Dissertation Staeves, Auswahl des Pruefprinzips und der Messgroessen

6.1 Auswahl des Prüfprinzips und der Meßgrößen

In diesem Kapitel wird ein Prüfprinzip ausgewählt, das die meßtechnische Erfassung der Haft- und Gleitreibung sowie von Stick-Slip-Effekten unter dem Realprozeß entsprechenden Bedingungen ermöglicht.
Die in Kapitel 2.2 vorgestellten Prinzipien der Kategorien I bis III erlauben es nicht, einzelne Mechanismen der Topografie unabhängig voneinander zu beurteilen. Die Prinzipien der Kategorie VI bieten keine auf den Realprozeß übertragbaren Ergebnisse.
Modellversuche der Kategorie IV an Bauteilen wie rotationssymmetrischen Näpfen sind zur Untersuchung von Topografien aus zwei Gründen kritisch.

Die meßbaren Kräfte oder Ziehtiefen werden sowohl durch Anteile aus der Reibung als auch durch Anteile aus der Umformung des Bleches beeinflußt. Werden verschiedene Bleche mit unterschiedlichen Dressiergraden untersucht, dann ist nicht zu erkennen, ob die Unterschiede in den Meßdaten aus geänderten tribologischen Bedingungen oder geänderten Festigkeitswerten resultieren.
Je nach Stelle im Werkzeug wird hohe oder niedrige Reibung benötigt. Unter dem Niederhalter eines rotationssymmetrischen Napfes soll die Reibung niedrig sein, damit das Blech ungehindert in die Umformzone einfließen kann. Am Stempelboden wirkt sich hohe Reibung günstig aus, da sie die Krafteinleitung vom Stempel in das Blech verbessert. Treten im Napfziehversuch Reißer auf, dann kann entweder die Reibung unter dem Niederhalter zu hoch oder am Stempelboden zu niedrig gewesen sein. Modellversuche an Bauteilen sollten nur dann eingesetzt werden, wenn bekannt ist, daß das Bauteil entweder nur infolge zu hoher oder nur infolge zu niedriger Reibung reißt. Versagt es je nach Versuchsbedingungen im einen Fall wegen zu hoher und im anderen Fall wegen zu niedriger Reibung, dann sind die Ergebnisse nicht auf andere Bauteile übertragbar [191]. Die Unterscheidung tribologischer Mechanismen ist damit nicht möglich.

Streifenziehversuche der Kategorie V ermöglichen es, die Reibung für unterschiedliche Beanspruchungsbedingungen zu ermitteln. Die Wirkung tribologischer Mechanismen läßt sich in Streifenziehversuchen deshalb besser untersuchen als an komplexen Realteilen. Die Ergebnisse sind auf verschiedene Bauteile übertragbar, wenn bekannt ist, ob das Bauteil, für das eine Topografie ausgewählt werden soll, durch zu hohe oder zu niedrige Reibung versagt.
Innerhalb der Kategorie V stehen Streifenziehversuche verschiedener Prinzipien zur Verfügung, deren Vor- und Nachteile umstritten sind. Im folgenden Kapitel werden deshalb die Ergebnisse der drei am weitesten verbreiteten Prinzipien miteinander verglichen. Anschließend wird in Kapitel 6.1.2 untersucht, inwieweit sich die Ergebnisse aus den Streifenziehversuchen auf das Ziehen von komplexeren Bauteilen übertragen lassen.