Entfernen von Mikrograten aus Gewinden mit kleinem Durchmesser | Brush Research Mfg.

Wenn Sie Online-Foren lesen, wissen Sie, dass es viele Debatten über die optimale Technik zum Entfernen der unvermeidlichen Grate gibt, die bei der Bearbeitung von Gewindeteilen entstehen. Innengewinde – ob geschnitten, gerollt oder kaltgeformt – weisen häufig Grate an Locheingängen und -ausgängen, an Gewindespitzen und an den meisten Schlitzkanten auf. Bei Außengewinden an Bolzen, Schrauben und Spindeln treten ähnliche Probleme auf – insbesondere am Gewindeanfang.

Bei größeren Gewindeteilen können Grate durch erneutes Nachverfolgen des Schnittpfads entfernt werden, was jedoch die Zykluszeit für jedes Teil erhöht. Sekundärbearbeitungen wie schwere Nylon-Entgratungswerkzeuge oder Butterfly-Bürsten können ebenfalls verwendet werden.CNC-Bearbeitungsteil

Die Herausforderungen nehmen jedoch erheblich zu, wenn der Durchmesser des Gewindeteils oder der Gewindelöcher weniger als 0,125 Zoll beträgt. In diesen Fällen entstehen immer noch Mikrograte, die jedoch so klein sind, dass die Entfernung eher durch Polieren als durch aggressives Entgraten erfolgt.

An dieser Stelle, im Miniaturbereich, wird die Auswahl an Entgratungslösungen deutlich enger. Es können Massenbearbeitungstechniken wie Trommelschleifen, elektrochemisches Polieren und thermisches Entgraten eingesetzt werden, diese erfordern jedoch den Versand der Teile mit zusätzlichen Kosten und Zeitverlust.

Für viele Maschinenwerkstätten ist es vorzuziehen, sekundäre Vorgänge, einschließlich des Entgratens, im eigenen Haus zu belassen, entweder durch die Einführung einer Automatisierung mit CNC-Maschinen oder durch den Einsatz von Handbohrmaschinen oder sogar manuellen Techniken.Kunststoffteil

Für diese Fälle gibt es Miniaturbürsten, die – trotz winzigem Stiel, Filamenten und Gesamtabmessungen – mit Handbohrmaschinen und sogar mit Adaptern auf CNC-Geräten gedreht werden können. Diese Werkzeuge sind jetzt mit Schleiffilamenten aus Nylon, Kohlenstoffstahl, Edelstahl und Diamantschleifmitteln erhältlich und sind je nach Filamenttyp bereits mit einer Größe von nur 0,014 Zoll erhältlich.

Angesichts der Möglichkeit, dass Grate die Form, Passform oder Funktion eines Produkts beeinträchtigen können, steht bei Produkten mit Mikrogewinden viel auf dem Spiel, darunter Teile für Uhren, Brillen, Mobiltelefone, Digitalkameras, Leiterplatten, medizinische Präzisionsgeräte usw Teile für die Luft- und Raumfahrt. Zu den Risiken gehören eine Fehlausrichtung der verbundenen Teile, Schwierigkeiten beim Zusammenbau, Grate, die sich lösen und Hygienesysteme verunreinigen können, und sogar das Versagen von Befestigungselementen vor Ort.

Massenbearbeitungstechniken – Massenbearbeitungstechniken wie Trommelschleifen, thermisches Entgraten und elektrochemisches Polieren können wirksam sein, um leichte Grate auf kleinen Teilen zu entfernen. Durch Trommeln können beispielsweise einige Grate entfernt werden, an den Gewindeenden ist dies jedoch im Allgemeinen nicht wirksam. Darüber hinaus muss darauf geachtet werden, dass sich keine Grate in den Gewindetälern festsetzen, was die Montage beeinträchtigen kann.

Wenn Grate an Innengewinden vorhanden sind, müssen Gleitschleiftechniken in der Lage sein, tief in die inneren Strukturen vorzudringen.Messingteil

Beim thermischen Entgraten beispielsweise wird Hitzeenergie von mehreren tausend Grad Fahrenheit eingesetzt, um Grate von allen Seiten anzugreifen. Da die Wärme nicht vom Grat auf den Grundwerkstoff übertragen werden kann, wird der Grat nur bis zum Grundwerkstoff abgebrannt. Daher hat das thermische Entgraten keinen Einfluss auf die Abmessungen, die Oberflächenbeschaffenheit oder die Materialeigenschaften des Mutterteils.

Elektrochemisches Polieren wird auch zum Entgraten eingesetzt und gleicht Mikrospitzen oder Grate aus. Obwohl die Technik effektiv ist, bestehen immer noch Bedenken, dass sie die Gewinde beeinträchtigen könnte. Im Allgemeinen richtet sich der Materialabtrag jedoch nach der Form des Teils.

Trotz der potenziellen Probleme ist die Massenbearbeitung aufgrund ihrer geringen Kosten für einige Maschinenwerkstätten immer noch ein attraktives Verfahren. Allerdings ziehen es Maschinenwerkstätten, wie bereits erwähnt, vor, Sekundäroperationen nach Möglichkeit im eigenen Haus zu belassen.

Miniatur-Entgratungsbürsten – Für Gewindeteile und bearbeitete Löcher mit einer Größe von weniger als 0,125 Zoll sind Miniatur-Metallbearbeitungsbürsten ein kostengünstiges Werkzeug zum Entfernen kleiner Grate und zum Innenpolieren. Miniaturpinsel gibt es in verschiedenen kleinen Größen (einschließlich Kits), Konturen und Materialien. Diese Werkzeuge eignen sich am besten für enge Toleranzen, Kantenverrundung, Entgratung und andere Endbearbeitungsanforderungen.

„Maschinenbaubetriebe kommen wegen Miniaturbürsten zu uns, weil sie die Teile nicht mehr auslagern und diese Arbeit im eigenen Haus erledigen wollen“, sagte Jonathan Borden, nationaler Vertriebsleiter für Brush Research Manufacturing. „Mit einer Miniaturbürste müssen sie sich keine Gedanken mehr über die Vorlaufzeiten und die zusätzliche Koordination machen, um Teile auszusenden und direkt wieder einzuliefern.“

Als Komplettanbieter von Oberflächenveredelungslösungen bietet BRM Miniatur-Entgratungsbürsten mit einer Vielzahl von Filamenttypen und Spitzenstilen an. Die kleinste Bürste des Unternehmens misst nur 0,014 Zoll.

Die Miniatur-Entgratungsbürsten können von Hand verwendet werden. Da die Drähte des Bürstenstiels jedoch sehr fein sind und sich verbiegen können, empfiehlt der Entwickler die Verwendung eines Schraubstocks. BRM bietet einen Doppelend-Stiftschraubstock in Kits mit bis zu 12 Bürsten in dezimalen (0,032 bis 0,189 Zoll) und metrischen Lochgrößen (1 mm bis 6,5 mm) an.

Die Stiftschraubstöcke können auch zum Greifen der Bürsten mit kleinem Durchmesser verwendet werden, damit sie unter Strom auf einer Handbohrmaschine und sogar auf einer CNC-Maschine gedreht werden können.

Miniaturbürsten können auch an Außengewinden verwendet werden, um kleine Grate zu entfernen, die sich am Gewindeanfang bilden können. Diese Grate können Probleme verursachen und sollten entfernt werden, da jedes verdrängte Metall bei industriellen Anwendungen, die außergewöhnliche Präzision und Sauberkeit erfordern, zu kritischen und potenziell gefährlichen Situationen führen kann.

Um eine Ablenkung des gedrehten Drahtstiels der Bürste zu verhindern, können CNC-Geräte so programmiert werden, dass sie den präzisen Druck und die Rotationsgeschwindigkeit anwenden.

„Solche Entgratungsvorgänge – selbst bei Miniaturbürsten mit sehr kleinem Durchmesser – können automatisiert werden“, sagte Borden. „Sie können die Werkzeuge auf CNC-Maschinen verwenden, indem Sie den Stiftschraubstock verwenden oder einen Adapter herstellen.“

Heutzutage sind verschiedene Arten von Miniaturbürsten erhältlich, die sich nicht nur in der Größe, sondern auch in der Filamentart unterscheiden. Üblicherweise werden Kohlenstoffstahl, Edelstahl, Messing, Nylon und mit Schleifmittel gefülltes Nylon verwendet. Mit Schleifmittel gefülltes Nylon kann Siliziumkarbid, Aluminiumoxid oder Diamantschleifmittel enthalten.

Laut Borden eignet sich abrasives Nylon besonders effektiv zum Entfernen von Graten und zum Polieren von Gewindespitzen und Flankenwinkeln in Aluminium-Gewindelöchern. „Wenn Sie ein Einzelgewinde in Aluminium schneiden oder das Teil mit einem Diamantwerkzeug versehen wurde, entstehen viele ‚Flaum‘ und raue Gewindeflankenwinkel, die poliert werden müssen“, erklärte er.

Miniaturbürsten aus rostfreiem Stahl werden häufig zum aggressiveren Entgraten von Materialien wie Gusseisen oder Stahl verwendet, um Späne zu entfernen oder durchbrochene Grate zu beseitigen. Obwohl abrasive Nylon-Miniaturbürsten bereits mit einer Größe von nur 0,032 Zoll erhältlich sind, bietet BRM aufgrund der Beschaffenheit des Edelstahls jetzt drei kleinere Bürstengrößen an: 0,014, 0,018 und 0,020 Zoll.

Darüber hinaus liefert das Unternehmen Miniatur-Entgratungsbürsten mit diamantschleifenden Filamenten für härtere Materialien wie gehärteten Stahl, Keramik, Glas und Luftfahrtlegierungen.

„Die Wahl des Filaments hängt von den Spezifikationen der Oberflächenbeschaffenheit ab oder davon, ob eine etwas aggressivere Entgratungsleistung erforderlich ist“, sagte Borden.

Er fügte hinzu, dass weitere Faktoren, die für Miniaturbürsten gelten, die in automatisierten Anwendungen verwendet werden, unter anderem die Drehzahl der Werkzeugmaschine, Vorschubgeschwindigkeiten und Optima sind; Lebensdauer.

Obwohl das Entgraten von Innen- und Außenmikrogewinden eine Herausforderung sein kann, kann die Verwendung der für eine bestimmte Anwendung am besten geeigneten Werkzeuge die Aufgabe vereinfachen und sicherstellen, dass alle Grate an jedem Teil gleichmäßig entfernt werden. Darüber hinaus können Maschinenwerkstätten durch die Vermeidung der Auslagerung sekundärer Entgratungsvorgänge die Durchlaufzeit und den Preis pro Teil reduzieren. Jeff Elliott ist ein in Torrance, Kalifornien, ansässiger technischer Redakteur. Zu seinen jüngsten Beiträgen für AmericanMachinist.com gehören „CBN Hones Improve Surface Finishing for Superalloy Parts“ und „Planar Honing Bietet einen neuen Winkel für die Oberflächenveredelung“.