Die CNC-Bearbeitung ist ein Verfahren, mit dem eine präzise Form und die erforderliche Maßgenauigkeit eines Bauteils erreicht werden können. Das fertige Bauteil ist jedoch nicht immer sofort nach dem Fräsen oder Drehen einsatzbereit. Entscheidend für die endgültige Qualität und Funktionalität des Bauteils ist der Prozess der Oberflächenveredelung.
Dabei wird die bearbeitete Oberfläche geglättet, gereinigt und an die vorgesehenen Betriebsbedingungen angepasst. Die Wahl der richtigen Veredelungsmethode kann über die Haltbarkeit, Widerstandsfähigkeit und Ästhetik des Bauteils entscheiden. Selbst minimale Grate, Unebenheiten oder Werkzeugspuren können die Funktion technischer Systeme beeinträchtigen und zu Undichtigkeiten, vorzeitigem Verschleiß oder sogar zu Schäden führen.
Warum ist die Oberflächenveredelung nach der CNC-Bearbeitung so wichtig?
Die richtige Oberflächenveredelung hat einen direkten Einfluss auf die Funktionsparameter von CNC-bearbeiteten Teilen. Unter anderem:
- Reduzierung der Reibung,
- Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit,
- Beseitigung von Defekten wie Graten und scharfen Kanten,
- Verbesserung des Aussehens der Oberfläche und Erleichterung weiterer Arbeitsschritte wie z. B. Pulverbeschichtung, Galvanisierung,
- Beeinflussung der Dichtheit von Verbindungen und Passungen.
Eine gut ausgeführte Endbearbeitung erhöht den Nutzwert des Bauteils erheblich und vermeidet kostspielige Ausfälle während des Betriebs.
Übersicht über die Endbearbeitungsverfahren
Je nach technischen, ästhetischen und funktionalen Anforderungen werden CNC-bearbeitete Bauteile verschiedenen Endbearbeitungsverfahren unterzogen. Jedes dieser Verfahren hat einen bestimmten Anwendungsbereich und beeinflusst die Endqualität der Oberfläche.
Entgraten
Entgraten ist ein Verfahren zum Entfernen von Graten und scharfen Kanten. Es kann manuell (z. B. mit Messern, Feilen), mechanisch (mit Bürsten, Fräsern) oder thermisch durchgeführt werden. Es sorgt für sichere und saubere Oberflächen der Teile, die für die weitere Bearbeitung bereit sind.
Trommeln
Bei dieser Methode werden die Teile zusammen mit Schleifmitteln und einer Flüssigkeit in eine Trommel gegeben.
Durch die Drehung des Elements wird eine sanfte Glättung erzielt, wodurch die Oberflächenrauheit beseitigt wird, was ideal für die Serienfertigung ist. Der Prozess verbessert das Aussehen und beseitigt mikroskopisch kleine Unregelmäßigkeiten.
Präzisionsschleifen
Dies ist ein mechanisches Verfahren, mit dem eine sehr geringe Rauheit (Ra < 0,4 µm) erreicht werden kann.
Ideal für Teile, die eine hohe Dichtheit, Passgenauigkeit und Präzision erfordern. Wird z. B. bei Hydraulikkomponenten eingesetzt.
Polieren
Das Polieren ist das Glätten von Oberflächen mit Pasten und Polierwerkzeugen.
Verbessert die Ästhetik und verringert die Verschmutzungsneigung.
Schutzbeschichtungen
- Eloxieren – ein elektrochemischer Prozess, der bei Aluminium angewendet wird. Erzeugt eine Oxidschicht, die die Härte und Korrosionsbeständigkeit verbessert.
- Verzinkung – bildet eine Beschichtung, die Stahl vor Korrosion schützt. Kann galvanisch oder feuerverzinkt sein.
- Oberflächenhärtung – härtet die äußere Schicht des Bauteils, ohne dessen Kern zu beeinflussen. Erhöht die Verschleißfestigkeit.
Wie wählt man die richtige Veredelungsmethode?
Die Wahl der richtigen Veredelungsmethode hängt von mehreren entscheidenden Faktoren ab:
- Art des Materials,
- Funktion des Bauteils – handelt es sich um ein Konstruktionselement, ein Präzisionsbauteil oder ein sichtbares Bauteil,
- Betriebsbedingungen wie Feuchtigkeit, aggressive chemische Umgebung oder erforderliche erhöhte Korrosionsbeständigkeit.
Bei rostfreiem Stahl wird aufgrund der Notwendigkeit, Grate zu entfernen, meist Entgraten verwendet.
Bei Aluminium wird meist Eloxieren gewählt, das eine harte und korrosionsbeständige Schutzschicht bildet und gleichzeitig die Ästhetik des Details verbessert.
Maschinengehäuse werden in der Regel entgratet, kugelgestrahlt und verzinkt. Hier sind nicht nur die Ästhetik, sondern vor allem die Sicherheit des Benutzers und ein wirksamer Korrosionsschutz, insbesondere in feuchten oder chemisch aggressiven Umgebungen, von Bedeutung.
Zusammenfassung
Die Oberflächenveredelung ist kein Zusatz, sondern ein Bestandteil des standardmäßigen CNC-Bearbeitungsprozesses. Sie wirkt sich direkt auf die Qualität, Wiederholgenauigkeit und Haltbarkeit des Werkstücks aus.
In der industriellen Praxis wird die Oberflächenveredelung als kritischer Faktor angesehen, der über die Zuverlässigkeit des fertigen Bauteils und seine Beständigkeit gegenüber den Betriebsbedingungen entscheidet. Daher sollte die Wahl der geeigneten Methode bereits in der Phase der technologischen Planung erfolgen.