Das Drehen von Metallen ist eine Form der maschinellen Bearbeitung, die sich auf die Herstellung von zylindrischen Gegenständen aus verschiedenen Legierungen mit unterschiedlichen Eigenschaften konzentriert.
Es handelt sich um eine Form der Hohlraumbearbeitung, d. h. es wird überschüssiges Material mit speziellen Drehmessern abgetragen, und das Werkstück selbst ist nach Abschluss der Arbeiten leichter.
Ein charakteristisches Merkmal dieser Bearbeitungsmethode ist die Herstellung hochwertiger zylindrischer (runder) Formteile.
Dies liegt an der Arbeitsweise der Drehautomaten (CNC und herkömmlich), bei der das Material durch Drehbewegungen - entweder des Metallkörpers selbst oder des mit Spezialmessern ausgestatteten Drehkopfes - von den Außen- (oder Innen-) Flächen abgeschnitten wird.
Was ist Metalldrehen?
Obwohl die meisten Menschen Drehbänke mit Werkzeugen für die manuelle Fertigung unzugänglicher Teile in den Tagen einer zentral gesteuerten Wirtschaft assoziieren, sind sie eines der am häufigsten verwendeten Werkzeuge für die Herstellung runder Gegenstände aus Metall, Holz und Kunststoff.
Durch das Drehen von Metall kann eine breite Palette von Teilen hergestellt werden - von ganzen Körpern (durch Kombination von Außen- und Innenbearbeitung) über große Lagerbuchsen bis hin zu kleinen runden Teilen.
Beim Drehen selbst werden mit Hilfe von Drehwerkzeugen (Messern, Bohrern) Metallspäne von einem auf dem Drehkopf rotierenden Gegenstand entfernt (d. h. es handelt sich um eine spanende Bearbeitung).
Mit der Drehmaschine können verschiedene Arten von Arbeiten durchgeführt werden, so dass es eine wichtige Unterteilung nach der Art der Bearbeitung von Oberflächen gibt:
- Außendrehen (die Außenfläche eines Körpers wird geschnitten),
- Innendrehen (die Innenfläche wird bearbeitet, z. B. um einen Hohlzylinder zu formen),
- Plandrehen (Bearbeitung eines Werkstücks von der Vorderseite, d. h. von der gegenüberliegenden Seite des Kopfes, d. h. der Spindel der Drehmaschine).
Heutzutage werden die meisten Maschinen für diese Art der Bearbeitung als "Drehautomaten" bezeichnet, d. h. als Maschinen, die die Spindel (den Drehkopf) mit Hilfe eines Motors (in der Regel eines Elektromotors) selbständig antreiben. Sie ermöglichen eine stufenlose Einstellung der Drehzahl des Drehkörpers und damit eine höhere Bearbeitungseffizienz und Präzision.
Mit der Entwicklung von numerisch gesteuerten Geräten sind auch computergesteuerte (CNC-) Drehmaschinen auf den Markt gekommen, die eine wesentlich schnellere Bearbeitung von Metallen und anderen Werkstoffen mit höherer Präzision und geringeren Toleranzen ermöglichen. Sie machen die schnelle und präzise Metallbearbeitung viel einfacher und damit für die Auftraggeber billiger.
Metallbearbeitung an einer Drehmaschine - was gehört dazu und welche Teile können hergestellt werden?
Unabhängig davon, ob es sich um CNC Drehen oder traditionelles Metalldrehen handelt, sieht der Bearbeitungsprozess selbst fast identisch aus. Was sich natürlich unterscheidet, sind Details wie die Größe des Werkstücks, seine Härte (und damit: Bearbeitbarkeit) und die Art der verwendeten Drehwerkzeuge.
Diese Bearbeitung erfolgt auf einer Drehmaschine (CNC oder traditionell):
- Das Werkstück (manchmal auch als "rotierender Klumpen" bezeichnet) wird so auf der Drehbankspindel montiert, dass es so gut wie möglich ausgewuchtet ist (d. h. dass es bei der Drehung einen möglichst geringen Rundlauf erzeugt),
- Nachdem sichergestellt ist, dass sich der Klumpen reibungslos dreht, wird eine Zielgeschwindigkeit für das Schruppen des Spindelstocks festgelegt, die überschüssiges Material entfernt, dem Objekt eine zylindrische Form verleiht und somit eine Erhöhung der Drehzahl (U/min) ermöglicht. In jeder Phase der Metallbearbeitung in der Drehmaschine werden verschiedene Arten von Drehmessern verwendet, manchmal auch Bohrer (häufig beim CNC Drehen) und Gewinde (in der Regel zum Gewindeschneiden des Objekts in der letzten Phase der Bearbeitung),
- Diesem Schritt folgt das Präzisionsdrehen, durch das das Objekt seine Zielform erhält. Auch das Polieren des Werkstücks ist in diesem Stadium möglich,
- Wenn die Bearbeitung abgeschlossen ist, kann das Werkstück vom Kopf gelöst oder mit einem Drehmesser oder anderen Werkzeugen vom Kopf abgeschnitten werden.
Das Ergebnis der Bearbeitung an der Drehmaschine besteht darin, dass ein Bauteil mit den erforderlichen physikalischen Parametern hergestellt wird, das für eine eventuelle Weiterverarbeitung (thermisch, thermochemisch usw.) bereit ist.
Oft werden Fragen nach den Unterschieden zwischen Dreh- und Fräsmaschinen gestellt. Dieser Unterschied ist ganz klar und so:
- Die Drehmaschine dient der Bearbeitung eines Werkstücks, das sich auf einer Spindel dreht, und wurde daher für die Herstellung von mehr oder weniger zylindrischen Objekten konzipiert, wofür sie am besten geeignet ist. Sicherlich viel besser als eine Fräsmaschine,
- Eine Fräsmaschine kann eine Vielzahl von Oberflächen bearbeiten und Teile in mehreren Ebenen formen (z. B. 5-Achsen-Fräsmaschinen) - einschließlich zylindrischer Formen, aber diese Maschinen sind in diesem Prozess weniger effizient als Drehbänke.
Unter anderem deshalb umfasst der professionelle Maschinenpark eines Unternehmens, das sowohl CNC-Fräsen als auch Drehen (auch: computergesteuert) anbietet, beide Arten von Ausrüstungen.
Wenn Sie sich an ein solches Unternehmen wenden, müssen Sie jedoch nicht mit der Technologie der Herstellung von Metallgegenständen vertraut sein - der Produktionsprozess wird von professionellen Bedienern bestimmt. Wenn Sie Metallteile, z. B. aus Edelstahl, drehen müssen, wenden Sie sich an Radmot.
Drehen von Stahl, Aluminium und anderen Metallen - was sind die Unterschiede?
Die Hauptunterschiede bei diesen Verfahren hängen mit den Eigenschaften der zu verarbeitenden Materialien zusammen. Die wichtigsten davon sind:
- Auswahl des richtigen Materials mit den erwarteten Parametern,
- die Bestimmung der Zerspanbarkeit des Werkstoffs,
- die Auswahl geeigneter Werkzeuge (Arten von Drehwerkzeugen) und die Geschwindigkeit des Prozesses selbst.
Dies ist unter anderem der Grund, warum das Drehen von Metallen ein so umfangreiches Thema ist.
Es ist allgemein angenommen, dass das Drehen von rostfreiem Stahl (insbesondere austenitischem Stahl) schwieriger ist als das von Aluminium - vor allem aufgrund der physikalischen Eigenschaften beider Metalle.
Das Drehen von Titanlegierungen hingegen gilt als noch komplizierter auf der Drehbank, was nicht nur spezielle, sehr starke und harte Messer erfordert, sondern auch wegen der geringen Wärmeleitfähigkeit des Materials und damit der Notwendigkeit einer sehr guten Wärmeableitung mühsam ist.
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