Präzise Kontrolle des Materialverhaltens ist der Hauptgrund für die Notwendigkeit einer einstellbaren Niederhalterkraft an einer Laborpresse. Durch Variation dieses Drucks kann das Gerät verschiedene Umformbedingungen simulieren – insbesondere das Klemmen des Materials zum Testen der reinen Dehnung und das Zulassen des Gleitens zum Testen der Reibung. Diese Fähigkeit ist unerlässlich, um spezifische Fehlerarten zu isolieren und die Umformgrenzen von Kartontrays genau zu bestimmen.
Ohne die Möglichkeit, die Niederhalterkraft zu modulieren, ist es unmöglich, zwischen Materialversagen durch Dehnung und Versagen durch Reibung zu unterscheiden. Die Einstellbarkeit ermöglicht es Forschern, zwischen der Messung der maximalen Dehnungsgrenzen und der Analyse der Fließeigenschaften zu wechseln und so eine vollständige Bewertung der Umformbarkeit des Materials zu gewährleisten.
Die Mechanik der Materialbewertung
Um Karton vollständig zu bewerten, muss man verstehen, wie er sich unter zwei verschiedenen physikalischen Bedingungen verhält: Dehnung und Fließen. Eine einstellbare Niederhalterkraft ist der Mechanismus, der zum Umschalten zwischen diesen Zuständen verwendet wird.
Feste Blecheinstellungen: Testen der Dehnung
Wenn die Laborpresse auf eine feste Blecheinstellung eingestellt ist, übt sie eine hohe Niederhalterkraft auf den Umfang des Kartons aus.
Dieser hohe Druck klemmt das Material fest an Ort und Stelle und verhindert effektiv jegliches Materialfließen in die Form.
Da das Material nicht gleiten kann, wird es gezwungen, sich zu dehnen. Dies ermöglicht es Forschern, die maximalen Dehnungsgrenzen des Kartons zu bestimmen und genau zu ermitteln, wie viel Dehnung er vor dem Reißen aushält.
Gleitende Blecheinstellungen: Analyse der Reibung
Umgekehrt verwendet eine gleitende Blecheinstellung einen deutlich geringeren Druck auf den Niederhalter.
Diese Reduzierung ermöglicht es dem Karton, beim Absenken der Presse physisch in den Formhohlraum zu fließen.
Dieser Modus ist unerlässlich für die Untersuchung von Reibungseigenschaften. Er verlagert den Fokus von der inneren Zugfestigkeit des Materials auf die Wechselwirkung zwischen der Kartonoberfläche und der Form.
Häufige Fallstricke bei der Parameterauswahl
Obwohl die einstellbare Kraft kritische Daten liefert, erfordert sie eine präzise Kalibrierung, um gültige Ergebnisse zu erzielen. Ein Missverständnis der Beziehung zwischen Kraft und Fluss kann zu falschen Schlussfolgerungen über die Machbarkeit eines Materials führen.
Fehlidentifizierung von Fehlerarten
Das Hauptrisiko bei der Umformanalyse besteht darin, einen Dehnungsfehler mit einem Reibungsfehler zu verwechseln.
Wenn die Kraft während eines Reibungstests zu hoch ist, wird das Material künstlich zurückgehalten. Dies führt zu einem Bruch aufgrund übermäßiger Spannung und lässt fälschlicherweise vermuten, dass das Material eine schlechte Umformbarkeit aufweist.
Wenn die Kraft während eines Dehnungstests zu niedrig ist, fließt das Material in den Hohlraum. Dies macht die Dehnungsdaten ungültig, da das Material nie bis zu seinem wahren Bruchpunkt getestet wurde.
Die richtige Wahl für Ihr Ziel
Durch die Anpassung der Niederhalterkraft können Sie den Test auf die spezifische physikalische Eigenschaft zuschneiden, die Sie validieren müssen.
- Wenn Ihr Hauptaugenmerk auf der Bestimmung der Materialfestigkeit liegt: Verwenden Sie eine feste Einstellung mit hohem Druck, um den Fluss zu verhindern und die maximale Dehnungsgrenze zu messen.
- Wenn Ihr Hauptaugenmerk auf der Prozessoptimierung liegt: Verwenden Sie eine gleitende Einstellung mit niedrigerem Druck, um den Materialfluss zu ermöglichen und die Reibungseigenschaften gegenüber der Form zu bewerten.
Die Beherrschung dieser Variablen ist der Schlüssel zur Optimierung der Stanzparameter und zur Verhinderung von Materialbruch während der Produktion.
Zusammenfassungstabelle:
| Einstellungstyp | Druckniveau | Materialverhalten | Primäres Testziel |
|---|---|---|---|
| Festes Blech | Hohe Kraft | Material geklemmt (Dehnung) | Maximale Dehnungsgrenzen |
| Gleitendes Blech | Niedrige Kraft | Materialfluss (Gleiten) | Reibungs- & Fließeigenschaften |
| Hybrid/Variabel | Angepasst | Kontrollierter Ziehvorgang | Prozessoptimierung & Umformbarkeit |
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Referenzen
- L. Berthold, Jens‐Peter Majschak. Role of blank moisturisation in press forming of paperboard. DOI: 10.15376/biores.19.2.2272-2285
Dieser Artikel basiert auch auf technischen Informationen von Kintek Press Wissensdatenbank .
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