Oberflächengüten für die CNC-Bearbeitung
Die Oberflächenbearbeitung ist ein Prozess, der dazu beiträgt, die Gesamtstruktur nach der CNC-Bearbeitung zu definieren und zu verfeinern.
Bei Kachi legen wir Wert auf Qualität und fertigen Teile individuell für unterschiedlichste Anwendungen. Ob Sie enge Maßtoleranzen und glatte Oberflächen benötigen oder zusätzliche Korrosions- und Verschleißbeständigkeit wünschen – unsere Oberflächenbearbeitungen für die CNC-Bearbeitung erfüllen Ihre Anforderungen.
Was versteht man unter Oberflächengüte nach der Bearbeitung?
Die Oberflächenbeschaffenheit umfasst den Prozess der Veränderung der Metalloberfläche durch Umformen, Abtragen oder Hinzufügen und dient zur Messung der Gesamttextur einer Oberfläche, die durch Folgendes charakterisiert ist:
Legen– Die Richtung des vorherrschenden Oberflächenmusters (oft durch den Herstellungsprozess bestimmt).
Welligkeit– Bezieht sich auf feine Detailfehler oder gröbere Unregelmäßigkeiten, wie z. B. Oberflächen, die von den Spezifikationen abweichen oder verzogen sind.
Oberflächenrauheit– Ein Maß für fein verteilte Oberflächenunregelmäßigkeiten. Im Allgemeinen bezeichnen Maschinenbauer die Oberflächenrauheit als „Oberflächengüte“, während der Begriff „Oberflächentextur“ gebräuchlich ist, wenn alle drei Merkmale in Bezug genommen werden.
Welche Faktoren sind bei der Auswahl einer Oberflächengüte für die CNC-Bearbeitung zu berücksichtigen?
Die Anwendungsbereiche des Produkts
Verschiedene Umwelteinflüsse wie Vibrationen, Hitze, Feuchtigkeit, UV-Strahlung usw. wirken auf CNC-gefräste Teile ein. Sie können eine fundierte Entscheidung treffen, wenn Sie sorgfältig abwägen, für wen und wofür das Produkt bestimmt ist.
Haltbarkeit
Wie lange Ihr Produkt halten soll, ist eine Frage, die Sie sich stellen müssen. Bei der Herstellung spielen viele Faktoren eine Rolle. Das Rohmaterial ist dabei wichtig, aber auch die Oberflächenbearbeitung und -politur müssen berücksichtigt werden. Die Haltbarkeit trägt maßgeblich zum Wert Ihres Endprodukts bei. Wählen Sie daher die passende Oberflächenbehandlung.
Abmessungen des Teils
Es ist wichtig zu beachten, dass die Oberflächengüte bei der Bearbeitung die Abmessungen eines Bauteils verändern kann. Dicke Beschichtungen wie Pulverbeschichtungen können die Dicke der Metalloberfläche erhöhen.
Der Vorteil des Metalloberflächenveredelungsverfahrens
Die Funktionen der Metalloberflächenbehandlung lassen sich wie folgt zusammenfassen:
● Das Erscheinungsbild verbessern
● Fügen Sie bestimmte, schöne Farben hinzu.
● Den Glanz verändern
● Verbesserung der Chemikalienbeständigkeit
● Erhöhte Verschleißfestigkeit
● Begrenzung der Auswirkungen von Korrosion
● Reibung verringern
● Oberflächenfehler beseitigen
● Reinigung der Teile
● Als Grundierung dienen
● Passen Sie die Größen an
Bei Kachi berät Sie unser Expertenteam zu den idealen Oberflächenbehandlungen und Veredelungstechniken, um Ihre gewünschten Ergebnisse zu erzielen. Sie können die optimale Veredelung auswählen, die die Optik bearbeiteter Teile stärkt und schützt. Zu den gängigen Oberflächenbehandlungsverfahren gehören:
Anodisieren
Anodisieren ist ein elektrolytisches Passivierungsverfahren, bei dem auf Aluminiumteilen eine natürliche Oxidschicht zum Schutz vor Verschleiß und Korrosion sowie zur Erzielung kosmetischer Effekte erzeugt wird.
Kugelstrahlen
Beim Strahlverfahren wird ein unter Druck stehender Strahl aus abrasivem Strahlmittel verwendet, um der Oberfläche von Werkstücken eine matte, gleichmäßige Oberfläche zu verleihen.
Galvanisierung
Die Vernickelung ist ein Verfahren, bei dem eine dünne Nickelschicht galvanisch auf ein Metallteil aufgebracht wird. Diese Beschichtung dient dem Korrosions- und Verschleißschutz sowie dekorativen Zwecken.
Polieren
Die individuell CNC-gefertigten Teile werden von Hand in mehrere Richtungen poliert. Die Oberfläche ist glatt und leicht glänzend.
Chromat
Durch Chromatierung wird eine Chromverbindung auf eine Metalloberfläche aufgebracht, wodurch das Metall korrosionsbeständig wird. Diese Oberflächenbehandlung kann dem Metall zudem ein dekoratives Aussehen verleihen und bildet eine effektive Grundlage für viele Lackarten. Darüber hinaus bleibt die elektrische Leitfähigkeit des Metalls erhalten.
Malerei
Beim Lackieren wird eine Farbschicht auf die Oberfläche des Bauteils aufgesprüht. Die Farben können an eine Pantone-Farbnummer nach Wahl des Kunden angepasst werden, die Oberflächen reichen von matt über glänzend bis hin zu Metallic.
Schwarzoxid
Schwarzoxid ist eine Konversionsbeschichtung ähnlich wie Alodine, die für Stahl und Edelstahl verwendet wird. Sie dient hauptsächlich der optischen Aufwertung und bietet einen gewissen Korrosionsschutz.
Teilekennzeichnung
Die Teilekennzeichnung ist eine kostengünstige Methode, um Logos oder individuelle Beschriftungen in Ihre Designs einzubauen und wird häufig für die individuelle Teilekennzeichnung während der Serienproduktion verwendet.
| Artikel | Verfügbare Oberflächenausführungen | Funktion | Beschichtungserscheinung | Dicke | Standard | Geeignetes Material |
| 1 | Klar eloxieren | Oxidationsschutz, Reibungsminderung, dekorative Figur | Transparent, Schwarz, Blau, Grün, Gold, Rot | 20-30 μm | ISO 7599, ISO 8078, ISO 8079 | Aluminium und seine Legierungen |
| 2 | Hartanodisieren | Antioxidativ, antistatisch, erhöht die Abriebfestigkeit und Oberflächenhärte, dekorativ | Schwarz | 30-40 μm | ISO10074, BS/DIN 2536 | Aluminium und seine Legierungen |
| 3 | Alodine | Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit, Verbesserung der Oberflächenstruktur und Sauberkeit | Klar, farblos, irisierend gelb, braun, grau oder blau | 0,25–1,0 μm | Mil-DTL-5541, MIL-DTL-81706, Militärnormen | Verschiedene Metalle |
| 4 | Verchromung / Hartverchromung | Korrosionsbeständigkeit, erhöhte Oberflächenhärte und Abriebfestigkeit, Rostschutz, dekorative Wirkung | Goldfarben, helles Silber | 1-1,5 μm Härte: 8–12 μm | Spezifikation SAE-AME-QQ-C-320, Klasse 2E | Aluminium und seine Legierungen Stahl und seine Legierungen |
| 5 | Chemische Vernickelung | Dekoration, Rostschutz, Erhöhung der Härte, Korrosionsbeständigkeit | Hellgelb | 3-5 μm | MIL-C-26074, ASTM8733 und AMS2404 | Verschiedene Metalle, Stahl- und Aluminiumlegierungen |
| 6 | Verzinkung | Rostschutz, dekorative Wirkung, Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit | Blau, Weiß, Rot, Gelb, Schwarz | 8-12 μm | ISO/TR 20491, ASTM B695 | Verschiedene Metalle |
| 7 | Gold-/Silberplattierung | Elektrische und elektromagnetische Wellenleitung, Dekoration | Goldiger, helles Silber | Golden: 0,8–1,2 μm Silber: 7-12 μm | MIL-G-45204, ASTM B488, AMS 2422 | Stahl und seine Legierungen |
| 8 | Schwarzoxid | Rostschutz, Dekoration | Schwarz, Blauschwarz | 0,5–1 μm | ISO11408, MIL-DTL-13924, AMS2485 | Edelstahl, Chromstahl |
| 9 | Pulverbeschichtung / Lackierung | Korrosionsbeständigkeit, Dekoration | Schwarz oder ein beliebiger RAL-Farbcode oder eine Pantone-Nummer | 2-72 μm | Unterschiedliche Unternehmensstandards | Verschiedene Metalle |
| 10 | Passivierung von Edelstahl | Rostschutz, Dekoration | Keine Änderung | 0,3–0,6 μm | ASTM A967, AMS2700&QQ-P-35 | Edelstahl |
Wärmebehandlung
Die Wärmebehandlung ist ein unerlässlicher Schritt bei der Präzisionsbearbeitung. Es gibt jedoch mehrere Verfahren, diese durchzuführen, und die Wahl des Wärmebehandlungsverfahrens hängt von den Werkstoffen, der Branche und der endgültigen Anwendung ab.
Wärmebehandlungsdienste
Die Wärmebehandlung von Metallen ist ein Verfahren, bei dem Metalle in einer streng kontrollierten Umgebung erhitzt oder abgekühlt werden, um ihre physikalischen Eigenschaften wie Verformbarkeit, Haltbarkeit, Bearbeitbarkeit, Härte und Festigkeit gezielt zu beeinflussen. Wärmebehandelte Metalle sind für viele Branchen unerlässlich, darunter die Luft- und Raumfahrt-, Automobil-, Computer- und Schwermaschinenindustrie. Durch die Wärmebehandlung von Metallteilen (z. B. Schrauben oder Motorhalterungen) wird deren Vielseitigkeit und Anwendbarkeit verbessert und somit deren Wert gesteigert.
Die Wärmebehandlung ist ein dreistufiger Prozess. Zuerst wird das Metall auf die für die gewünschte Veränderung erforderliche Temperatur erhitzt. Anschließend wird die Temperatur so lange gehalten, bis das Metall gleichmäßig erwärmt ist. Danach wird die Wärmequelle entfernt, sodass das Metall vollständig abkühlen kann.
Stahl ist das am häufigsten wärmebehandelte Metall, aber dieses Verfahren wird auch bei anderen Werkstoffen angewendet:
● Aluminium
● Messing
● Bronze
● Gusseisen
● Kupfer
● Hastelloy
● Inconel
● Nickel
● Kunststoff
● Edelstahl
Die verschiedenen Wärmebehandlungsoptionen
Härten:Härten dient dazu, Materialschwächen von Metallen auszugleichen, insbesondere solche, die die Gesamthaltbarkeit beeinträchtigen. Dabei wird das Metall erhitzt und sofort abgeschreckt, sobald es die gewünschten Eigenschaften erreicht hat. Dies fixiert die Partikel und führt zu neuen Eigenschaften.
Glühen:Das Glühen, das vor allem bei Aluminium, Kupfer, Stahl, Silber und Messing Anwendung findet, beinhaltet das Erhitzen des Metalls auf eine hohe Temperatur, das Halten dieser Temperatur und das langsame Abkühlenlassen. Dadurch lassen sich diese Metalle leichter in Form bringen. Kupfer, Silber und Messing können je nach Anwendung schnell oder langsam abgekühlt werden, Stahl hingegen muss immer langsam abkühlen, da er sonst nicht richtig glüht. Dies geschieht üblicherweise vor der maschinellen Bearbeitung, um Materialfehler während der Fertigung zu vermeiden.
Normalisierung:Das Normalglühen, häufig bei Stahl angewendet, verbessert die Bearbeitbarkeit, Duktilität und Festigkeit. Der Stahl wird dabei auf 150 bis 200 Grad höhere Temperaturen als bei Glühprozessen erhitzt und so lange auf dieser Temperatur gehalten, bis die gewünschte Umwandlung erreicht ist. Anschließend muss der Stahl an der Luft abkühlen, um ein feines ferritisches Gefüge zu erzeugen. Dieses Verfahren ist auch nützlich, um Säulenkristalle und dendritische Seigerungen zu entfernen, die die Qualität beim Gießen eines Bauteils beeinträchtigen können.
Härten:Dieses Verfahren wird für Eisenlegierungen, insbesondere Stahl, angewendet. Diese Legierungen sind extrem hart, aber oft zu spröde für ihren vorgesehenen Zweck. Beim Anlassen wird das Metall auf eine Temperatur knapp unterhalb des kritischen Punktes erhitzt. Dadurch wird die Sprödigkeit reduziert, ohne die Härte zu beeinträchtigen. Wünscht der Kunde eine bessere Plastizität bei geringerer Härte und Festigkeit, wird das Metall auf eine höhere Temperatur erhitzt. Manchmal sind Werkstoffe jedoch vergütungsbeständig, und es kann einfacher sein, bereits gehärtetes Material zu kaufen oder es vor der Bearbeitung zu härten.
Einsatzhärten: Benötigen Sie eine harte Oberfläche, aber einen weicheren Kern? Dann ist Einsatzhärten die beste Lösung. Dieses Verfahren ist gängig für Metalle mit geringem Kohlenstoffgehalt wie Eisen und Stahl. Dabei wird durch Wärmebehandlung Kohlenstoff in die Oberfläche eingebracht. Normalerweise wird diese Behandlung nach der Bearbeitung der Werkstücke durchgeführt, um deren Haltbarkeit zu erhöhen. Sie erfolgt durch die Anwendung hoher Temperaturen in Kombination mit anderen Chemikalien, wodurch das Risiko einer Sprödigkeit des Werkstücks minimiert wird.
Altern:Dieses Verfahren, auch als Ausscheidungshärtung bekannt, erhöht die Streckgrenze weicherer Metalle. Benötigt ein Metall über seine bestehende Struktur hinaus eine zusätzliche Härtung, werden durch Ausscheidungshärtung Verunreinigungen hinzugefügt, um die Festigkeit zu erhöhen. Dieser Prozess kommt üblicherweise nach anderen Verfahren zum Einsatz und führt lediglich zu mittleren Temperaturerhöhungen und einer schnellen Abkühlung des Materials. Entscheidet sich ein Techniker für die natürliche Alterung, werden die Materialien bei kühleren Temperaturen gelagert, bis sie die gewünschten Eigenschaften erreichen.
