehnt wird, um die erhöhte Einglättung
der Topografie abzubilden. Modellversuche, bei denen das Blech fest auf
einer Unterlage aufliegt, sind dazu nicht geeignet (Tabelle 24).
Tabelle 24: Anforderungen an die Versuchsanlage zur Beurteilung
der Topografie von Blechen
Die Gleitreibungszahl hat sich beim Vergleich der Ergebnisse von Streifenziehversuchen,
Napf und Pedaltopf als weniger geeignet erwiesen als die maximale Kontaktnormalspannung.
Bei den Streifenziehversuchen wurden zur Standardabweichung der Reibungszahl
deutlich höhere Korrelationskoeffizienten berechnet als zur Reibungszahl
selbst. Die Reibungszahl im Gebiet der Grenzreibung wird nur wenig von
der Topografie beeinflußt, die Ausbildung hydrodynamischer Effekte
bei höheren Gleitgeschwindigkeiten dagegen deutlich. Topografien sollten
deshalb weniger über die Reibungszahl, als vielmehr danach beurteilt
werden, wie deutlich die Reibungszahl mit zunehmender Gleitgeschwindigkeit
absinkt. Dazu sind Modellversuche mit Variation der Gleitgeschwindigkeit
und relativ große Werkzeuge erforderlich (Tabelle 25).
Tabelle 25: Ausgewählte Kriterien und Kenngrößen
zur Beurteilung der tribologischen Systemeigenschaften von Topografien