Die Bearbeitung auf Zerspanungsmaschinen verursacht fast immer Bearbeitungsspuren - bei Fräsern oder Drehmessern.
Dies liegt an der besonderen Art dieser Maschinen und an der Art und Weise, in der überschüssiges Material entfernt wird, selbst in der Endbearbeitungsphase (nach der Präzisionsbearbeitung).
Manchmal sind diese Spuren auf der Oberfläche sichtbar oder durch Berührung spürbar.
Es gibt zahlreiche Situationen, in denen die Teile nicht perfekt geglättet werden müssen, aber wenn sie Teil größerer Systeme sind (z. B. Zahnkränze oder Buchsen), ist es unerlässlich, sie auf perfekte Glätte zu bringen.
Darüber hinaus kann die Leistungsfähigkeit der Oberfläche im Rahmen der Oberflächenbearbeitung verbessert werden, z. B. durch Eloxieren von Aluminium.
Welche Arten der Oberflächenveredelung gibt es für Teile, die auf computergesteuerten Werkzeugmaschinen hergestellt werden?
Welche Oberflächenbehandlungen durchlaufen die auf CNC-Maschinen gefertigten Teile?
Um die Oberflächenqualität von Werkstücken, die auf numerisch gesteuerten Maschinen hergestellt werden, zu verbessern, können sie verschiedenen Prozessen unterzogen werden.
Die meisten dieser Prozesse sind mechanisch, einige aber auch elektrochemisch, um eine hohe Oberflächenqualität zu gewährleisten und die potenzielle Reibung zu verringern, wenn die Teile in den mechanischen Zielsystemen betrieben werden.
Diese Verfahren werden unterteilt in:
- mechanische Verfahren, die mit numerisch gesteuerten Maschinen (CNC-Werkzeugmaschinen) durchgeführt werden - sie können Werkzeugspuren hinterlassen, bieten aber die geringsten Toleranzen,
- primäre Oberflächenbehandlungen, wie z. B. Sandstrahlen, bei dem die Oberflächenstruktur mechanisch verändert und geglättet wird - kann geringfügige Änderungen der Abmessungen verursachen, bietet aber eine viel bessere Glätte,
- sekundäre Oberflächenbehandlungen wie Eloxieren oder Pulverbeschichten, die die Abmessungen des Teils geringfügig (erstere) oder stärker (letztere) verändern können, aber einen hohen Schutz des Teils vor äußeren Einflüssen bieten und eine glatte Oberfläche ermöglichen. Darüber hinaus kann die Farbe der Oberfläche verändert werden.
Jede dieser Gruppen bietet unterschiedliche Oberflächeneigenschaften und hat ihre eigenen Vor- und Nachteile. Sie unterscheiden sich auch in Bezug auf den Preis - sowohl für das Verfahren selbst (z. B. Eloxieren) als auch für die Anwendbarkeit und die zur Erzielung der gewünschten Ergebnisse erforderliche Maschinenzeit.
Arten der Oberflächenveredelung nach der CNC-Bearbeitung
Die vorgenannte Unterteilung kann durch die Beschreibung der spezifischen Prozesse, denen die Oberfläche eines Teils nach der Bearbeitung (insbesondere in der CNC-Technik) unterzogen werden kann, präzisiert werden.
Dazu gehören:
CNC-Schleifen
Auch wenn diese Form des Abtragens von überschüssigem Material als spanabhebende Bearbeitung eingestuft wird, ermöglicht sie eine glatte Oberfläche, insbesondere bei Verwendung höherer Schleifmittelgewichte (ab P240 aufwärts), die zwar eine Nassbearbeitung erfordern, aber eine sehr gute Oberflächengüte ermöglichen. Es funktioniert gut auf flachen oder regelmäßig geformten Oberflächen und ermöglicht auch die besten Toleranzen,
Hochpräzisionsbearbeitung
Auf Maschinen im Maschinenpark von CNC-Bearbeitungsbetrieben (Fräsmaschinen oder CNC-Drehmaschinen) unter Verwendung speziell ausgewählter Klingen und Werkzeuge, die es ermöglichen, die Oberfläche zu glätten (obwohl sie noch Spuren hinterlassen können). Es wird als Bearbeitungsschritt auf das Werkstück angewendet und wirkt sich nur geringfügig auf die Toleranzen aus, erfordert jedoch unabhängig von der Art der Bearbeitung (Fräsen, CNC-Drehen) einen zusätzlichen Bearbeitungsschritt,
Sandstrahlen
Professionell als Perlstrahlen und umgangssprachlich als "Kugelstrahlen" bekannt - ist eine beliebte Form der grundlegenden Oberflächenbearbeitung von Teilen. Es entfernt effektiv Unregelmäßigkeiten und Spuren von Messerdurchgängen mit Hilfe von Schleifpartikeln, die unter hohem Druck in einem Druckluftstrahl ausgestoßen werden. Je nach gewünschtem Effekt (d. h. der erzielten Glätte, die auf einer SA-Skala festgelegt ist, wobei die höchste Stufe SA3 und die niedrigste SA1 ist) können verschiedene, entsprechend geschliffene Materialien zum Glätten der Oberfläche verwendet werden, von Sandkörnern über Glas bis hin zu speziellen Öko-Granulaten (Blast Grid - ein solcher Prozess wird als "Verglasung" bezeichnet). Es ist eine beliebte Form der Oberflächenveredelung, aber alle Löcher in der zu behandelnden Oberfläche müssen vorher behandelt werden, um eine Vertiefung und/oder Ausweitung zu vermeiden. Das Ergebnis des Sandstrahlens ist eine glatte Oberfläche, die je nach dem verwendeten Reibmittel glänzend oder matt sein kann,
Eloxieren (Aluminium oder Titan)
Es handelt sich um ein wohlbekanntes und hochgeschätztes elektrochemisches Nachbehandlungsverfahren, bei dem eine sehr dünne Oxidschicht auf der Oberfläche des Werkstücks erzeugt wird, die seine Korrosionsbeständigkeit deutlich erhöht, seine mechanische und abrasive Festigkeit verbessert und darüber hinaus Werkzeugspuren verdeckt und ihm ein ästhetisches Aussehen verleiht. Das Eloxieren ist ein vergleichsweise teures Verfahren, vor allem für den Typ III dieses Verfahrens (das so genannte "Harteloxieren"), aber es erzeugt eine sehr haltbare Oberfläche. Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, dass es auf Titan- und Aluminiumlegierungen beschränkt ist. Der große Vorteil besteht jedoch darin, dass es die endgültigen Abmessungen des Teils nur geringfügig beeinflusst und eine hohe Korrosions- und Abriebfestigkeit aufweist,
Pulverbeschichtung
Eine weitere Form der Nachbearbeitung, die eine glatte und dauerhafte Oberfläche erzeugt. Das entsprechende Prozess ist relativ einfach: Nach dem Auftragen einer speziellen Grundierung zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit wird das Teil mit einem feinen körnigen Material ("Pulverlack") beschichtet, das durch Elektrostatik auf der Oberfläche gehalten wird, und dann in einem speziellen Ofen (auf etwa 200 Grad Celsius erhitzt) zum Schmelzen gebracht. Das Ergebnis ist eine glatte Oberfläche mit guten mechanischen Eigenschaften, die jedoch die endgültigen Abmessungen beeinträchtigt.
Jede Form der Endbearbeitung hat ihre Vor- und Nachteile, wirkt sich aber natürlich direkt auf die Endkosten des Prozesses aus.
Der Einfluss von Oberflächenbearbeitungs prozessen auf den Stückpreis
Fragen wie "Wie viel kostet es, Aluminium zu eloxieren?" oder "Was kann man tun, um die Kosten für die Herstellung von Teilen auf CNC-Maschinen zu reduzieren?" werden oft kontraintuitiv gestellt und sind durchaus gerechtfertigt.
Ja - die Qualität und die Oberflächenbeschaffenheit eines Teils wirken sich direkt auf seinen Stückpreis aus.
Dabei geht es um mehrere Aspekte:
- Die zusätzliche Maschinenzeit, die erforderlich ist, um eine zufriedenstellende Oberfläche zu erhalten (z. B. niedrigere Schnittgeschwindigkeiten),
- Die Kosten der spezifischen Prozesse und ihrer Arten - das Eloxieren des Typs III ist eines der teuersten Verfahren zur Oberflächenveredelung, liefert aber die besten Ergebnisse,
- Zusätzliche Schritte vor der Oberflächenveredelung.
Bei der Wahl einer geeigneten Oberflächenbehandlung für ein Teil nach der Bearbeitung (CNC Drehen oder CNC-Fräsen) sollte man sich über die Art der Umgebung im Klaren sein, in der das betreffende Teil eingesetzt werden soll.
Dies hilft normalerweise bei der Auswahl der richtigen Form der Endbearbeitung.
Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Frage, wie wichtig aus Sicht des Mechanismus/Systems, in dem ein bestimmtes Teil funktionieren wird, die Präzision der Endbearbeitung und die Festigkeit der Oberfläche sind.
Die Art der Oberflächenbearbeitung kann sich auf die Festigkeit des Teils und die Toleranzen und damit auf die Leistung des gesamten Systems auswirken, weshalb es sich lohnt, dies bei der Bestellung zu berücksichtigen.
Wenn die Beibehaltung minimaler Toleranzen entscheidend ist, ist die maschinelle Bearbeitung (vor allem bei Stahl oder Kunststoff) oder die Eloxierung (Aluminium oder Titan) die optimale Lösung.
Wenn dies nicht sehr wichtig ist oder ein zusätzlicher Spielraum" für die Oberfläche im Entwurf vorgesehen ist, kann die Pulverbeschichtung eine Alternative sein, aber beachten Sie die deutlich geringere Abriebfestigkeit dieser Oberfläche, wenn auch nur im Vergleich zur Eloxierung.
Die kostengünstigste Oberflächenbehandlung ist die Pulverbeschichtung, etwas teurer ist die Eloxierung des Typs II und die Präzisionsbearbeitung; die Eloxierung des Typs III ist nach wie vor die teuerste, aber der höhere Preis wird durch die hervorragende Leistung der resultierenden Oberfläche wettgemacht.
Wenn Sie unsicher sind, welches Oberflächenfinish den Anforderungen eines auf einer CNC-Bearbeitungsmaschine ausgeführten Projekts entspricht, wenden Sie sich an RADMOT.
Unser Team wird Sie nicht nur über CNC-Dienstleistungen beraten, sondern auch darüber, welche Art der Oberflächenbehandlung Ihren Anforderungen am besten entspricht.
Bei RADMOT bieten wir sowohl CNC Fräsen, CNC Drehen, als auch andere Dienstleistungen an – Waschen, Eloxieren von Aluminium, Lasermarkierung und Montage.
Nehmen Sie Kontakt mit uns auf und sagen Sie uns, was Sie brauchen. Wir haben eine Menge Erfahrung. Wir bieten seit fast 40 Jahren CNC-Dienstleistungen. Unser Angebot ist völlig kostenlos. Und wenn Sie sich nicht sicher sind, welche Technologie für Sie am besten geeignet ist, können wir Kunden aus einer Vielzahl von Branchen bei der Bearbeitung beraten und schnell den Preis für die Bearbeitung der von Ihnen bestellten Teile ermitteln - unser Know-how steht Ihnen zur Verfügung.
