Sichere Warenein- und ausgangsprüfung durch schnelle Fließkurvenermittlung

Bei Wareneingang oder Ausgang werden zu verwechselnde Werkstoffe mit dem Eindruckverfahren anhand der Zugfestigkeit R^I_m und der R^I_p0,2-Dehngrenze eindeutig unterschieden und das innerhalb kurzer Zeit.

Verwechslungsgefahr bei der Werkstoffcharakterisierung durch Härteprüfung – Eindruckverfahren als Lösung

Die Identifizierung von Werkstoffen bei Warenein- und Ausgang ist von großer Bedeutung. Entsprechende Prüfverfahren, wie z.B die Härteprüfung, werden hierzu erfolgreich eingesetzt. Es bestehen allerdings Ausnahmen, bei denen das Risiko der Verwechslung durch Härteprüfung deutlich wächst.

Die Verwechslungsgefahr von Werkstoffen im Warenein- und ausgang steigt mit der Anzahl ähnlicher Legierungen. Beispielsweise ist es nicht möglich einen kaltverfestigten Stahl und einen wärmebehandelten Stahl mit derselben Zugfestigkeit (siehe Tabelle unten) mittels klassischer Härteprüfung zu unterscheiden. In diesem Fall wird dieselbe Härte gemessen. Dies erhöht das Risiko einer Verwechslung im Betrieb erheblich.

Das Risiko der Werkstoffverwechslung wird in der Praxis minimiert, indem eindeutige Kennungen bei Warenausgang vergeben werden. Diese Kennungen (wie z.B. Farbmarkierungen, QR Code, etc.) schaffen Abhilfe. Treten bei der Kennung Fehler auf, werden unbeabsichtigt falsche Werkstoffe weiterverarbeitet. Zusätzlich werden häufig Stichproben mithilfe der Härteprüfung zur Identifizierung von Werkstoffen durchgeführt.

In der folgenden Tabelle sind die Härtewerte, Vergleichszugfestigkeit R^I_m, Vergleichsdehngrenze R^I_p0,2 von zwei Stählen mit ähnlicher Härte gezeigt. Die Werte nach Rockwell C gemäß DIN EN ISO 6508 zeigen dieselbe Härte und lassen auf keinen Unterschied in der Festigkeit schließen. Um diese Gefahr zu umgehen und das Risiko von Verwechslungen deutlich zu minimieren, wird das Eindruckverfahren nach DIN SPEC 4864 eingesetzt.

	Vergütungsstahl	Kaltfließpressstahl
Härte HRC	24-26	24-26
Vergleichszugfestigkeit R^I_m [MPa]	581	580
Vergleichsdehngrenze R^I_p0,2 [MPa]	348	522

Eindruckverfahren nach DIN SPEC 4864 liefert eindeutige Lösung

Das Eindruckverfahren ist eine neue Prüfmethodik. Sie basiert auf hochgenauen 3D-Messungen von Prüfeindrücken und Finite-Elemente Simulationen. Der dabei betrachtete Materialaufwurf des Eindrucks spiegelt das plastischen Verformungsverhalten des Werkstoffes wider. Innerhalb weniger Sekunden kann mit der Festigkeitsprüfmaschine i3D der Firma Imprintec GmbH die Prüfung vollautomatisiert durchgeführt werden.

Dehngrenze bei Wareneingang- und Ausgang prüfen — Abb.: Ermittelte Fließkurven aus dem Eindruckverfahren nach DIN SPEC 4864 zu zwei Stählen (Vergütungsstahl (blau-gestrichelt) und Kaltfließpressstahl (rot-linie)