Welt der Fertigung
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Für saubere und gratfreie Oberflächen

Oberflächenbehandlung mit Keramik

Innovative Entgratlösungen sind das Spezialgebiet von Kempf. Mit den Keramik-Faserbürsten aus Al2O3 bietet der Werkzeugexperte aus Reichenbach an der Fils ein einzigartiges Werkzeug zum Entgraten und Polieren von Werkstückoberflächen an. Im Einsatz zeigen die Keramik-Faserbürsten ihre Stärken: Sie entgraten schneller, erreichen glattere Oberflächen und haben dabei auch längere Standzeiten als andere Bürstenlösungen.


Entgraten und Abrunden von Werkstückkanten sowie Schleifen, Polieren und Säubern von Werkstückoberflächen sind die Einsatzgebiete der Keramik-Faserbürsten von Kempf. Dabei erledigt das Werkzeug die Entgrat- und Finishbearbeitung in nur einem Arbeitsgang. Die Keramik-Werkzeuge bestehen aus abrasiven Fasern, die ursprünglich für die Raumfahrt entwickelt wurden. Dank dieses innovativen Hightech-Materials zeigen die Bürsten ausgezeichnete Eigenschaften: hohe Schleifleistung, gleichbleibende Performance und ein hervorragendes Oberflächenfinish.

Leistungsstarke Kraftpakete

Rund 1.000 Keramikfasern mit einem Durchmesser von 5 bis 25 µm bilden einen einzelnen Faserstab. Werden diese zu einer Bürste gebündelt, entstehen Kraftpakte mit 1.000 Schneidkanten in jeder Borste. Die flexiblen Faserstäbe passen sich während der Bearbeitung schonend der Oberfläche an, so dass sich die geometrische Form des Werkstücks nicht verändert. Peter Hedrich, Geschäftsführer der Kempf GmbH: „Die Bürste ist von einer Hülse umfasst. Mit ihr können die Faserstäbe eingestellt werden. Je länger der Überstand aus der Hülse, umso flexibler und anpassungsfähiger ist die Bürste.“

Drei Farben, drei Härten

Mit den drei Varianten der Keramik-Faserbürste, rot, weiß und blau, bietet Kempf für jede Anwendung das passende Werkzeug. Die rote Bürste (A11) eignet sich besonders gut für die Bearbeitung von Aluminium, für Feingratbearbeitung sowie das Schleifen und Polieren von Oberflächen. Sie ist elastisch und flexibel. Die weiße Bürste (A21) ist abrasiver als die rote und besteht aus mehreren Filamenten. Das macht sie perfekt für umfangreiches Entgraten von Aluminium-Guss- und Stahl-Werkstücken. Durch die nochmal erhöhte Schleifleistung sind schwer zerspanbare Materialien das bevorzugte Einsatzgebiet der blauen Bürste (A31).

„Entgraten die Bürsten unter gleichen Bedingungen, trägt die weiße Bürste doppelt so viel ab wie die rote und die blaue sogar viermal so viel“, erklärt Peter Hedrich. „Ein Beispiel: Beim Bearbeiten einer Aluminiumlegierung (A5052) mit Drehzahl 4.000 min-1, Vorschub 2.400 mm/min und Schnitttiefe 1 mm trägt die rote Bürste 1-1,5 µm pro Arbeitsgang, die weiße 2-3 µm pro Arbeitsgang und die blaue 4-6 µm pro Arbeitsgang ab.“

Vielfältige Einsatzmöglichkeiten

Die Bürsten entgraten schnell und einfach verschiedenste Werkstücke mit Härtegraden bis 57 HRC, etwa Bauteile für Luft- und Raumfahrt, Medizintechnik, für die Automobilindustrie sowie Maschinenbauteile. Wichtig ist nur, dass der Grat an der Kante der Oberfläche oder Tangente liegt, damit die Spitze der Bürste vertikal und konstant in Kontakt mit der zu entgratenden Fläche ist. „Mitunter müssen die Parameter angepasst werden. Beim Bearbeiten von horizontalen Graten, wie sie beim Planfräsen entstehen, ist beispielsweise eine Schnitttiefe von 1 mm optimal, bei vertikalen Graten, wie durch Schaftfräsen, 0,5 mm“, ergänzt Peter Hedrich.

Glatte Oberflächen

Nicht nur die Abtragsraten sind hervorragend, die Keramik-Faserbürsten erreichen auch beste Oberflächengüten. Die Regel lautet: Mit jedem Arbeitsgang halbiert sich ungefähr die Oberflächenrauheit (Rmax). Zum Beispiel lag vor der Bearbeitung eines Werkstücks aus einer Aluminiumlegierung mit einer weißen Bürste Rmax bei 33,5 µm und Ra bei 5,1 µm. Nach vier Arbeitsgängen reduzierte sich Rmax auf 2,8 µm und Ra auf 0,3 µm.

Hohe Standzeiten

Durch den Selbstschärfeffekt erzeugt die Bürste immer wieder neue Schneidkanten und garantiert so eine gleichmäßige Schleifwirkung – während der gesamten Lebenszeit. Und dabei sind die Standzeiten enorm. Zum Beispiel beim Entgraten eines plangefrästen Werkstücks aus Aluminium-Guss (Gratwurzelstärke 0,1 mm, Bearbeitungsweg pro Werkstück 1.000 mm, Drehzahl 4.000 min-1, Vorschub 2.400 mm/min, Schnitttiefe 1 mm): Hier schafft die rote Bürste 10.000 Werkstücke. Auch bei der Bearbeitung mit der weißen Bürste kann sich das Ergebnis sehen lassen. Bei einem schaftgefrästen Werkstück aus Stahl mit Drehzahl 4.000 min-1, Vorschub 2.000 mm/min, Schnitttiefe 0,5 mm, Gratwurzelstärke 0,1 mm, Bearbeitungsdistanz pro Werkstück 200 mm entgratet sie 15.000 Werkstücke.

Nylon vs. Keramik

Auch im Vergleich mit einer Nylon-Bürste hat die Keramik-Faserbürste die Nase vorn: Im Gegensatz zur Nylonbürste verformt sich die Keramik-Faserbürste während der gesamten Einsatzdauer nicht und kann so mit einer stabilen Performance aufwarten. Bessere Oberflächengüten sind ein weiterer Vorteil: Nach 180 sec erreicht die Keramikbürste Ra < 0,1 µm, die Nylonbürste dagegen Ra > 0,3 µm.

Peter Hedrich: „Das zu bearbeitende Material wird in mikroskopisch feinen Spänen abgetragen – und es bilden sich keine Sekundärgrate.“ Zudem ist bei bis zu 20-facher Schleifleistung die Standzeit der Faserbürste doppelt bis zehnmal länger als die der Nylonbürste. Die Folge sind weniger Maschinenstopps und kürzere Rüstzeiten. So amortisieren sich die höheren Anschaffungskosten der Faserbürste innerhalb kürzester Zeit.

Neben den Entgratbürsten für Oberflächen bietet Kempf auch Al2O3-Werkzeuge für die Innenbearbeitung an. Die Keramik-Entgratbürsten für Querbohrungen beispielsweise entgraten alle in die Hauptbohrung eintretenden Querbohrungen in einem Arbeitsgang – schnell und gründlich.

 

Mehr Informationen zur Kempf GmbH:

Kontakt  Herstellerinfo 
Kempf GmbH
Leintelstraße 8
D-73262 Reichenbach/Fils
Tel.: + 49 (0) 71 53 - 95 49 -0
Fax: + 49 (0) 71 53 - 95 49 -49
E-Mail: team@kempf-tools.de
www.kempf-tools.de
 

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