Häufig gestellte Fragen zum Thema Entgraten
Entgraten – was ist das?
Bei den verschiedensten Fertigungsverfahren, wie beispielsweise beim Drehen, Fräsen oder Stanzen, können oftmals unerwünschte Ausformungen am Bauteil entstehen. Diese machen sich durch scharfe Kanten, Splitter oder Auffaserungen an der Kontur des Werkstückes bemerkbar. Im Fachjargon werden diese scharfen, unerwünschten Ausformungen als Grate bezeichnet. Da Grate durch ihre exponierte Lage an den Werkstückkanten jedoch den weiteren Produktionsprozess sowie eine reibungslose Funktion des späteren Werkstückes beeinträchtigen können und darüber hinaus eine Verletzungsgefahr darstellen, sollten diese direkt nach ihrer Entstehung entfernt werden.
Dieser Prozess der Gratentfernung wird als Entgraten bezeichnet. Das Verfahren des Entgratens wird vor allem in den Bereichen der metallverarbeitenden und der holzverarbeitenden Industrie genutzt. Aber auch bei der Produktion und Herstellung von Werkstücken aus Kunststoff findet diese Methode ihre Anwendung. Allerdings wird der Begriff des Entgratens primär in der metallverarbeitenden Industrie verwendet.
Im Gegensatz dazu wird in der holzverarbeitenden Industrie nicht vom Entgraten, sondern vom Kantenbrechen gesprochen. Hier werden Grate meist mithilfe von Schleifpapier entfernt. Entsteht durch den Entgratungsprozess einer Kante eine Abschrägung, die maßlich in ihrer Breite und ihrem Winkel definiert ist, wird diese als Fase bezeichnet.
Welche Verfahren zum Entgraten von Metall werden von Dienstleistern angeboten?
Im Bereich der metallverarbeitenden Industrie werden von Dienstleistern in Abhängigkeit der Form, dem Material sowie der Dimension des Werkstückes unterschiedliche Methoden zum Entgraten angewandt. Dabei stehen die Dienstleister stets vor der Qual der Wahl. Denn allein in der Literatur sind heutzutage über 120 verschiedene Verfahren zum Entgraten bekannt. Um Ihnen einen Überblick über die verschiedenen Entgratungsmethoden von Metall zu geben, welche in der Praxis von Dienstleistern angeboten werden, sollen die gängigsten nachfolgend kurz dargestellt werden:
Bürsten – um Metall zu entgraten, bietet sich unter anderem das Bürsten an, das zu einem der gängigsten manuellen Entgratungsverfahren zählt. Hierbei kommen technische Bürsten zum Einsatz, die mit rotierenden Bewegungen über die Schnittkante des Werkstückes geführt werden. Durch diese Rotierbewegung und ihrem Besatz aus gewelltem Edelstahldraht kann der Grat ganz einfach abgetragen werden. In der Praxis findet dabei die Rundbürste am häufigsten Anwendung. Aber auch Tellerbürsten, Pinselbürsten, Innenbürsten oder Kegelscheibenbürsten werden bei diesem Verfahren verwendet.
Feilen – wie schon das Bürsten, so zählt auch das Feilen zu den manuellen Entgratungsverfahren von Metall. Das Verfahren beruht dabei grundlegend auf der Anwendung eines aus Werkzeugstahl bestehenden Zerspanungswerkzeugs. Hierbei kommen häufig Feilen zum Einsatz, welche in den unterschiedlichsten Formen zum Entgraten zur Verfügung stehen. Mithilfe der Hand wird das Zerspanungswerkzeug dann mit leichten Auf-und-ab-Bewegungen über die zu entgratende Schnittkante geführt. Folglich wird überschüssiges Material abgetragen.
Fräsen – beim Fräsen wird das Entgraten mithilfe eines Fräswerkzeuges durchgeführt. Dabei wird der zu entgratende Teil des Werkstückes mit dem Fräswerkzeug abgefahren, welches sich in einer hohen Geschwindigkeit um die eigene Achse dreht. Dabei wird das überschüssige Material entfernt. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, das Werkstück entlang des drehenden Fräswerkzeuges zu bewegen. Auch diese Weise dient dem Entgraten der unerwünschten Ausformung.
Senkbohrer – der Senkbohrer eignet sich insbesondere zur Nachbearbeitung von zylindrischen Bohrungen, wodurch kreisförmige Ränder entgratet werden können. Dadurch entstehen an den Bohrungsenden Kegelstumpf-Oberflächen. Da hierbei nur eine geringe Materialmenge abgetragen wird, kann das Entgraten auch mit einem handgeführten Senker durchgeführt werden.
Gleitschleifen – das Gleitschleifen ist in der Fachpraxis auch unter den Begriffen des Gleitspanens sowie des Trowalisierens bekannt. Bei diesem Verfahren wird das zu entgratende Werkstück in eine rotierende oder oszillierende Trommel gegeben. Dieser Trommel werden zusätzlich noch Schleifkörper sowie ein Zusatzmittel zugefügt. Mithilfe dieser Zusätze sowie der Relativbewegung der Trommel wird dann der Grat des Werkstückes abgetragen. Dieses Verfahren findet vor allem bei kleinen Werkstücken seine Anwendung. Allerdings stößt es bei einem erhöhten Anspruch an eine einheitliche Verrundung der Kontur an seine Grenzen. So werden sensible Teile wie fein geschnittene Zahnräder oder kleine Bohrungen mithilfe spezieller Durchlaufanlagen entgratet. Diese sind mit Schleifaggregaten sowie Bürstaggregaten ausgestattet, wodurch eine schonende, gleichmäßige und prozesssichere Entgratung möglich ist.
Thermisches Entgraten – um äußerst dünne Grate zu entfernen, eignet sich besonders das Verfahren der thermischen Entgratung, welches auch unter den Begriffen der thermischen Entgratmethode oder dem Explosionsentgraten bekannt ist. Bei dieser Entgratungsmethode wird ein Gasgemisch einer hermetisch abgeschlossenen Entgratungskammer zugeführt. Dabei handelt es sich beim zugeführten Gemisch um Sauerstoff, welcher mit Wasserstoff, Erdgas oder Methan gemischt wird. Diese Gasmischung wird dann elektrisch entzündet, sodass es zu einer sogenannten Knallgasreaktion kommt. Hierdurch entstehen Temperaturen in einem Bereich zwischen 2500 und 3500 Grad Celsius. Mithilfe dieser Temperaturen sowie dem übrig gebliebenen Sauerstoff wird dann die Verbrennung des Grates eingeleitet. Um hierbei die Entstehung von brennbaren Dämpfen zu vermeiden, müssen die Werkstücke vor der thermischen Entgratung stets von anhaftenden Fetten sowie Ölschichten entfernt werden. Wird all dies berücksichtigt, eignet sich diese Methode besonders gut für Werkstücke, bei denen die zu entgratende Stelle schwer zugänglich ist.
Elektrochemisches Entgraten – bei besonders harten Werkstoffen eignet sich zum Entgraten insbesondere die Methode des elektrochemischen Entgratens. Diese wird auch als Elysieren oder elektrochemische Abtragung bezeichnet. Dabei wird das Werkstück bei diesem Verfahren mithilfe von Elektrolyse ganz ohne einen mechanischen Kontakt zum Werkzeug entgratet. Das Entgraten erfolgt hierbei primär über einen Stromfluss, welcher über eine äußere Spannungsquelle erzeugt wird.
Hochdruckwasserstrahlentgraten – das Verfahren des Hochdruckwasserstrahlentgratens wird mithilfe einer Wasserstrahlschneidemaschine durchgeführt. Dank ihres schwenkbaren Schneidekopfes ist bei dieser Methode eine 3-D-Bearbeitung des Werkstückes möglich. Folglich können auch komplizierte Formen im Raum mithilfe dieses Verfahrens leicht entgratet werden.
Druckfließen – das Verfahren des Druckfließens, das mit dem Kürzel DFL abgekürzt wird, eignet sich besonders zum Entgraten von Bohrungen. Dabei wird eine abrasive Paste durch die zu entgratende Bohrung gepresst. Aufgrund des angewandten Druckes, mit dem die Paste durch die Bohrung gepresst wird, findet folglich eine Abrasion der Grate statt. Hydroerosives Schleifen Ähnlich wie beim Druckfließen findet auch beim hydroerosiven Schleifen eine Abrasion statt. Allerdings basiert diese Methode auf einer abrasiven Flüssigkeit, die mit Schleifpartikeln versetzt wird. Auch diese wird analog zum Druckfließen unter hohem Druck durch das zu entgratende Werkstück gepumpt. Neben all diesen Methoden besteht zum Entgraten von Metall zudem auch die Möglichkeit, das Werkstück in eine ätzende oder korrodierende Flüssigkeit zu tauchen. Auch das Erhitzen des Werkstückes kann zum Entschärfen von Kanten angewandt werden.
Warum sollten Metallteile entgratet werden?
Das Entgraten von Metallen dient einerseits der Minimierung der Verletzungsgefahr. Denn die scharfen Grate an der Oberfläche von Werkstücken bergen ein erhebliches Verletzungsrisiko. Folglich kann der Entstehung von tiefen Schnittwunden durch ein sauberes Entgraten vorgebeugt werden. Andererseits können bestehende Grate auch die Funktionstüchtigkeit des späteren Werkstückes deutlich einschränken. So können überstehende Ausformungen beim Endprodukt beispielsweise zu einer Passungenauigkeit oder auch einem schlechten Gewindelauf führen. Demnach dient das Entgraten auch der Herstellung einer Funktionstüchtigkeit.
Welches Entgratwerkzeug wird genutzt?
Das Entgraten von Metall kann entweder manuell oder maschinell durchgeführt werden. Dabei wird die Entgratung jeweils unter Zuhilfenahme unterschiedlicher Entgratwerkzeuge durchgeführt. Für ein manuelles Entgraten kommen vor allem Entgratwerkzeuge wie verschiedene technische Bürsten oder Feilen aus Werkzeugstahl zur Anwendung. Im Bereich des maschinellen Entgratens werden primär Fräswerkzeuge, Senkbohrer, oszillierende Trommeln sowie Wasserstrahlschneidemaschinen verwendet. Hierfür sind spezielle Entgratgabeln verfügbar, die auf verschiedenen Werkzeugmaschinen, Drehmaschinen und Fräsmaschinen eingesetzt werden können.
Für das Entgraten von Bohrungen oder Konturen sind des Weiteren auch spezielle Werkzeuge in Form von Vor- und Rückwärtsentgratern verfügbar. Außerdem können Sie beim Entgraten von größeren Blechen eine Durchlaufmaschine anwenden. Bei dieser Maschine durchlaufen die Bleche ein Schleifaggregat, welches die hochstehenden Grate abschleift. Für die Wahl des Entgratwerkzeuges kann dabei generell festgehalten werden, dass, je weicher das Schleifwerkzeug gewählt wird, das Schleifergebnis im Kantenbereich desto höher ist. Die Fläche bleibt dabei vom Schleifen unversehrt.
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