Formänderungswiderstand

Der Formänderungswiderstand $ k_{W} $ oder Umformwiderstand ist ein Maß für den Widerstand eines Werkstücks oder Werkstoffs gegen plastische Verformung.

Definition

Der Formänderungswiderstand

$ k_{W}={\frac {F}{A}} $

ist das Verhältnis der zur Verformung notwendigen Kraft F und der bei der Verformung beanspruchten Flächeninhalt A, er hat demnach die Einheit einer Spannung. Bei bekanntem Formänderungswiderstand k_W lässt sich also die für plastische Umformung aufzuwendende Kraft bestimmen:

$ \Leftrightarrow F=k_{W}\cdot A. $

Der Formänderungswiderstand stellt keine reine Werkstoffeigenschaft dar, da er außer der Werkstoffeigenschaft Fließspannung $ k_{f} $ (beeinflusst von der Zusammensetzung und der Temperatur des Werkstoffs) auch die Eigenschaften des betrachteten Umformprozesses (Form des Werkstücks und Geschwindigkeit der Umformung) als Formfunktion $ q_{f}\geq 1 $ berücksichtigt:^[1]

$ k_{W}=k_{f}\cdot q_{f}. $

Die Formfunktion kann als eine Art inverser Wirkungsgrad interpretiert werden.

Anwendung

In der praktischen Anwendung von Prozessen der bildsamen Formgebung wird der Formänderungswiderstand zur Berechnung der benötigten Umformkräfte verwendet. Das Verständnis der Zusammenhänge lässt sich auch bei der messtechnischen Bestimmung von Werkstoffeigenschaften nutzen: bei bekanntem q_f wird die Werkstoffeigenschaft

$ \Leftrightarrow k_{f}={\frac {k_{W}}{q_{f}}} $

mit gemessener Kraft F und Fläche A ermittelt.

Beim Zugversuch, Flachstauchversuch und Zylinderstauchversuch nutzt man die näherungsweise Konstanz

$ q_{f}\approx 1 $

zur einfachen Bestimmung der Fließspannung oder eines Spannungs-Dehnungs-Diagramms aus.

Siehe auch

• Duktilität
• Umformbarkeit

Fußnoten

Literatur

• Kurt Lange: Umformtechnik Grundlagen. Springer-Verlag, Berlin Heidelberg NewYork 2002, ISBN 3-540-43686-3. 

Weblinks

Umformtechnik Grundlagen