Oberflächendefekte

Besonders bei Sichtteilen ist es wichtig, dass das fertige Bauteil keine Beschädigungen aufweist. Mit der Volumensimulation, in der das Blech über die ganze Dicke aufgelöst wird, werden Oberflächenprobleme realitätsgetreu dargestellt. Besonders gut erkennt man:

  • Orangenhaut
  • Werkzeugabdrücke
  • Materialaufwürfe und Macken im Bauteil
  • Nachlaufkanten

 

Orangenhaut:

Ein gebogenes Blech wird auf der Außenseite gedehnt, auf der Innenseite gestaucht. Ist der Dehnungsgradient in Dickenrichtung zu groß, so bilden sich leichte Risse auf der Außenseite, die sogenannte Orangenhaut. Überbiegt man das Teil weiter so wird daraus eine Biegeversagen. Eine Orangenhaut ist gut sichtbar und wenn man mit dem Finger darüberstreicht, spürt man die Beschädigung sehr deutlich. In der Volumensimulation wird die Orangenhaut durch Materialversagen an der Oberfläche gezeigt.

 

Werkzeugabdrücke:

Durch Reibung mit dem Werkzeug entstehen bei einer Umformung oft herausstechende Stellen, die besonders glattgeschliffen sind. Oft entstehen diese Stellen dadurch, dass das Blech im Laufe der Umformung lokal aufdickt und anschließend beim Schließen der Presse komprimiert wird. An diesen Stellen verbleiben die Abdrücke sichtbar auf dem Bauteil. Da die Volumensimulation das Aufdicken und Komprimieren besonders detailgetreu dargestellt, sind hier die Abdrücke besonders gut sichtbar.

 

Materialaufwürfe:

Trifft ein Werkzeug mit einem sehr kleinen Radius auf das Blech, so wird lokal Material verdrängt und es bildet sich ein Materialaufwurf. Die Volumensimulation zeigt alle Verwerfungen, die am fertigen Bauteil negativ ins Auge springen. Die Schale hingegen kann dieses Verhalten nicht abbilden, da sie nicht zwischen Ober- und Unterseite des Bleches unterscheidet.

 

Nachlaufkanten:

Fließt in einem Umformprozess Material über einen kleinen Radius oder durch eine enge Ziehsicke, so verändert sich die Blechoberfläche. Ist nun mitten im Bauteil eine Grenze zwischen Material, welches über den verantwortlichen Radius geflossen ist und Material, dass nicht darüber geflossen ist, so verbleibt eine gut sichtbare Linie im Bauteil, die sogenannte Nachlaufkante. In der Volumensimulation ist diese rein optisch sehr deutlich erkennbar.