Abrasivstrahlbearbeitung (AJM) erklärt: Ein umfassender Leitfaden

Fertigungsunternehmen nutzen verschiedene Prozesse, um unerwünschtes Material von Werkstücken zu entfernen. Einige sind relativ einfach, wie Schneiden und Bohren. Andere sind komplexer.

Abrasivstrahlbearbeitung fällt in die letztere Kategorie. Dabei wird ein Werkstück mit hochabrasiven Partikeln bestrahlt, um unerwünschtes und überschüssiges Material zu entfernen. Lesen Sie weiter, um mehr über abrasivstrahlbearbeitung und ihre Funktionsweise zu erfahren.

Was ist Abrasivstrahlbearbeitung?

Abrasivstrahlbearbeitung (AJM), auch bekannt als abrasives Mikrostrahlen, Bleistiftstrahlen und mikroabrasives Strahlen, ist ein abrasives Strahlbearbeitungsverfahren, das durch ein hochgeschwindiges Gas angetriebene Abrasive verwendet, um Material vom Werkstück abzutragen.

Gängige Anwendungen umfassen das Schneiden hitzeempfindlicher, spröder, dünner oder harter Materialien. Speziell wird es verwendet, um komplexe Formen zu schneiden oder spezifische Kantenformen zu erzeugen.

Material wird durch feine abrasive Partikel entfernt, meist etwa 0,001 Zoll (0,025 mm) im Durchmesser, getrieben durch einen hochgeschwindigen Fluidstrom; gängige Gase sind Luft oder Inertgase. Drücke für das Gas reichen von 25 bis 130 PSIG (170–900 kPa oder 4 bar) und Geschwindigkeiten können bis zu 300 m/s (1.000 km/h) betragen.

Auch als Bleistiftstrahlen bekannt, ist abrasivstrahlbearbeitung ein Bearbeitungsverfahren in der Fertigungsindustrie zur Entfernung unerwünschten Materials von einem Werkstück. Es hält seinem Namen gerecht, indem es ein Werkstück mit harten und abrasiven Partikeln bestrahlt.

Die Partikel werden durch ein Gas mit hoher Geschwindigkeit angetrieben. Dadurch können sie Material von der Werkstückoberfläche abtragen.

Wie funktioniert Abrasivstrahlbearbeitung?

Abrasivstrahlbearbeitung wird mit einer speziellen Maschine durchgeführt, die an einen Luftkompressor angeschlossen ist. Der Kompressor verwendet entweder Inertluft oder Gas. Während des Prozesses treibt eine Düse feines Partikulat auf das Werkstück.

Die in der abrasivstrahlbearbeitung verwendeten Partikel sind sehr fein, oft nur 0,001 Zoll im Durchmesser. Wenn die Kombination aus Luft/Gas und abrasiven Partikeln auf das Werkstück trifft, entfernen sie Material von dessen Oberfläche.

Die meisten Abrasivstrahlmaschinen sind werkbankmontiert. Sie werden auf einer Werkbank montiert, wo der Kompressor das Gas mit den abrasiven Partikeln mischen kann. Das Werkstück wird dann vor der Maschine positioniert. Um Material zu entfernen, wird die Maschine mit der Düse im gewünschten Bereich aktiviert.

Anwendungen

• Das Verfahren findet Anwendung beim Schneiden von Nuten, dünnen Abschnitten, Konturieren, Bohren, zur Erzeugung flacher Nuten, Entgraten und zur Herstellung komplexer Formen in harten und spröden Materialien.
• Häufig verwendet für Reinigen und Polieren von Kunststoff-, Nylon- und Teflonkomponenten, Mattieren der Innenfläche von Glasrohren, Ätzen von Markierungen auf Glaszylindern etc.
• Wird zum Entgraten, Ätzen und Reinigen von spröden Metallen, Legierungen und nichtmetallischen Materialien eingesetzt.
• Polieren von Kunststoff, Nylon ist einfach durchführbar.
• Bohren ist einfach durchführbar.
• Empfindliche Materialien können leicht bearbeitet werden.

Vorteile der Abrasivstrahlbearbeitung

• Fähigkeit, komplexe Lochformen in Materialien beliebiger Härte und Sprödigkeit zu schneiden.
• Fähigkeit, empfindliche und hitzeempfindliche Materialien ohne Beschädigung zu schneiden, da durch Gas- oder Luftdurchgang keine Wärme entsteht.
• Normalerweise unzugängliche Bereiche können mit guter Genauigkeit bearbeitet werden.
• Geringe Investitionskosten.

Nachteile der Abrasivstrahlbearbeitung

Die Nachteile des Verfahrens liegen in Folgendem:

• Die Materialabtragsrate ist langsam, daher ist die Anwendung begrenzt.
• Der Strahl kann stark aufweiten (Flaring).
• Die Bearbeitungsgenauigkeit ist gering und der Düsenverschleiß hoch.
• Zusätzliche Reinigung der Werkstückoberfläche kann nötig sein, da abrasive Körner in weicheren Materialien haften bleiben können.
• Es ist ein teurer Prozess.