Die CNC-Bearbeitungstechnologie weist ein hohes Maß an Genauigkeit und Präzision auf und kann feine Teile mit Toleranzen von nur 0,025 mm herstellen. Dieses Bearbeitungsverfahren gehört zur Kategorie der subtraktiven Fertigung, was bedeutet, dass während des Bearbeitungsprozesses durch Materialabtrag die benötigten Teile geformt werden. Daher bleiben auf der Oberfläche der fertigen Teile winzige Schnittspuren zurück, die zu einer gewissen Oberflächenrauheit führen.
Was ist Oberflächenrauheit?
Die Oberflächenrauheit der Teile, erhalten durchCNC-Bearbeitungist ein Indikator für die durchschnittliche Feinheit der Oberflächentextur. Um dieses Merkmal zu quantifizieren, verwenden wir eine Vielzahl von Parametern, von denen Ra (arithmetischer Mittenrauwert) der am häufigsten verwendete ist. Sie wird auf der Grundlage der winzigen Unterschiede in der Oberflächenhöhe und geringen Schwankungen berechnet, die normalerweise unter einem Mikroskop in Mikrometern gemessen werden. Es ist erwähnenswert, dass es sich bei Oberflächenrauheit und Oberflächenbeschaffenheit um zwei unterschiedliche Konzepte handelt: Obwohl hochpräzise Bearbeitungstechnologie die Glätte der Oberfläche des Teils verbessern kann, bezieht sich die Oberflächenrauheit speziell auf die Textureigenschaften der Oberfläche des Teils nach der Bearbeitung.
Wie erreichen wir unterschiedliche Oberflächenrauheiten?
Die Oberflächenrauheit der Teile nach der Bearbeitung wird nicht zufällig erzeugt, sondern streng kontrolliert, um einen bestimmten Standardwert zu erreichen. Dieser Standardwert ist voreingestellt, kann aber nicht beliebig zugewiesen werden. Stattdessen ist es notwendig, die in der Fertigungsindustrie weithin anerkannten Ra-Wert-Standards einzuhalten. Beispielsweise nach ISO 4287, inCNC-BearbeitungsprozesseDer Ra-Wertbereich kann klar spezifiziert werden und reicht von groben 25 Mikrometern bis zu extrem feinen 0,025 Mikrometern, um einer Vielzahl unterschiedlicher Anwendungsanforderungen gerecht zu werden.
Wir bieten vier Oberflächenrauheitsgrade an, die auch typische Werte für CNC-Bearbeitungsanwendungen sind:
3,2 μm Ra
Ra1,6 μm Ra
Ra0,8 μm Ra
Ra0,4 μm Ra
Verschiedene Bearbeitungsprozesse stellen unterschiedliche Anforderungen an die Oberflächenrauheit von Teilen. Nur wenn spezifische Anwendungsanforderungen spezifiziert werden, werden niedrigere Rauheitswerte spezifiziert, da das Erreichen niedrigerer Ra-Werte mehr Bearbeitungsvorgänge und strengere Qualitätskontrollmaßnahmen erfordert, was oft die Kosten und den Zeitaufwand erhöht. Wenn daher eine bestimmte Rauheit erforderlich ist, werden Nachbearbeitungsvorgänge normalerweise nicht zuerst ausgewählt, da Nachbearbeitungsprozesse schwierig genau zu steuern sind und sich negativ auf die Maßtoleranzen des Teils auswirken können.
Bei manchen Bearbeitungsprozessen hat die Oberflächenrauheit eines Teils einen erheblichen Einfluss auf dessen Funktion, Leistung und Haltbarkeit. Es steht in direktem Zusammenhang mit dem Reibungskoeffizienten, dem Geräuschpegel, dem Verschleiß, der Wärmeerzeugung und der Klebeleistung des Teils. Die Bedeutung dieser Faktoren variiert jedoch je nach konkretem Anwendungsszenario. Daher ist die Oberflächenrauheit in einigen Fällen möglicherweise kein kritischer Faktor, in anderen Fällen jedoch, z. B. bei hoher Spannung, hoher Belastung, Umgebungen mit starken Vibrationen und wenn präzise Passform, reibungslose Bewegung, schnelle Rotation oder als medizinisches Implantat erforderlich sind Bei Bauteilen ist die Oberflächenrauheit entscheidend. Kurz gesagt, unterschiedliche Einsatzbedingungen stellen unterschiedliche Anforderungen an die Oberflächenrauheit von Teilen.
Als Nächstes befassen wir uns eingehender mit den Rauheitsgraden und stellen Ihnen alle Informationen zur Verfügung, die Sie bei der Auswahl des richtigen Ra-Werts für Ihre Anwendung benötigen.
3,2 μmRa
Hierbei handelt es sich um einen weit verbreiteten Oberflächenvorbereitungsparameter, der für viele Teile geeignet ist und eine ausreichende Glätte, aber dennoch deutliche Schnittspuren bietet. In Ermangelung spezieller Anweisungen wird dieser Oberflächenrauheitsstandard normalerweise standardmäßig übernommen.
3,2 μm Ra-Bearbeitungsmarkierung
Für Teile, die Belastungen, Belastungen und Vibrationen standhalten müssen, beträgt der empfohlene maximale Oberflächenrauheitswert 3,2 Mikrometer Ra. Bei geringer Belastung und langsamer Bewegungsgeschwindigkeit kann dieser Rauheitswert auch zur Anpassung bewegter Oberflächen verwendet werden. Um eine solche Rauheit zu erreichen, sind bei der Bearbeitung Hochgeschwindigkeitsschneiden, feiner Vorschub und geringe Schnittkraft erforderlich.
1,6 μm Ra
Wenn diese Option ausgewählt ist, sind die Schnittspuren auf dem Teil normalerweise recht hell und nicht wahrnehmbar. Dieser Ra-Wert eignet sich gut für eng anliegende Teile, beanspruchte Teile und Oberflächen, die sich langsam bewegen und leicht belastet werden. Es ist jedoch nicht für Teile geeignet, die sich schnell drehen oder starken Vibrationen ausgesetzt sind. Diese Oberflächenrauheit wird durch hohe Schnittgeschwindigkeiten, feine Vorschübe und leichte Schnitte unter streng kontrollierten Bedingungen erreicht.
Was die Kosten betrifft, so erhöht die Wahl dieser Option bei Standard-Aluminiumlegierungen (z. B. 3.1645) die Produktionskosten um etwa 2,5 %. Und mit zunehmender Komplexität des Teils steigen auch die Kosten.
0,8 μm Ra
Das Erreichen dieser hohen Oberflächengüte erfordert eine sehr strenge Kontrolle während der Produktion und ist daher relativ teuer. Diese Oberflächenbehandlung wird häufig bei Teilen mit Spannungskonzentrationen und manchmal bei Lagern verwendet, bei denen Bewegungen und Belastungen gelegentlich und gering sind.
Was die Kosten anbelangt, führt die Wahl dieses hohen Finish-Niveaus zu einer Erhöhung der Produktionskosten um etwa 5 % für Standard-Aluminiumlegierungen wie 3.1645, und diese Kosten steigen noch weiter, je komplexer das Teil wird.
0,4 μm Ra
Diese feinere (oder „glattere“) Oberflächenbeschaffenheit weist auf eine hochwertige Oberflächenbeschaffenheit hin und eignet sich für Teile, die hohen Spannungen oder Belastungen ausgesetzt sind, sowie für schnell rotierende Komponenten wie Lager und Wellen. Da die Herstellung dieser Oberflächenveredelung relativ komplex ist, wird sie nur dann gewählt, wenn die Glätte ein entscheidender Faktor ist.
Was die Kosten betrifft, so erhöht die Wahl dieser feinen Oberflächenrauheit bei Standard-Aluminiumlegierungen (z. B. 3.1645) die Produktionskosten um etwa 11–15 %. Und mit zunehmender Komplexität des Teils werden die erforderlichen Kosten weiter steigen.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 10. Dezember 2024