Unterschiede zwischen konventionellen und nicht-konventionellen Bearbeitungsprozessen

Unabhängig davon, ob die Eingangsform des Materials Stangenmaterial, Schmieden oder Gießen ist, wird ein Präzisionsbearbeitungsprozess eingesetzt, um genaue Komponenten mit engen Toleranzen und ausgezeichneter Oberflächenqualität herzustellen. Während der Bearbeitung wird Material vom Werkstück entfernt, um das gewünschte Endergebnis zu erzielen. Die Präzisionsbearbeitung erfordert häufig die Verwendung von Computer Numerical Controls oder CNC, die die Umwandlung von Sonderkonstruktionen in exakte Formen durch mehrere Dimensionen ermöglichen.

Herkömmliche Bearbeitungsverfahren beinhalten den direkten Kontakt von Werkzeug und Werkstück. Unkonventionelle Bearbeitungsprozesse erfordern keinen direkten Kontakt von Werkzeug und Werkstück. Dieser Artikel befasst sich mit den Unterschieden zwischen konventionellen und nicht-konventionellen Bearbeitungsprozessen.

Was sind konventionelle Bearbeitungsverfahren?

Herkömmliche Bearbeitungsverfahren beruhen auf härteren Werkzeugen oder abrasiven Materialien, um Material vom Werkstück zu entfernen. Dies wird typischerweise unter Verwendung von Metallwerkzeugen erreicht, die Material von dem Werkstück schneiden oder abschleifen, um eine gewünschte Form zu erzeugen. Die konventionelle Bearbeitung umfasst Prozesse wie Fräsen, Bohren, Schlitzen, Entgraten, Schleifen und Bohren, die von Computersoftware gesteuert werden.

Was sind nicht-konventionelle Bearbeitungsverfahren?

Im Gegensatz zum direkten Kontakt bei der konventionellen Bearbeitung nutzen nicht-konventionelle Bearbeitungsprozesse andere Energieformen wie elektrische, thermische und chemische Energie, um nicht benötigtes Material zu entfernen. Sie sind ideal, um zähe oder spröde Materialien mit komplexen Geometrien zu bearbeiten. Beispiele für nicht-konventionelle Bearbeitungsverfahren sind:

• Electrical Discharge Machining (EDM):Diese Technik ist ein weit verbreiteter Bearbeitungsprozess und erzeugt eine Reihe isolierter elektrischer Funken, die zwischen dem Werkstück und der Elektrode erzeugt werden, um unerwünschtes Material zu entfernen. Dieses Verfahren ist nur bei elektrisch leitfähigen Materialien anwendbar.
• Chemische Bearbeitung (CM):Dies ist die kontrollierte Auflösung von Werkstückmaterial unter Verwendung eines starken chemischen Reagens. Das Material wird von ausgewählten Bereichen durch Eintauchen des Werkstücks in ein chemisches Reagens wie eine Säure- oder Alkalilösung entfernt.
• Elektrochemische Bearbeitung (ECM):Dieses Metallabtragungsverfahren basiert auf dem Prinzip der Umkehrgalvanik. Hier trägt ein Elektrolytflüssigkeitsstrom Partikel vom Werkstück weg zum Bearbeitungswerkzeug.
• Laserstrahlbearbeitung (LBM):LBM ist ein thermisches Materialabtragungsverfahren, bei dem hochenergetische Lichtstrahlen zum Schmelzen und Verdampfen von Partikeln auf Werkstückoberflächen verwendet werden. Seine hohe Genauigkeit eignet sich zum Schneiden, Bohren und Schweißen.
• Ultraschallbearbeitung (USM):Bei diesem Materialabtragungsprozess werden hochfrequente mechanische Bewegungen und eine abrasive Aufschlämmung verwendet, um komplizierte Werkstückprofile zu erzeugen.
• Wasserstrahlschneiden (WJC):Es ist ein erosives Verfahren, bei dem Hochdruckwasser verwendet wird, um durch Materialien zu schneiden, um die gewünschte Form zu erreichen. Beim Wasserstrahlschneiden wird den Materialien keine Hitze zugeführt.
• Abrasives Wasserstrahlschneiden (AWJC):Bei dieser Version des Wasserstrahlschneidens erhöhen dem Wasserstrahl hinzugefügte abrasive Partikel die Materialabtragungsrate. Dieses Bearbeitungsverfahren ist ideal zum Schneiden von hitzeempfindlichen Materialien, die nicht mit Laser- oder thermischen Verfahren geschnitten werden können.

  Was sind die Unterschiede zwischen konventionellen und nicht-konventionellen Bearbeitungsprozessen?

Obwohl beide letztendlich den gleichen Endzweck erfüllen, gibt es bestimmte Unterschiede zwischen konventionellen und nicht-konventionellen Bearbeitungsprozessen:

• Materialien:Nicht-konventionelle Bearbeitungsmethoden werden oft verwendet, um schwer zu bearbeitende Materialien wie Superlegierungen zu bearbeiten, da die Werkzeuge leicht abgenutzt sind und ein hoher Werkzeugverbrauch die konventionelle Bearbeitung sehr teuer und weniger effizient macht.
• Kosten:Während die konventionelle Bearbeitung im Allgemeinen weniger kostet, können unkonventionelle Bearbeitungsmethoden wie die elektrochemische Bearbeitung und das Wasserstrahlschneiden gleichzeitig mehrere Werkstücke bearbeiten, um eine hohe Produktivität zu erzielen und dadurch die Stückkosten zu senken. Teile, die durch unkonventionelle Bearbeitungsmethoden hergestellt wurden, erfordern normalerweise weniger bis gar keine Nachbearbeitungs-Endbearbeitungsvorgänge.
• Komplexe Geometrie:Unkonventionelles Schneiden kann mit Werkstücken mit komplexen Geometrien aus Hartmetall arbeiten, die durch konventionelle Bearbeitung ohne teure Werkzeuge, Vorrichtungen oder hohen Werkzeugverbrauch nicht erreicht werden können.
• Mechanische Beanspruchung:Viele unkonventionelle Bearbeitungsverfahren wie chemische Bearbeitung und Wasserstrahlschneiden unterliegen keiner thermischen oder mechanischen Beanspruchung, was für eine zu Dichtungszwecken verwendete Arbeitsfläche von Vorteil ist.
• Volumen:Nicht-konventionelle Bearbeitungsverfahren wie Wasserstrahlschneiden sind für die Massenproduktion zu geringeren Kosten ausgelegt.

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