Grate sind ein häufiges Problem in der Metallverarbeitung. Unabhängig von der verwendeten Präzisionsausrüstung bilden sich am Endprodukt Grate. Dabei handelt es sich um überschüssige Metallreste, die durch plastische Verformung an den Kanten des verarbeiteten Materials entstehen, insbesondere bei Materialien mit guter Duktilität oder Zähigkeit.
Zu den Hauptarten von Graten gehören Gratgrate, scharfe Grate und Spritzgrate. Diese hervorstehenden Metallreste entsprechen nicht den Anforderungen an das Produktdesign. Derzeit gibt es keine wirksame Möglichkeit, dieses Problem im Produktionsprozess vollständig zu beseitigen. Daher müssen sich Ingenieure in späteren Phasen auf die Entfernung von Graten konzentrieren, um sicherzustellen, dass das Produkt den Designanforderungen entspricht. Zum Entfernen von Graten aus verschiedenen Produkten stehen verschiedene Methoden und Geräte zur Verfügung.
Generell lassen sich die Methoden zur Gratentfernung in vier Kategorien einteilen:
1. Grobe Körnung (harter Kontakt)
Zu dieser Kategorie gehören Schneiden, Schleifen, Feilen und Schaben.
2. Gewöhnliche Qualität (weicher Kontakt)
Diese Kategorie umfasst Bandschleifen, Läppen, elastisches Schleifen, Radschleifen und Polieren.
3. Präzisionsklasse (flexibler Kontakt)
Zu dieser Kategorie gehören Spülen, elektrochemische Bearbeitung, elektrolytisches Schleifen und Walzen.
4. Ultrapräzisionssorte (Präzisionskontakt)
Diese Kategorie umfasst verschiedene Entgratungsmethoden, wie z. B. Entgraten mit abrasivem Fluss, Entgraten mit Magnetschleifen, elektrolytisches Entgraten, thermisches Entgraten und Entgraten mit dichtem Radium und starkem Ultraschall. Mit diesen Methoden kann eine hohe Teilebearbeitungsgenauigkeit erreicht werden.
Bei der Auswahl einer Entgratungsmethode ist es wichtig, verschiedene Faktoren zu berücksichtigen, darunter die Materialeigenschaften der Teile, ihre strukturelle Form, Größe und Präzision, und besonderes Augenmerk auf Änderungen der Oberflächenrauheit, Maßtoleranz, Verformung und Rückstände zu legen Stress.
Das elektrolytische Entgraten ist ein chemisches Verfahren zum Entfernen von Graten von Metallteilen nach der Bearbeitung, dem Schleifen oder Stanzen. Es kann auch die scharfen Kanten der Teile abrunden oder anfasen. Im Englischen wird diese Methode als ECD bezeichnet, was für Electrolytic Capacitive Discharge steht. Während des Prozesses wird eine Werkzeugkathode (meist aus Messing) in einem Abstand von üblicherweise 0,3–1 mm nahe an den entgrateten Teil des Werkstücks platziert. Der leitende Teil der Werkzeugkathode ist an der Kante des Grats ausgerichtet und die anderen Oberflächen sind mit einer Isolierschicht bedeckt, um die elektrolytische Wirkung auf den Grat zu konzentrieren.
Die Werkzeugkathode wird an den Minuspol einer Gleichstromversorgung angeschlossen, während das Werkstück an den Pluspol angeschlossen wird. Zwischen dem Werkstück und der Kathode fließt ein Niederdruckelektrolyt (normalerweise eine wässrige Natriumnitrat- oder Natriumchloratlösung) mit einem Druck von 0,1–0,3 MPa. Beim Einschalten der Gleichstromversorgung werden die Grate durch Anodenauflösung entfernt und vom Elektrolyten abtransportiert.
Nach dem Entgraten sollte das Werkstück gereinigt und rostfrei gemacht werden, da der Elektrolyt in gewissem Maße korrosiv ist. Das elektrolytische Entgraten eignet sich zum Entfernen von Graten aus versteckten Querlöchern oder komplex geformten Teilen und ist für seine hohe Produktionseffizienz bekannt, da der Vorgang normalerweise nur wenige bis mehrere zehn Sekunden dauert. Diese Methode wird üblicherweise zum Entgraten von Zahnrädern, Keilwellenverzahnungen, Pleueln, Ventilkörpern, Kurbelwellenöldurchgangsöffnungen und zum Abrunden scharfer Ecken verwendet. Ein Nachteil dieser Methode besteht jedoch darin, dass auch der Bereich um den Grat von der Elektrolyse betroffen ist, wodurch die Oberfläche ihren ursprünglichen Glanz verliert und möglicherweise die Maßhaltigkeit beeinträchtigt wird.
Neben dem elektrolytischen Entgraten gibt es noch einige weitere spezielle Entgratungsmethoden:
1. Schleifkornfluss zum Entgraten
Die Schleifflussverarbeitungstechnologie ist eine neue Methode zur Feinbearbeitung und Entgratung, die Ende der 1970er Jahre im Ausland entwickelt wurde. Es eignet sich besonders gut zum Entfernen von Graten in der Endphase der Produktion. Es ist jedoch nicht für die Bearbeitung kleiner, langer Löcher oder Metallformen mit geschlossenem Boden geeignet.
2. Magnetisches Schleifen zum Entgraten
Das Magnetschleifen zum Entgraten entstand in den 1960er Jahren in der ehemaligen Sowjetunion, in Bulgarien und anderen osteuropäischen Ländern. Mitte der 1980er Jahre führte Niche eingehende Untersuchungen zu seinem Mechanismus und seiner Anwendung durch.
Beim Magnetschleifen wird das Werkstück in das von zwei Magnetpolen gebildete Magnetfeld gebracht. Das magnetische Schleifmittel wird in den Spalt zwischen dem Werkstück und dem Magnetpol gelegt und das Schleifmittel wird unter der Wirkung der Magnetfeldkraft sauber entlang der Richtung der Magnetfeldlinie angeordnet, um eine weiche und starre magnetische Schleifbürste zu bilden. Wenn das Werkstück die Welle im Magnetfeld zur axialen Vibration dreht, bewegen sich das Werkstück und das Schleifmaterial relativ und die Schleifbürste schleift die Oberfläche des Werkstücks.
Das magnetische Schleifverfahren kann Teile effizient und schnell schleifen und entgraten und eignet sich für Teile aus verschiedenen Materialien, mehreren Größen und verschiedenen Strukturen. Es handelt sich um eine Veredelungsmethode mit geringem Investitionsaufwand, hoher Effizienz, breitem Einsatzbereich und guter Qualität.
Derzeit ist die Industrie in der Lage, die Innen- und Außenflächen des Rotors, flache Teile, Zahnradzähne, komplexe Profile usw. zu schleifen und zu entgraten, den Oxidbelag auf dem Walzdraht zu entfernen und die Leiterplatte zu reinigen.
3. Thermisches Entgraten
Beim thermischen Entgraten (TED) handelt es sich um einen Prozess, bei dem Wasserstoff, Sauerstoff oder eine Mischung aus Erdgas und Sauerstoff zum Abbrennen von Graten bei hohen Temperaturen verwendet wird. Bei dieser Methode werden Sauerstoff und Erdgas oder Sauerstoff allein in einen geschlossenen Behälter eingebracht und über eine Zündkerze gezündet, wodurch die Mischung explodiert und eine große Menge Wärmeenergie freisetzt, die die Grate entfernt. Nachdem das Werkstück jedoch durch die Explosion verbrannt ist, bleibt das oxidierte Pulver an der Oberfläche des Werkstücks haftenCNC-Produkteund muss gereinigt oder gebeizt werden.
4. Leistungsstarkes Ultraschall-Entgraten von Miradium
Die leistungsstarke Ultraschall-Entgratungstechnologie von Milarum hat sich in den letzten Jahren zu einer beliebten Methode entwickelt. Die Reinigungseffizienz ist 10 bis 20 Mal höher als bei herkömmlichen Ultraschallreinigern. Der Tank ist mit gleichmäßig und dicht verteilten Hohlräumen ausgestattet, sodass der Ultraschallprozess in 5 bis 15 Minuten abgeschlossen werden kann, ohne dass Reinigungsmittel erforderlich sind.
Hier sind die zehn häufigsten Methoden zum Entgraten:
1) Manuelles Entgraten
Diese Methode wird häufig von allgemeinen Unternehmen verwendet und verwendet Feilen, Schleifpapier und Schleifköpfe als Hilfswerkzeuge. Manuelle Feilen und pneumatische Werkzeuge sind verfügbar.
Der Arbeitsaufwand ist hoch und die Effizienz könnte verbessert werden, insbesondere beim Entfernen komplexer Querlöcher. Die technischen Anforderungen an die Arbeiter sind nicht sehr anspruchsvoll und eignen sich daher für Produkte mit kleinen Graten und einfachen Strukturen.
2) Entgraten der Matrize
Die Produktionsmatrize wird zum Entgraten mit der Stanzpresse genutzt. Für die Matrize (einschließlich Grobmatrize und Feinprägematrize) fällt eine spezifische Produktionsgebühr an und es kann auch die Anfertigung einer Formmatrize erforderlich sein. Diese Methode eignet sich am besten für Produkte mit unkomplizierten Trennflächen und bietet im Vergleich zur manuellen Arbeit eine bessere Effizienz und Entgratungswirkung.
3) Schleifen zum Entgraten
Diese Art der Entgratung umfasst Methoden wie Vibrations- und Sandstrahltrommeln und wird häufig von Unternehmen eingesetzt. Allerdings werden möglicherweise nicht alle Unvollkommenheiten vollständig entfernt, sodass eine manuelle Nachbearbeitung oder der Einsatz anderer Methoden erforderlich ist, um ein saubereres Ergebnis zu erzielen. Diese Methode eignet sich am besten für kleineDrehteilein großen Mengen produziert.
4) Gefrierentgraten
Durch Abkühlen werden die Grate schnell versprödet, anschließend wird das Projektil ausgeworfen, um die Grate zu entfernen. Die Ausrüstung kostet etwa zwei- bis dreihunderttausend Dollar und eignet sich für Produkte mit geringen Gratwandstärken und kleinen Größen.
5) Heißstrahlentgraten
Beim Entgraten mit thermischer Energie, auch Explosionsentgraten genannt, wird Druckgas in einen Ofen geleitet und dort zum Explodieren gebracht. Die dabei entstehende Energie wird zum Auflösen und Entfernen von Graten verwendet.
Diese Methode ist kostspielig, technologisch komplex und ineffizient und kann zu Nebenwirkungen wie Rost und Verformung führen. Es wird vor allem bei der Herstellung hochpräziser Teile eingesetzt, insbesondere in Branchen wie der Automobil- und Luft- und Raumfahrtindustrie.
6) Entgraten der Graviermaschine
Die Ausrüstung ist preisgünstig (Zehntausende) und eignet sich für Produkte mit einer einfachen räumlichen Struktur und einer einfachen und regelmäßigen Entgratungsposition.
7) Chemisches Entgraten
Basierend auf dem Prinzip der elektrochemischen Reaktion erfolgt der Entgratungsvorgang automatisch und punktuell an Metallteilen.
Dieses Verfahren ist ideal zum Entfernen schwer zu entfernender innerer Grate sowie kleiner Grate (weniger als sieben Drähte dick) von Produkten wie Pumpengehäusen und Ventilgehäusen.
8) Elektrolytisches Entgraten
Bei der elektrolytischen Bearbeitung handelt es sich um ein Verfahren, bei dem durch Elektrolyse Grate von Metallteilen entfernt werden. Der bei diesem Verfahren verwendete Elektrolyt ist korrosiv und verursacht eine Elektrolyse in der Nähe des Grats, was zum Verlust des ursprünglichen Glanzes des Teils und sogar zur Beeinträchtigung seiner Maßhaltigkeit führen kann.
Das elektrolytische Entgraten eignet sich gut zum Entfernen von Graten an verdeckten Stellen von Querbohrungen oder inGussteilemit komplexen Formen. Es bietet eine hohe Produktionseffizienz, wobei die Entgratungszeiten im Allgemeinen zwischen einigen Sekunden und mehreren zehn Sekunden liegen. Diese Methode eignet sich zum Entgraten von Zahnrädern, Pleueln, Ventilkörpern, Ölkreislauföffnungen der Kurbelwelle und zum Abrunden scharfer Ecken.
9) Entgraten mit Hochdruckwasserstrahl
Bei der Verwendung von Wasser als Medium wird dessen unmittelbare Kraft genutzt, um Grate und Grate nach der Bearbeitung zu beseitigen. Diese Methode trägt auch dazu bei, das Ziel der Reinigung zu erreichen.
Die Ausrüstung ist kostspielig und wird vor allem in der Automobilindustrie und in hydraulischen Steuerungssystemen von Baumaschinen eingesetzt.
10) Ultraschall-Entgratung
Ultraschallwellen erzeugen sofort hohen Druck, um Grate zu beseitigen. Wird hauptsächlich für mikroskopisch kleine Grate verwendet; Wenn eine Beobachtung mit einem Mikroskop erforderlich ist, kann zur Entfernung Ultraschall eingesetzt werden.
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Zeitpunkt der Veröffentlichung: 19.09.2024