Wählen Sie das beste Finish für Ihr CNC-bearbeitetes Teil

Die Oberflächenveredelung ist der letzte Schritt der CNC-Bearbeitung. Die Veredelung kann verwendet werden, um ästhetische Mängel zu beseitigen, das Erscheinungsbild eines Produkts zu verbessern, zusätzliche Festigkeit und Widerstandsfähigkeit zu verleihen, die elektrische Leitfähigkeit anzupassen und vieles mehr.

Wie können Produktmanager und Designer bei all den verfügbaren Oberflächenveredelungsoptionen sicherstellen, dass sie die beste auswählen? Glücklicherweise gibt es einige gängige Oberflächen, die einzigartige Vorteile bieten, und es ist nur eine Frage der Kenntnis der Spezifikationen jeder Option.

Gängige Oberflächenbehandlungen für CNC-bearbeitete Teile

Bearbeitet

Die CNC-Bearbeitung produziert ein Teil mit einer „wie-bearbeiteten“ oder „wie-gefrästen“ Oberfläche, sobald der Herstellungsprozess abgeschlossen ist. Das Teil weist kleine, aber sichtbare Werkzeugspuren und Schönheitsfehler auf. Die durchschnittliche Oberflächenrauhigkeit liegt bei etwa 3,2 μm. Teile im Rohzustand weisen die engsten Maßtoleranzen auf und sind äußerst kostengünstig in der Herstellung, da keine Nachbearbeitung erforderlich ist.

Dieses Finish ist eine gute Wahl für diejenigen, die mehr Wert auf Maßhaltigkeit als auf Ästhetik legen. Teile mit maschinell bearbeiteten Oberflächen haben jedoch keinen sehr hohen Stellenwert, wenn es um den Schutz geht. Ihre Rauheit und das Fehlen einer Schutzbeschichtung machen sie anfällig für Kerben, Abrieb und Kratzer.

Eloxieren

Eloxieren ist ein elektrochemischer Prozess, der die natürliche Oxidschicht eines CNC-Maschinenteils dicker macht, um es dicker, dichter, elektrisch nicht leitend und haltbarer zu machen.

Dieser Prozess kann nur mit Aluminium- oder Titanlegierungen durchgeführt werden, da sie den Strom gut leiten. Beim Eloxieren wird die Legierung in ein saures Elektrolytbad getaucht und wirkt als Anode. Sobald eine Kathode in den Eloxaltank platziert wird und ein elektrischer Strom durch die Säure fließt, verbinden sich Sauerstoffionen aus dem Elektrolyten und Atome aus der Legierung an der Oberfläche des Teils.

Eloxieren gibt es in zwei verschiedenen Varianten – Typ II und Typ III. Der gesamte Endbearbeitungsprozess ist derselbe, aber Typ II und III erfordern, dass das Teil in eine verdünnte Schwefelsäurelösung getaucht wird.

Anodisieren Typ II, auch als „dekoratives Anodisieren“ bekannt (da die fertige Beschichtung klar oder farbig sein kann), erzeugt Beschichtungen mit einer Dicke von bis zu 25 μm. Der Schichtdickenbereich für klare Teile beträgt 4-8 μm und 8-12 μm für schwarz eingefärbte Teile. Dieser Prozess erzeugt ein glattes, elegantes und korrosions- und verschleißfestes Teil.

Anodisierung Typ III, auch als „Hardcoat-Anodisierung“ bekannt, kann anodische Beschichtungen mit einer Dicke von bis zu 125 μm erzeugen. Teile mit dieser Beschichtung haben eine hohe Dichte und sind noch verschleißfester als Eloxal Typ II.

Alles in allem sind eloxierte Oberflächen langlebig und versprechen eine gute Maßhaltigkeit. Eloxierte Oberflächen eignen sich am besten für Hochleistungs-Engineering-Anwendungen, insbesondere für interne Hohlräume und kleine Teile. Sie gehören zu den ästhetisch ansprechendsten Oberflächen für CNC-bearbeitete Teile, haben aber oft einen höheren Preis.

Pulverbeschichtung

Die Pulverbeschichtung ist der Sprühlackierung sehr ähnlich. Zunächst wird das Teil mit einer Phosphatierungs- oder Chromatierungsschicht grundiert, um es korrosionsbeständiger zu machen. Dann wird das Teil mit einer Trockenpulverbeschichtung aus einer elektrostatischen Spritzpistole „lackiert“ und in einem auf mindestens 200 °C erhitzten Ofen ausgehärtet. Es können mehrere Schichten aufgetragen werden, um die Dicke zu erhöhen, die 72 μm erreichen kann.

Diese Oberflächenbehandlung allein erzeugt eine dünne Schutzschicht auf dem CNC-bearbeiteten Teil, die stark, verschleißfest und ästhetisch ansprechend ist. Dieser Prozess kann mit Perlstrahlen kombiniert werden, um die Korrosionsbeständigkeit des Teils zu erhöhen und eine größere Einheitlichkeit in Textur und Aussehen zu erzielen.

Im Gegensatz zum Eloxieren ist eine pulverbeschichtete Oberfläche mit allen Metallen kompatibel, weniger spröde und bietet eine höhere Schlagfestigkeit. Dieses Finish eignet sich für viele funktionale Anwendungen, kann aber besonders gut für militärische Anwendungen geeignet sein.

Die Pulverbeschichtung ergibt jedoch im Allgemeinen eine geringere Dimensionskontrolle als eine anodische Oberfläche, und die Pulverbeschichtung wird nicht für die Verwendung bei kleinen Komponenten oder Innenflächen empfohlen. Darüber hinaus könnte der höhere Preis der Pulverbeschichtung sie für größere Produktionsläufe unerschwinglich teuer machen.

Perlenstrahlen

Perlstrahlen wird verwendet, um einem CNC-bearbeiteten Teil eine matte oder satinierte Oberfläche zu verleihen. Während dieses Vorgangs schießt eine Druckluftpistole Millionen von Glasperlen auf das Teil, wodurch Werkzeugspuren und Unvollkommenheiten effektiv entfernt werden, wodurch eine gleichmäßige körnige Oberfläche entsteht. Im Gegensatz zu anderen Oberflächen, einschließlich Eloxieren und Pulverbeschichten, fügt das Perlstrahlen dem Teil keine chemischen oder mechanischen Eigenschaften hinzu – es ist rein optisch. Im Gegensatz zur Pulverbeschichtung, bei der einem Teil Material hinzugefügt wird, ist das Perlstrahlen eine reduktive Oberflächenbehandlung, d. h. es wird Material vom Teil entfernt. Dies ist eine wichtige Überlegung, wenn Ihr Teil strenge Toleranzen hat.

Perlstrahlen ist eine der kostengünstigsten Oberflächenbehandlungen, muss jedoch manuell ausgeführt werden. Daher sollten diejenigen, die Perlstrahlen als Oberflächenfinish in Betracht ziehen, darauf vorbereitet sein, die Kosten für die Beauftragung eines Bedieners zu tragen, der formell in diesem Prozess geschult wurde, und erkennen, dass das Endergebnis weitgehend von der Qualifikation des Bedieners abhängt. Perlengröße und -qualität wirken sich auch auf das endgültige Finish aus.

Holen Sie sich fachkundige Beratung zur Endbearbeitung Ihrer CNC-bearbeiteten Teile

Kurz gesagt, eine Nachbearbeitung wie Eloxieren oder Pulverbeschichten wird sich wahrscheinlich als effektive Option für Teile erweisen, die nicht perfekt sein müssen, sondern ihre ursprünglichen Abmessungen beibehalten müssen. Das Schützen oder Verstärken eines Aluminium- oder Titanteils kann vom Eloxieren profitieren. Wenn das Teil nicht eloxiert werden kann, aber Festigkeit und Schlagfestigkeit erfordert, bietet die Pulverbeschichtung eine effektive Alternative. Wenn schließlich die Kosteneffizienz eine höhere Priorität als die Toleranz hat – und das Teil keine glänzende Oberfläche erfordert – kann Perlstrahlen der bevorzugte Weg sein.

Ingenieure, Designer und Produktmanager täten gut daran, einen Fertigungsexperten zu konsultieren, um sicherzustellen, dass sie die richtige Wahl für ihr nächstes Projekt treffen. Die Experten von Fast Radius sind in allen Bereichen der Fertigung versiert, vom Produktdesign und Prototyping bis hin zur Fertigung im großen Maßstab. Unser Team kann Ihnen bei der Auswahl des besten Finish für Ihr CNC-bearbeitetes Teil helfen und sicherstellen, dass Sie mit einem starken, eleganten Endprodukt auf den Markt gehen.

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