Bearbeitungsprozesse Die
Bearbeitungsprozesse Die mit der 1. Aufspannung gefertigten Ventilgehäuse werden zwischengelagert und danach alle in der 2. Aufspannung fertig bearbeitet. Gut zu erkennen sind die vielen Bohrungen, die sich wiederum mit den seitlichen bzw. rückwärtigen Bohrungen kreuzen, wodurch an den Überschneidungen Grate erzeugt werden. ren und die selbst gesteckten Qualitätsansprüche zu erfüllen. Nach Kontaktaufnahme zum Entgratspezialisten KEMPF auf der letztjährigen Deburring Expo 2021 in Karlsruhe und einer folgenden Bearbeitungsanalyse des Außendienstmitarbeiters Dominik Messaros, wurden zwei maschinelle Werkzeuglösungen zunächst in den Bearbeitungsprozess einer Maschine implementiert. Die eigentlich für die Serienproduktion ausgelegten Werkzeuge werden bei Weidemann sogar bei Klein(st)serien eingesetzt – einfach, um nicht mehr händisch entgraten zu müssen und um die gewünschte (maschinelle) Qualität zu erzielen. Zum Einen kommt hierfür das „High- Speed-Deburring“ (HSD) Werkzeug zum Einsatz, das dafür konzipiert ist, Querbzw. Kreuzbohrungen durch die Hauptbohrung prozesssicher zu entgraten. Das Einzigartige an dieser Werkzeuglösung ist, dass die „Schneiden“, die den Grat in der Bohrung entfernen, mit Hilfe des eingesetzten Druckmediums punktgenau angesteuert werden können und somit genau positionierte Entgratungen möglich sind. Mit dieser Entgratlösung lassen sich somit Grate genau an den Stellen entfernen, wo sie entstanden sind und das absolut prozesssicher und schnell. Das bei Weidemann eingesetzte HSD-Werkzeug mit dem Durchmesser 11,30 mm wird dabei nicht nur für die Bearbeitung eines Bauteils eingesetzt, sondern eignet sich durch den Standard-Bohrungsdurchmesser von ¼ Zoll für den Einsatz für fast alle Ventilgehäuse, die auf verschiedenen Maschinen hergestellt werden. Müssen größere Bohrungsdurchmesser entgratet werden, wird mit dem gleichen HSD- Werkzeug der zu entgratende Bereich mit einer zirkularen Helixbewegung abgefahren und auch dann der Grat prozesssicher entfernt. Keramikfaser-Bürste für die Oberflächen Da die Ventilgehäuse komplett aus einem Block gefräst werden, hinterlassen die eingesetzten Werkzeuge Frässpuren sowie Grate an Werkstückkanten, an Bohrungseintritten und Flachsenkungen, die ebenfalls entfernt werden müssen. Prädestiniert für diese Bearbeitung ist die sogenannte Keramikfaser-Oberflächenbürste, deren Bürsten-Fasern aus einem 80%igen Anteil technischer Keramik (Al 2 O 3 Aluminiumoxid) bestehen und nur 20 % Bindeanteil aufweisen. Diese Keramik eignet sich besonders dann, wenn Werkstücke ein besonderes Oberflächenfinish benötigen. Erfolgreiche Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Automobilindustrie bestätigen die einzigartigen Eigenschaften, die denen von herkömmlichen Drahtbürsten oder Nylonbürsten weit überlegen sind. Die „Oxidkeramik“ besitzt beispielsweise eine hohe Härte (härter als Stahl) und eignet sich daher bestens zur Verwendung als Schneidstoff in der spanenden Bearbeitung. Weil Keramik sehr hart ist, die Faserstäbe jedoch gleichzeitig so flexibel sind, dass sie sich der Werkstückoberfläche anpassen, entsteht beim Einsatz mit den Keramikfaser-Bürsten eine gleichmäßige Schleifwirkung, was wiederum zu konstanten und hervorragenden Polierund Schleifeigenschaften führt und somit gleichmäßige Oberflächen erzeugt werden. Zudem ist diese Art von Keramik sehr hitzebeständig, formstabil und bei Entgratbzw. Polierarbeiten sehr verschleißfest. Das HSD-Werkzeug im Einsatz. Das für Kreuzbohrungen entwickelte Werkzeug wird eigentlich für den jeweiligen Bohrungsdurchmesser angepasst. Da viele Bohrungen in den Ventilblöcken mit Durchmesser ¼ Zoll bemaßt sind, werden die HSD-Werkzeuge bauteilunabhängig eingesetzt. Das HSD-Werkzeug ist dabei so konzipiert, dass die Schneiden ohne Druckaufschlag durch das Kühlmedium eingeklappt sind und erst mit Druck an der gewünschten Stelle ausklappen und den Grat „schlagend“ entfernen. Somit lassen sich auch, je nach Material, große Grate mit Gratfußdicken über 0,2 mm mit anhaftenden Gratfahnen oder Bohrkappen prozesssicher entfernen. Gut zu sehen sind die eingeklappten Schneiden. Das Werkzeug fährt in diesem Zustand in die Bohrung ein. 32 dihw 14 3 · 2022
Bearbeitungsprozesse Manuelle Entgrattätigkeiten minimieren – Qualität und Prozesssicherheit maximieren Bei der Weidemann GmbH ist die eingesetzte Keramikfaser-Bürste des Typs BÜA21-CB60M mit einem Durchmesser von 60 mm das zweite maschinell eingesetzte Entgratwerkzeug, das als einzige Lösung die hohen Vorgaben des Kunden realisieren kann. Im Zusammenspiel mit dem HSD-Werkzeug ergibt sich somit eine ganzheitliche maschinelle Entgratung für Für die Oberfläche kommt die weiße Keramikfaser-Bürste des Typs BÜA21-CB60M zum Einsatz. Diese Fasern sind besonders steif und bieten somit eine höhere Schleifleistung als z. B. rote oder pinke Fasern, die ebenfalls erhältlich sind. Es lassen sich damit prozesssicher Grate bis etwa 0,2 mm Dicke entfernen. die innenliegenden Bohrungsüberschneidungen sowie für sämtliche Grate und Fräsriefen auf der Oberfläche. Trotz der großen Produktvielfalt und von Standardmaßen abweichender Bohrungen sind die maschinellen Entgratbearbeitungen, obwohl zunächst ein größerer Programmieraufwand entsteht, höchst effizient. Diese zielen beim Spezialisten für hochwertige Hydrauliklösungen darauf ab, eine Gesamtbearbeitung zu etablieren, die bereits eine vollständige Entgratung beinhaltet und die sich auch auf andere Maschinen und weitere Bauteile übertragen lässt. Nur so lassen sich einheitlich qualitativ hochwertige Ventilgehäuse herstellen, die zum einen den internen Qualitätsanspruch erfüllen und zum anderen auch in hochsensiblen und sicherheitsrelevanten Bereichen eingesetzt werden können. Selbst für kleine Produktionsmengen die beste Lösung Aufgrund der vielen nachgefragten Sonderlösungen, spielt sich bei der Weidemann GmbH alles in eher kleineren Auftragsmengen ab. Großserienprodukte von der Stange gibt es nicht. Dennoch geht man dort den Weg, zusammen mit dem Entgratspezialisten KEMPF das Know-how und die entsprechenden Werkzeuglösungen einzusetzen und damit weitere Wettbewerbsvorteile zu generieren. Früher von Hand entgratete Bauteile kommen heute komplett fertig von der Maschine und sorgen dafür, dass freiwerdende Ressourcen für die Optimierung der eigenen Fertigung verwendet werden können. Einen Vorteil, den die Kunden von Weidemann zu schätzen wissen, denn gratfreie Ventilblöcke und ein höheres Qualitätsbewusstsein führen auch zu deutlich weniger Reklamationen und zu einer höheren Kundenbindung. Ein Invest, der sich auszahlt. weitere Infos: www.kempf-tools.de Ultraschall-Bearbeitungsanlage: Entgraten erstmals berührungslos im industriellen Maßstab möglich Berührungsloses Entgraten war im industriellen Maßstab nicht möglich – bisher. Doch der ultraTEC Anlagentechnik Münz GmbH ist es nun erstmals gelungen, serienreife Bearbeitungsanlagen zu entwickeln, die Grate und abstehende Fasern völlig kontaktlos mit Ultraschall entfernen. Dabei wird das Bauteil in einem Prozesswasserbecken mithilfe eines flexiblen Roboterarms entlang einer Sonotrode geführt, die Schwingungen und Wellen erzeugt, wodurch sich die Grate ablösen. So werden selbst innenliegende Grate oder Ausformungen an den Rändern bei Kreuzbohrungen mit einem Durchmesser von lediglich 0,1 mm materialschonend abgetragen. Dadurch sind die Maschinen ideal für Präzisionsbauteile mit anspruchsvollen Geometrien oder sensiblen Oberflächen geeignet. Die Anlagen sind dank verschiedener Ausführungen auf die effiziente und wirtschaftliche Bearbeitung unterschiedlicher Bauteilmengen und -maße nach aktuellen Industrie 4.0-Standards ausgelegt. Mit maximal 6 kVA haben die Anlagen einen vergleichsweise geringen Strombedarf für den Betrieb. „Insbesondere bei Präzisionsbauteilen oder sehr kleinen Komponenten sowie bei speziellen Legierungen kann man nicht jedes Entgratverfahren gleichermaßen verwenden“, berichtet Dieter Münz, Geschäftsführer der ultraTEC Anlagentechnik Münz GmbH. So führt das thermische Entgraten durch das Abbrennen der Grate beispielsweise zu Verfärbungen und Änderungen der Oxidschicht. Der beim Gleitschleifen eingesetzte Schleifkörper wiederum erreicht nicht alle Stellen bei anspruchsvollen Geometrien aufgrund der eigenen Form. Auch elektrochemische Verfahren sind für viele kleine Bauteile ausgeschlossen, da diese einen nicht definierbaren Materialabtrag am Bauteil bewirken. Das Hochdruckwasserstrahlen wiederum beansprucht einen hohen Energie- und Vorrüstaufwand. Mit den einzigartigen Ultraschallentgratanlagen von ultraTEC stellen Fak- dihw 14 3 ·2022 33
