Oberflächentechnik im Maschinenbau
Zahlreiche Industriebereiche stehen vor weitreichenden Veränderungen. Dies hat nicht zuletzt auch Auswirkungen auf die Anforderungen an die Gratfreiheit, Sauberkeit und das Oberflächenfinish von Bauteilen. Die Bedeutung der entsprechenden Fertigungsschritte als Qualitätsfaktoren steigt dadurch deutlich.
Fertigungsunternehmen werden in zahlreichen Branchen mit neuen oder veränderten Anforderungen konfrontiert. Die Auslöser dafür sind vielfältig: neue Fertigungstechnologien, veränderte Füge- und Beschichtungsprozesse und/oder Werkstoffe, der Wandel in der Automobilindustrie, kürzere Produktlebenszyklen und kleinere Losgrößen bis zur Stückzahl 1. Hinzu kommen regulatorische Veränderungen wie die neue MDR (Medical Device Regulation – Medizinprodukteverordnung), die digitale Transformation sowie strengere Energieeffizienz- und Klimaschutzziele. Die sich daraus ergebenden Herausforderungen verlangen einerseits eine Weiterentwicklung bestehender Technologien, anderseits wird es in manchen Bereichen zu einer disruptiven Umgestaltung kommen. Auch wenn es auf den ersten Blick nicht offensichtlich ist, Fertigungsschritte wie das Entgraten, Reinigen und die Herstellung von Präzisionsoberflächen nehmen dabei eine qualitätsentscheidende Rolle ein.
Höhere Anforderungen an Fahrzeugkomponenten
Deutlich wird dies beispielsweise an den Entwicklungen in der Automobilindustrie. Im Bereich der Elektrofahrzeuge beschäftigen sich die Hersteller mit verschiedenen Konzepten: Hybridfahrzeuge, reine Elektrofahrzeuge mit Batterien oder mit Brennstoffzellen und auch optimierte Verbrennungsmotoren, die beispielsweise mit alternativen Kraftstoffen betrieben werden. Bei jeder dieser Varianten ergeben sich unterschiedliche Aufgabenstellungen für die Oberflächengüte. Wege für emissionsärmere und sparsamere Ottomotoren – ob für den Einsatz in Hybridmodellen oder als alleiniger Antrieb – sind unter anderem das weitere Hubraum-Downsizing, Hochaufladung, selbstzündende Benziner, effektivere Steuerungssysteme sowie hocheffiziente und intelligente Getriebe. Verbunden damit sind höhere Ansprüche an die Oberfläche der verschiedenen Bauteile. So macht beispielsweise der geforderte, höhere Leistungsgrad bei den für die Hochaufladung eingesetzten Turboladern eine noch präzisere Fertigung, absolute Gratfreiheit sowie Oberflächen mit minimalem Reibungswiderstand, wie sie bisher nur im Motorsport gefordert wurden, notwendig.
Partikel – erstmals im Visier der Medizintechnik
Lag der Fokus bei medizintechnischen Produkten bisher hauptsächlich auf der Biokompatibilität, nimmt die neue MDR, die seit dem 26. Mai 2020 verpflichtend ist, erstmals auch Partikel ins Visier. Darin heißt es in Anhang 2 unter anderem: Die Produkte werden so ausgelegt und hergestellt, dass die Risiken durch Stoffe oder Partikel, die aus dem Produkt freigesetzt werden können, einschließlich Abrieb, Abbauprodukten und Verarbeitungsrückständen, so weit wie möglich verringert werden. Dies betrifft die Entgratung, denn es soll verhindert werden, dass beispielsweise ein Schleifgrat einer Kanüle oder ein Fertigungsrest an einer Pedikelschraube oder einem Implantat in den Körper des Patienten gelangt und ihn schädigt. Neu entwickelte und optimierte Entgratlösungen sorgen bei diesen Aufgabenstellungen für eine effiziente, prozesssichere und entsprechend den regulatorischen Vorgaben validierbare Durchführung.
Post Processing additiv gefertigter Bauteile
Mit ihren zahlreichen Vorteilen, wachsender Materialvielfalt und weiter optimierten Drucktechnologien hält die additive Fertigung Einzug in immer mehr Industriebereiche. Die Oberflächenqualität der im 3D-Druck hergestellten Bauteile hängt zwar von der Drucktechnik, dem Design und Werkstoff ab, eine Nachbearbeitung ist in den meisten Fällen jedoch unverzichtbar. Dabei sind unterschiedliche Aufgaben zu erfüllen: das Entfernen von Bauplatten, Stützstrukturen und Restpulver, die Bearbeitung der meist rauen Oberfläche, beispielsweise Glätten, Polieren und Verrunden, bis zur Reinigung der Werkstücke, um die für nachfolgende Prozesse, zum Beispiele Beschichten, Verkleben, Schweißen oder Wärmebehandlung, erforderliche Sauberkeit zu erzielen. Für diese Fertigungsschritte, die oftmals noch in teurer und nicht reproduzierbarer Handarbeit erledigt werden, stehen inzwischen ebenfalls verschiedene automatisierbare Lösungen für die einzelnen Nachbearbeitungsschritte zur Verfügung. Je nach Aufgabenstellung kann hier auch eine Kombination verschiedener Verfahren erforderlich sein.
Das JOT-Special "Oberflächentechnik im Maschinenbau" informiert umfassend über innovative Verfahren der Oberflächentechnik und zeigt anhand von Grundlagenbeiträgen sowie Best-Practice-Beispielen neue Lösungen für den Maschinenbau auf.
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DeburringExpo – Leitmesse für Entgrattechnologie und Präzisionsoberflächen
Mit welchen Verfahren lassen sich die höheren Anforderungen an die Entgratqualität und Oberflächengüte prozesssicher und wirtschaftlich erfüllen? Welche neuen Technologien stehen für die Fertigungsschritte Entgraten, Reinigen und Oberflächenfinish zur Verfügung? Was ist bei der Auswahl des optimal geeigneten Verfahrens zu beachten? Wie lassen sich Entgrat- und Oberflächenfinish-Prozesse automatisieren und verketten. Antworten auf diese und viele weitere Fragen bietet die DeburringExpo vom 12. bis 14. Oktober 2021 auf dem Messegelände Karlsruhe. Das Ausstellungsportfolio umfasst Anlagen, Systeme und Werkzeuge für das Bandschleifen, Bürsten, Strömungsschleifen (Druckfließläppen), Gleitschleifen, Strahlen mit festen und flüssigen Medien, Strahlspanen, magnetabrasives Feinentgraten, Ultraschallentgraten, chemisches Badentgraten, elektrochemisches Entgraten (ECM), Elektronenstrahlentgraten, thermisch-chemisches Entgraten (TEM), mechanisches Entgraten, Polierläppen, Polierhonen, elektrolytisches Polieren, Plasmapolieren, Laserpolieren, Tauch- und Bürstpolieren, Lösungen für die industrielle Bauteilreinigung, Mess-, Prüf- und Analysesysteme für die Qualitätskontrolle sowie Fachliteratur. Weitere Informationen unter www.deburring-expo.de.
