Verbessern der Oberflächenbeschaffenheit von bearbeiteten Teilen

Die Bearbeitung von Metall oder Kunststoff spielt in der Teilefertigung eine große Rolle. In vielen Fällen sind maschinell bearbeitete Oberflächen für Endanwendungen mehr als ausreichend, aber da die Oberflächen der Teile geschnitten und nicht gegossen oder geformt werden, muss die standardmäßige Oberflächenbeschaffenheit (wie bearbeitet) manchmal entweder aus ästhetischen oder funktionalen Gründen modifiziert werden . Dies kann entweder eine präzisere Bearbeitung oder den Einsatz sekundärer Prozesse erfordern.

Messen der Oberflächenrauheit

Das am weitesten verbreitete Maß für die Oberflächenrauheit ist Ra oder die durchschnittliche Oberflächenrauheit. Es misst die Abweichung von der mittleren Oberflächenebene in Mikrozoll. Beispielsweise hat die raue Oberfläche einer Bratpfanne aus Gusseisen einen Ra-Wert von etwa 2.000. Die ultraglatte Oberfläche des Spiegels des Hubble-Weltraumteleskops ist so nahe wie möglich an Null (obwohl ein Fehler von weniger als einem Fünfzigstel der Größe eines menschlichen Haares gefunden wurde und repariert werden musste). Bearbeitete Teile liegen in der Regel irgendwo zwischen diesen beiden Zahlen.

Während unsere Standardoberflächenbearbeitung sichtbare Werkzeugspuren aufweist, können zusätzliche Nachbearbeitungen wie Läppen und Körnen glattere Teile erzeugen .

Manchmal ist die Rauheit auf einer bearbeiteten Oberfläche akzeptabel. Typischerweise wird aus ästhetischen Gründen eine Oberfläche bevorzugt, die rauer als maschinell bearbeitet ist. Eine matte Oberfläche kann Reflexionen eliminieren und zeigt mit geringerer Wahrscheinlichkeit Flecken. Aber matte Oberflächen können nicht einfach durch maschinelle Bearbeitung erreicht werden. Dazu benötigen Sie Sekundärprozesse wie Perlstrahlen oder Trommeln mit einem Keramiksubstrat.

Glattere Oberflächen

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, um eine glattere Oberflächenbeschaffenheit auf einem bearbeiteten Teil zu erzielen. Der erste Faktor für die Oberflächengüte wird durch den Bearbeitungsprozess selbst bestimmt, sodass Sie ein Gleichgewicht zwischen Geschwindigkeit und Laufruhe finden können. Wenn Sie Ihr Teil schneller benötigen, erwarten Sie einen Ra von 60 bis 65. Wenn Sie mit einer längeren Bearbeitungszeit arbeiten können, sinkt diese Zahl auf einen potenziellen Ra von 32.

Was können Sie von Ihren Teilen erwarten? Wir brechen (entgraten) die Kanten aller bearbeiteten Teile. Alle bearbeiteten Kunststoffteile werden im bearbeiteten Zustand belassen, was sichtbare Werkzeugspuren hinterlassen kann. Einige Metallteile hingegen ermöglichen mehr Auswahl. Denken Sie daran, dass präzisionsgefertigte Teile oft scharfe Kanten haben und mit Vorsicht behandelt werden sollten.

Perlstrahlen ist eine gängige Oberflächenbehandlungsoption für bearbeitete Teile, da es zu einer gleichmäßigen, matten Oberfläche führt.

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Dennoch ist die höhere Rauheit von Ra 60 nicht das, was wir normalerweise unter „rau“ verstehen. Bei einem Ra von 60 weist eine Oberfläche sichtbare Werkzeugstrudel auf, fühlt sich aber nicht rau an. Sie benötigen ein Mikroskop, um die Oberflächenvariationen zu sehen. Abhängig von der Anwendung kann diese Rauheit gelegentlich zu zunehmendem Verschleiß in einem beweglichen Teil führen und Schwächen verursachen, wenn ein Teil beansprucht wird. Es könnte sogar dazu führen, dass Korrosion an Ihren Teilen Fuß fasst. Hier kommen Sekundärprozesse ins Spiel.

Nachbearbeitung

Sekundäre Endbearbeitungsprozesse sind unglaublich wichtig, und wir haben mehrere Optionen, um ein verbessertes Niveau fertig bearbeiteter Teile zu erreichen. Bearbeitete Oberflächen werden typischerweise durch Körnen oder Läppen geglättet. Die beiden sind ähnlich, verwenden aber unterschiedliche Geräte. In jedem Fall wird das Teil wiederholt über eine Reihe von immer feiner strukturierten Schleifmitteln gezogen, bis die gewünschte Oberflächenglätte erreicht ist. Je nachdem, wie viele Schritte angewendet werden, kann durch Körnen eine endgültige Oberflächengüte zwischen Ra 4 und 32 erreicht werden. Läppen kann einen Oberflächen-Ra zwischen 2 und 16 erzeugen. Es sollte nicht überraschen, dass das Läppen das Verfahren ist, das zur Herstellung von Präzisionsspiegeln für astronomische Teleskope verwendet wird. Während es Überschneidungen bei der relativen Glätte gibt, die entweder durch Körnen oder Läppen erreicht werden kann, gibt es eine Vielzahl von Faktoren, einschließlich des Preises, die das eine oder andere Verfahren zu Ihrem bevorzugten Verfahren machen können.

Wie bei Metallteilen können bearbeitete Kunststoffteile verschiedene Prozesse verwenden, um ihre Oberflächenbeschaffenheit anzupassen. Beachten Sie, dass Kunststoffteile durch das Kugelstrahlen beschädigt werden können, aber wenn Sie bereit sind, dieses Risiko zu akzeptieren, ist dies möglich. Wenn Kunststoffteile ein mattes Finish benötigen, wird jedoch in der Regel Spritzguss verwendet, sodass die Metallform selbst perlgestrahlt wird, um den resultierenden Teilen ein raueres Finish zu verleihen.

Für ein glänzenderes Finish können bearbeitete Kunststoffteile durch Nassschleifen poliert werden. Wie beim Metallkörnen wird eine zunehmend feinere Körnung aufgetragen, bis das gewünschte Finish erreicht ist. There is one other treatment method for smoothing machined plastic surfaces, particularly those of clear plastics in optical applications. Machining, even with fine tools, will usually cloud the surface of a clear plastic part, something that would be unacceptable if the part is something like a lens. In those cases, flame polishing applies just enough heat to flatten the light-scattering “hills and valleys” on the part surface. This lets light pass through the part as it should, rather than be scattered by the microscopic “geography” of its surface. To the naked eye, the part’s appearance will change from cloudy to clear.

Whatever the desired finish of your machined part—whether more matte or more polished than “as-machined”—there may be several ways to achieve it. These can include the choice of machining process itself or using secondary processes. The best approach for any part really depends on your application, timeframe, production volume, budget, and the exact finish you need. Because changes to machined parts can be done fairly quickly, you may be able to try several options and see which one works best for you. Our interactive quotes with manufacturability feedback provide useful information in making those decisions, but sometimes you may need help from our support engineers to narrow down your choices. We’re here to help.

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