Aus den Ergebnissen der Pedaltopf-Versuche wurde ein Arbeitsdiagramm
erstellt, in dem für unterschiedliche Platinengrößen die
Flächenpressungen unter dem Niederhalter aufgetragen sind, ab denen
entweder Falten oder Reißer auftraten (Bild 33).
Bild 33: Arbeitsdiagramm des Pedaltopfs bei Variation des Schmierstoffs
Die Schmierstoffe sind nach ihrer Viskosität numeriert. Schmierstoff
1 hat die höchste und Schmierstoff 5 die niedrigste Viskosität.
Je höher die Viskosität, desto höhere Flächenpressungen
können ohne Reißen des Bleches aufgebracht werden.
Die Faltengrenze ist weitgehend unabhängig vom Schmierstoff. Unterhalb
einer Flächenpressung von ca. 3 N/mm² traten mit allen Schmierstoffen
und für alle Ziehverhältnisse Falten auf.
Mit jedem Schmierstoff wurde ein rotationssymmetrischer Napf hergestellt
und die Ziehtiefe bis zum Auftreten des ersten Reißers gemessen.
Je tiefer der Napf ohne Reißen gezogen werden kann, desto günstiger
ist das tribologische System zu beurteilen. Die eingestellte mittlere Flächenpressung
unter dem Niederhalter betrug 4 N/mm².
In Bild 34 sind die Ergebnisse von Napf und Pedaltopf denen der Streifenziehversuche
in der Flachbahn gegenübergestellt. Alle Daten wurden auf das Ergebnis
des Schmierstoffs 1 bezogen. Die Reibungszahl aus dem Streifenziehversuch
in der Flachbahn sollte für eine günstige Bewertung möglichst
niedrig sein, die übrigen Größen möglichst hoch. Um
die Übersichtlichkeit zu erhöhen, wurde in Bild 34 der Kehrwert
der Reibungszahl dargestellt. Ein Schmierstoff ist demnach bei hohen Werten
günstig zu beurteilen.
Bild 34: Vergleich der Ergebnisse von Streifenziehversuchen
in der Flachbahn mit Ergebnissen komplexer Bauteile
Für die maximale Kontaktnormalspannung im Flachbahnversuch ergibt
sich die gleiche Rangfolge der Schmierstoffe wie für den Napf und
den Pedaltopf. Die Rangfolge der Reibungszahl weicht bei Schmierstoff 2
etwas ab. Nimmt man die Ergebnisse von Napf und Pedaltopf als Referenz,
dann lassen sich Korrelationskoeffizienten der Ergebnisse des Flachbahnversuchs
zu dieser Referenz berechnen. Das Bestimmtheitsmaß der Reibungszahl
beträgt 0,89 und das der maximalen Kontaktnormalspannung 0,97. Beide
Kenngrößen aus dem Flachbahnversuch korrelieren gut mit den
Versuchsergebnissen des Napfes und des Pedaltopfs. Im Zweifelsfall sollte
die maximale Kontaktnormalspannung der Reibungszahl vorgezogen werden,
da diese etwas deutlicher mit dem Auftreten von Reißern in den untersuchten
Bauteilen übereinstimmt.
Die Untersuchung zeigt, daß die Rangfolge der Schmierstoffe im
Streifenziehversuch in der Flachbahn auf komplexere Bauteile übertragen
werden kann. Im folgenden wird deshalb vorausgesetzt, daß der Streifenziehversuch
die für das Bauteilversagen wesentlichen tribologischen Mechanismen
abbildet.