Charakterisierung von Feinstblechen im ebenen Torsionsversuch

Der ebene Torsionsversuch (ETV) wurde erfolgreich zur Charakterisierung von Blechen eingesetzt. Er zeichnet sich durch seine Fähigkeit aus, Fließkurven bis zu hohen Dehnungen zu generieren und das kinematische Verfestigungsverhalten bestimmen zu können. Allerdings führt die Prozessgrenze der Faltenbildung bei Feinstblechen – mit Dicken im Bereich von 0,1 bis 0,5 mm – zu einer erheblichen Reduzierung der maximal erreichbaren Dehnung.

Frühere Studien haben zwei Maßnahmen identifiziert, um dieses Problem zu beheben:

1. Das Stapeln und Verkleben mehrerer Blechschichten
2. Die Reduzierung des inneren Klemmdurchmessers

Dieses Transferprojekt hat zum Ziel, diese beiden Maßnahmen zu analysieren und erstmals anzuwenden, um Feinstbleche umfassend zu charakterisieren. Für die Implementierung der 2. Maßnahme ist die Entwicklung eines speziellen Prüfstandes erforderlich. Die Erichsen GmbH & Co. KG spielt dabei eine zentrale Rolle als Berater dank ihrer umfangreichen Expertise in diesem Bereich.

Die im Rahmen des Projekts ermittelten Materialmodelle werden von den Industriepartnern thyssenkrupp Rasselstein GmbH und Novelis für numerische Simulationen relevanter Fertigungsprozesse verwendet. Novelis untersucht dabei den Prozess Abstreckgleitziehen und thyssenkrupp Rasselstein GmbH das Streckbiegerichten. Der Einfluss der erweiterten Materialmodelle auf die Ergebnisse wird systematisch bestimmt und bewertet.

Stiebert, F., Traphöner, H., Tekkaya, A.E., 2025. In-plane torsion test – analysis and design of the clamps. International journal of material forming 18. https://doi.org/10.1007/s12289-025-01901-y

Stiebert, F., Traphöner, H., Meya, R., Tekkaya, A.E., 2022. Characterization of flow curves for ultra-thin steel sheets with the in-plane torsion test. Journal of manufacturing science and engineering 144. https://doi.org/10.1115/1.4051919