Wie viele Arten der Spiegelbearbeitung gibt es in der CNC-Bearbeitung und im praktischen Einsatzbereich?
Drehen:Bei diesem Prozess wird ein Werkstück auf einer Drehmaschine gedreht, während ein Schneidwerkzeug Material abträgt, um eine zylindrische Form zu erzeugen. Es wird häufig zur Herstellung zylindrischer Komponenten wie Wellen, Stifte und Buchsen verwendet.
Mahlen:Fräsen ist ein Prozess, bei dem ein rotierendes Schneidwerkzeug Material von einem stationären Werkstück abträgt, um verschiedene Formen wie flache Oberflächen, Schlitze und komplexe 3D-Konturen zu erzeugen. Diese Technik wird häufig bei der Herstellung von Komponenten für Branchen wie Luft- und Raumfahrt, Automobil und medizinische Geräte eingesetzt.
Schleifen:Beim Schleifen wird mit einer Schleifscheibe Material von einem Werkstück entfernt. Dieser Prozess führt zu einer glatten Oberfläche und gewährleistet eine präzise Maßhaltigkeit. Es wird häufig bei der Herstellung hochpräziser Komponenten wie Lager, Zahnräder und Werkzeuge eingesetzt.
Bohren:Beim Bohren werden mithilfe eines rotierenden Schneidwerkzeugs Löcher in ein Werkstück erzeugt. Es wird in verschiedenen Anwendungen eingesetzt, darunter bei der Herstellung von Motorblöcken, Luft- und Raumfahrtkomponenten und Elektronikgehäusen.
Funkenerosion (EDM):EDM nutzt elektrische Entladungen, um Material von einem Werkstück zu entfernen und ermöglicht so die Herstellung komplizierter Formen und Merkmale mit hoher Präzision. Es wird häufig bei der Herstellung von Spritzgussformen, Druckgussformen und Luft- und Raumfahrtkomponenten eingesetzt.
Die praktischen Anwendungen der Spiegelbearbeitung in der CNC-Bearbeitung sind vielfältig. Es umfasst die Produktion von Komponenten für verschiedene Branchen wie Luft- und Raumfahrt, Automobil, Medizintechnik, Elektronik und Konsumgüter. Mit diesen Verfahren wird ein breites Spektrum an Komponenten hergestellt, von einfachen Wellen und Halterungen bis hin zu komplexen Luft- und Raumfahrtkomponenten und medizinischen Implantaten.
Unter Spiegelbearbeitung versteht man die Tatsache, dass die bearbeitete Oberfläche das Bild wie ein Spiegel reflektieren kann. Mit dieser Stufe wurde eine sehr gute Oberflächenqualität erreichtBearbeitung von Teilen. Die Spiegelbearbeitung kann nicht nur ein hochwertiges Erscheinungsbild des Produkts erzeugen, sondern auch die Kerbwirkung reduzieren und die Ermüdungslebensdauer des Werkstücks verlängern. Es ist in vielen Montage- und Dichtungskonstruktionen von großer Bedeutung. Die Polierspiegelverarbeitungstechnologie wird hauptsächlich zur Reduzierung der Oberflächenrauheit des Werkstücks eingesetzt. Wenn die Polierprozessmethode für das Metallwerkstück ausgewählt wird, können je nach Bedarf unterschiedliche Methoden ausgewählt werden. Im Folgenden sind einige gängige Methoden zum Polieren von Spiegelverarbeitungstechnologien aufgeführt.
1. Beim mechanischen Polieren handelt es sich um eine Poliermethode, bei der die Oberfläche eines Materials geschnitten und verformt wird, um Unvollkommenheiten zu beseitigen und eine glatte Oberfläche zu erhalten. Bei dieser Methode werden typischerweise Werkzeuge wie Ölsteinstreifen, Wollräder und Schleifpapier für den manuellen Betrieb verwendet. Für spezielle Teile wie die Oberfläche rotierender Körper können Hilfswerkzeuge wie Drehteller eingesetzt werden. Wenn eine hohe Oberflächenqualität erforderlich ist, können ultrafeine Schleif- und Polierverfahren eingesetzt werden. Beim Superfinish-Schleifen und Polieren werden spezielle Schleifmittel in einer schleifmittelhaltigen Flüssigkeit verwendet und auf das Werkstück gepresst, um eine Hochgeschwindigkeitsdrehbewegung zu erzeugen. Mit dieser Technik kann eine Oberflächenrauheit von Ra0,008 μm erreicht werden, was sie zur höchsten unter den verschiedenen Poliermethoden macht. Dieses Verfahren wird häufig bei Formen für optische Linsen verwendet.
2. Chemisches Polieren ist ein Prozess, bei dem die mikroskopisch kleinen konvexen Teile der Oberfläche eines Materials in einem chemischen Medium aufgelöst werden, wobei die konkaven Teile unberührt bleiben und eine glatte Oberfläche entsteht. Diese Methode erfordert keine komplexe Ausrüstung und ist in der Lage, Werkstücke mit komplexen Formen zu polieren und gleichzeitig effizient viele Werkstücke gleichzeitig zu polieren. Die größte Herausforderung beim chemischen Polieren ist die Vorbereitung der Polierflüssigkeit. Typischerweise beträgt die durch chemisches Polieren erreichte Oberflächenrauheit etwa zehn Mikrometer.
3. Das Grundprinzip des elektrolytischen Polierens ähnelt dem des chemischen Polierens. Dabei werden die winzigen hervorstehenden Teile der Materialoberfläche selektiv aufgelöst, um sie glatt zu machen. Im Gegensatz zum chemischen Polieren kann das elektrolytische Polieren den Effekt der kathodischen Reaktion beseitigen und ein besseres Ergebnis liefern. Der elektrochemische Polierprozess besteht aus zwei Schritten: (1) makroskopisches Einebnen, bei dem das gelöste Produkt in den Elektrolyten diffundiert, wodurch die geometrische Rauheit der Materialoberfläche verringert wird und Ra größer als 1 μm wird; und (2) Mikropolieren, wobei die Oberfläche abgeflacht, die Anode polarisiert und die Oberflächenhelligkeit erhöht wird, wobei Ra weniger als 1 μm beträgt.
4. Beim Ultraschallpolieren wird das Werkstück in eine Schleifsuspension gegeben und Ultraschallwellen ausgesetzt. Die Wellen bewirken, dass das Schleifmittel die Oberfläche schleift und poliertkundenspezifische CNC-Teile. Die Ultraschallbearbeitung übt eine geringe makroskopische Kraft aus, die eine Verformung des Werkstücks verhindert. Allerdings kann es schwierig sein, die erforderlichen Werkzeuge herzustellen und zu installieren. Die Ultraschallbearbeitung kann mit chemischen oder elektrochemischen Verfahren kombiniert werden. Die Anwendung von Ultraschallvibrationen zum Rühren der Lösung hilft dabei, gelöste Produkte von der Werkstückoberfläche zu lösen. Der Kavitationseffekt von Ultraschallwellen in Flüssigkeiten trägt außerdem dazu bei, den Korrosionsprozess zu hemmen und die Oberflächenaufhellung zu erleichtern.
5. Beim Flüssigkeitspolieren werden mit hoher Geschwindigkeit fließende Flüssigkeiten und Schleifpartikel verwendet, um die Oberfläche eines Werkstücks zum Polieren zu waschen. Zu den gängigen Methoden gehören das Abrasivstrahlen, das Flüssigkeitsstrahlen und das hydrodynamische Schleifen. Hydrodynamisches Schleifen wird hydraulisch angetrieben, wodurch sich das flüssige Medium mit den Schleifpartikeln mit hoher Geschwindigkeit über die Werkstückoberfläche hin und her bewegt. Das Medium besteht hauptsächlich aus speziellen Verbindungen (polymerähnlichen Substanzen) mit guter Fließfähigkeit bei niedrigeren Drücken, gemischt mit Schleifmitteln wie Siliziumkarbidpulvern.
6. Beim Spiegelpolieren, auch Spiegeln, Magnetschleifen und Polieren genannt, werden magnetische Schleifmittel verwendet, um mithilfe von Magnetfeldern Schleifbürsten zum Schleifen und Bearbeiten von Werkstücken herzustellen. Diese Methode bietet eine hohe Verarbeitungseffizienz, gute Qualität, einfache Kontrolle der Verarbeitungsbedingungen und günstige Arbeitsbedingungen.
Bei Verwendung geeigneter Schleifmittel kann die Oberflächenrauheit Ra 0,1 μm erreichen. Es ist wichtig zu beachten, dass sich das Konzept des Polierens bei der Verarbeitung von Kunststoffformen deutlich von den Anforderungen an das Polieren von Oberflächen in anderen Branchen unterscheidet. Konkret sollte das Formenpolieren als Hochglanzpolieren bezeichnet werden, das hohe Anforderungen nicht nur an den Polierprozess selbst, sondern auch an die Ebenheit, Glätte und geometrische Genauigkeit der Oberfläche stellt.
Im Gegensatz dazu ist beim Oberflächenpolieren in der Regel nur eine glänzende Oberfläche erforderlich. Der Standard der Spiegelbearbeitung ist in vier Stufen unterteilt: AO=Ra 0,008μm, A1=Ra 0,016μm, A3=Ra 0,032μm, A4=Ra 0,063μm. Da Methoden wie elektrolytisches Polieren, Flüssigkeitspolieren und andere es schwierig machen, die geometrische Genauigkeit genau zu kontrollierenCNC-FrästeileDa die Oberflächenqualität von chemischem Polieren, Ultraschallpolieren, magnetischem Schleifen und Polieren und ähnlichen Methoden möglicherweise nicht den Anforderungen entspricht, beruht die Spiegelbearbeitung von Präzisionsformen hauptsächlich auf mechanischem Polieren.
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Zeitpunkt der Veröffentlichung: 28. August 2024