Anleitung zum Entgraten: Definition, Typen und Methoden

Wenn Sie mit bearbeiteten, gestanzten oder gegossenen Teilen arbeiten, wissen Sie, dass Grate ein großes Problem darstellen können. Diese kleinen, aber unerwünschten Materialstückchen können die Qualität, Sicherheit und Leistung Ihrer Teile beeinträchtigen.

In diesem Leitfaden zum Entgraten werden wir die verschiedenen Methoden und Arten des Entgratens besprechen.

Was ist Entgraten？?

Ein Grat ist eine raue Kante oder zusätzliches Metall auf der Oberfläche eines Metallteils. Er kann als gezackte Kante an Metall erscheinen, das mit einer kalten Säge, einer heißen Säge oder einem Brennschneider geschnitten wurde, oder als überschüssiges Metall entlang einer Schweißnaht. Wenn Metall mit einer kalten Säge geschnitten wird, bilden sich die Grate in der Regel an den Enden, und ihre Größe hängt vom Abstand zwischen den Sägeblättern ab.

Da sich Grate nicht völlig vermeiden lassen, ist ein gewisses Maß an Grat in der Regel akzeptabel. Bei geschweißten Rohren müssen die Grate jedoch innen und außen entfernt werden, da sie die Funktion des Teils beeinträchtigen können. Bei der maschinellen Bearbeitung helfen verschiedene Entgratungswerkzeuge dabei, Teile genau zu formen, indem sie die rauen Kanten glätten.

Warum und wie sie entstehen？

Beim Schneiden von Blechen kann es aus vielen Gründen zu Gratbildung kommen. Hier sind die häufigsten Ursachen:

• Härtere Materialien lassen sich nicht so leicht schneiden. Sie können sich dem Werkzeug widersetzen und raue Kanten bilden.
• Wenn Sie zu schnell schneiden, kann sich das Material durch die Hitze und den Druck verformen, was zu Graten führt.
• Ein stumpfes oder abgenutztes Werkzeug schneidet nicht mehr sauber, was zu ungleichmäßigen Kanten und Graten führen kann.
• Wenn Sie das falsche Schmiermittel verwenden, erhöhen sich Reibung und Hitze, was die Wahrscheinlichkeit von Gratbildung erhöht.
• Wenn Ihr Werkzeug nicht die richtige Form oder Größe für die Aufgabe hat, kann es das Material drücken, anstatt es gleichmäßig zu schneiden.
• Wenn Sie das Werkzeug zu schnell bewegen, kann das Material dem Druck nicht standhalten und bildet Grate. Wenn Sie zu langsam vorgehen, kann sich Material auf dem Werkzeug ansammeln und ebenfalls Grate verursachen.
• Zu viel Hitze kann das Metall erweichen, so dass sich leichter Grate bilden können.
• Wenn die Oberfläche rau ist, schneidet das Werkzeug möglicherweise nicht gleichmäßig, was die Gefahr von Graten erhöht.
• Ein unregelmäßiger Schnittpfad kann zu ungleichmäßigen Schnitten und damit zu Gratbildung führen.
• Die Art und Weise, wie das Werkzeug das Metall verlässt, beeinflusst, wie sauber die Kante ist. Ein schlechter Winkel kann Grate verursachen.
• Kleinere Kanten konzentrieren die Spannung, so dass das Metall eher entgratet wird.
• Wenn das Material zu flexibel ist, kann es sich verbiegen, anstatt sauber zu schneiden, was zu Graten führt.
• Zu starke Vibrationen können dazu führen, dass das Werkzeug aus der Bahn gerät und raue Kanten verursacht.
• Wenn Sie zu viel Kraft anwenden, kann sich das Material verschieben und Grate bilden. Zu wenig Kraft kann auch zu unvollständigen Schnitten und damit zu Graten führen.
• Die Art der Herstellung des Metalls (Maserung und Zusammensetzung) wirkt sich darauf aus, wie es beim Schneiden reagiert, was zu Gratbildung führen kann.

Warum ist Entgraten wichtig?

Grate sehen vielleicht wie kleine Fehler aus, aber sie können große Probleme verursachen, wenn sie nicht entfernt werden:

• Scharfe Grate können Sie bei der Handhabung von Teilen schneiden oder verletzen.
• Sie können dazu führen, dass das Produkt schlecht aussieht, nicht richtig passt oder nicht richtig funktioniert.
• Grate können beim Zusammensetzen von Teilen stören.
• Grate können Feuchtigkeit und Schmutz einschließen, was zu Rost und Schäden führt.
• Grate lassen Geräte schneller verschleißen.
• Grate verhindern eine präzise Bearbeitung.

Verschiedene Arten von Fräsern

Grate lassen sich aufgrund ihrer Form und ihrer Entstehungsweise in zwei Haupttypen einteilen.

Arten von Fräsern nach Form

Fliegende Kantenfräser

Flugkantengrate, auch Grate oder Grate genannt, treten in der Regel dort auf, wo zwei Formteile aneinanderstoßen oder wo eine Maschine einspannt. Sie entstehen oft, wenn die Form oder die Maschine nicht fest genug anpresst.

Scharfe Grate

Scharfe Grate sehen aus wie Glasscherben mit scharfen Kanten. Sie können fest mit der Oberfläche verbunden sein, und die Unterseite des Schnittes kann sich rau anfühlen.

Spritzer

Spritzer entstehen, wenn geschmolzenes Metall versehentlich außerhalb des Hauptarbeitsbereichs spritzt. Nach dem Abkühlen härtet es aus und bildet ungleichmäßige Stellen auf der Oberfläche oder an den Kanten.

Arten von Graten nach Art ihrer Entstehung

Poisson Grate

Poisson-Grat entsteht, wenn der Druck die Kanten des Materials dehnt. Dies kann auch passieren, wenn ein Schneidwerkzeug gegen das Metall drückt und an der Eintrittsstelle einen Grat erzeugt.

Taumelnde Grate

Stolpergrate entstehen, wenn sich Materialreste bei der Bewegung eines Schneidwerkzeugs umklappen. Tiefere Schnitte können die Gratbildung verschlimmern. Die Verwendung flexibler Materialien kann helfen, sie zu vermeiden.

Abrissfräsen

Rissgrate entstehen, wenn das Material auseinandergezogen wird, anstatt sauber geschnitten zu werden.

Grate schneiden

Schnittgrate sind Materialreste vom Schneiden, Sägen oder Bearbeiten. Sie können wie erhabene Unebenheiten oder raue Kanten aussehen.

Heiße Frässtifte

Heiße Grate, auch Schlacke oder Spritzer genannt, entstehen, wenn geschmolzenes Metall nach dem Schweißen, Plasmaschneiden oder Laserschneiden aushärtet. Sie entstehen durch ungleichmäßige Abkühlung und Restwärmebelastung.

4 verschiedene Arten des Entgratens

Entgratungsmethoden können in vier Hauptkategorien eingeteilt werden.

Grobe Stufe (harter Kontakt)

Bei dieser Methode verwenden Sie Werkzeuge wie Feilen, Schleifpapier und Schleifköpfe, um Grate zu entfernen. Dazu gehören Verfahren wie Schneiden, Fräsen, Feilen und Spachteln. Die meisten Unternehmen verwenden diese Methode, weil sie einfach und leicht durchzuführen ist.

Sie eignet sich jedoch nur für Teile mit einfachen Formen und Außengraten. Grate an komplexen Teilen mit kleinen Löchern lassen sich damit nicht entfernen. Da diese Methode meist von Hand ausgeführt wird, nimmt sie mehr Zeit in Anspruch und kann aufgrund der Arbeitskosten teuer sein.

Allgemeine Klasse (weicher Kontakt)

Diese Methode umfasst Bandschleifen, Polieren, Sandstrahlen und Vibration. Viele Unternehmen verwenden es als ersten Schritt, um große Oberflächengrate zu entfernen. Es kann einen großen Bereich auf einmal reinigen und ist daher für kleine Teile, die in großen Mengen hergestellt werden, nützlich. Allerdings werden nicht immer alle Grate entfernt, so dass unter Umständen eine zusätzliche manuelle Entgratung oder ein anderes Verfahren erforderlich ist, um den Prozess abzuschließen.

Feine Qualität (flexibler Kontakt)

Diese Methode umfasst Verfahren wie Spülen, elektrochemische Bearbeitung, Elektropolieren und Walzen. Einige Unternehmen setzen hochpräzise Matrizen und Stanzmaschinen ein, um Grate noch genauer zu entfernen. Diese Methode ist viel schneller und effektiver als das manuelle Entgraten.

Möglicherweise müssen Sie jedoch in Spezialwerkzeuge investieren, was kostspielig sein kann. Es eignet sich am besten für Teile mit einfachen Formen und ist eine gute Wahl, wenn Sie ein präziseres und effizienteres Entgratungsverfahren benötigen.

Ultra-Präzisionsnivellier (Präzisionskontakt)

Diese Methode umfasst fortschrittliche Techniken wie das Reibungsfließentgraten, das magnetische Fräsentgraten und das elektrolytische Entgraten (ECD). Bei ECD werden die Grate durch einen chemischen Prozess schnell aufgelöst. Das Werkstück wird an eine Stromquelle angeschlossen, und eine flüssige Lösung fließt über das Werkstück. Wenn Strom angelegt wird, lösen sich die Grate auf und werden entfernt.

Da die Lösung jedoch korrosiv ist, müssen Sie das Teil unmittelbar nach dem Entgraten reinigen und vor Rost schützen. Diese Methode ist sehr schnell, dauert oft nur Sekunden oder Minuten, und eignet sich hervorragend zum Entfernen von Graten an schwer zugänglichen Stellen. Sie ist jedoch teurer, da sie spezielle Geräte und Materialien erfordert.

Schritt-für-Schritt-Entgratungsprozess

Befolgen Sie diese Schritte zur Vorbereitung:

Wählen Sie das richtige Werkzeug

Wählen Sie ein Werkzeug nach Art und Größe der Grate. Verwenden Sie mechanische Werkzeuge für große Grate und spezielle Methoden wie elektrochemisches Entgraten für präzise Arbeiten.

Prüfen Sie das Material

Sehen Sie sich das Material an und prüfen Sie, wie viel Grat vorhanden ist. Unterschiedliche Materialien erfordern unterschiedliche Entgratungstechniken.

Einrichten des Werkzeugs

Stellen Sie sicher, dass Ihr Werkzeug auf die richtige Geschwindigkeit, den richtigen Druck und den richtigen Winkel eingestellt ist. Dies ist wichtig für Maschinen und automatische Entgratungssysteme.

Prüfen auf Sicherheit

Überprüfen Sie alle Geräte, um Unfälle zu vermeiden. Vergewissern Sie sich, dass alles richtig montiert ist, die Sicherheitsschilder angebracht und die Schutzvorrichtungen gesichert sind.

Machen Sie einen Testlauf

Probieren Sie das Werkzeug zunächst an einem Musterstück aus. Passen Sie bei Bedarf die Einstellungen an, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen.

Praktischste Methoden des Entgratens

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Grate zu entfernen, darunter mechanisches, manuelles, elektrochemisches und thermisches Entgraten.

Mechanisches Entgraten

Bei dieser Methode werden spezielle Werkzeuge wie Bürsten, Fräser und Polierwerkzeuge verwendet, um Grate zu entfernen. Sie eignet sich sowohl für Innen- als auch für Außenkanten und macht sie glatt und abgerundet. Das mechanische Entgraten eignet sich hervorragend für Teile mit komplexen Formen.

Manuelles Entgraten

Bei dieser Methode werden Grate von Hand mit verschiedenen Werkzeugen entfernt. Sie ist flexibel und kann für viele Arten von Teilen verwendet werden, erfordert aber mehr Zeit als andere Methoden.

Elektrochemisches Entgraten

Diese Methode entfernt Grate von harten Metallen schnell und sicher mit einem elektrischen Verfahren.

Thermisches Entgraten

Bei dieser Methode wird eine Mischung aus Brennstoff, Sauerstoff und Hitze verwendet, um Grate wegzubrennen. Es ist eine effektive Methode zur Reinigung von Teilen.

Automatisches Entgraten

Automatisiertes Entgraten glättet raue Kanten an Maschinenteilen, wodurch diese sicherer werden und die Produktion verbessert wird. Es funktioniert schneller und besser als das manuelle Entgraten und erreicht alle Kanten mit Leichtigkeit. Der Einsatz automatisierter Systeme hilft Ihnen, Grate schnell zu entfernen und den Prozess einfacher zu verwalten.

Manuelles Entgraten vs. automatisches Entgraten

Wenn Sie manuell entgraten, verwenden Sie Handwerkzeuge wie Feilen oder Bürsten. Das ist gut für kleine Arbeiten oder knifflige Formen, aber es braucht Zeit und kann ungleichmäßig sein. Beim automatischen Entgraten kommen Maschinen oder Roboter zum Einsatz, sodass der Prozess schneller und gleichmäßiger abläuft, insbesondere bei großen Projekten. Das Verfahren ist anfangs teurer, spart aber mit der Zeit Arbeitskosten.

Entscheiden Sie sich für die manuelle Bearbeitung, wenn Sie Flexibilität benötigen, und für die Automatisierung, wenn Sie Geschwindigkeit und Genauigkeit wünschen.

Entgratungswerkzeuge und -ausrüstung

Je nach Material und Aufgabe können Sie verschiedene Werkzeuge verwenden. Hier sind einige gängige Entgratungswerkzeuge und -geräte:

Manuelle Werkzeuge

Entgratungsmesser: Sie können ein Entgratungsmesser verwenden, um Grate von Hand zu entfernen. Mit diesen Messern haben Sie eine gute Kontrolle. Sie sind ideal für kleine oder empfindliche Teile.

Schaber: Schaber helfen Ihnen, Grate von flachen Oberflächen und Kanten zu entfernen. Es gibt sie in verschiedenen Formen und Größen, damit sie für unterschiedliche Materialien geeignet sind.

Mechanische Ausrüstung

Entgratungsmaschinen: Entgratmaschinen erledigen die Arbeit automatisch, schneller und gleichmäßiger. Diese Maschinen sind nützlich für große Projekte und verschiedene Arten von Materialien.

Taumelscheiben und Gleitschleifmaschinen: Sie schütteln oder drehen Teile mit abrasiven Materialien, um Grate zu entfernen. Diese Maschinen sind ideal, wenn Sie viele kleine Teile auf einmal bearbeiten müssen.

Fortgeschrittene Entgratungssysteme

Laser-Entgraten: Beim Laserentgraten wird der Grat mit einem Hochleistungslaser entfernt. Diese Methode ist sehr präzise und eignet sich gut für Materialien, die durch physische Werkzeuge beschädigt werden könnten.

Robotisches Entgraten: Beim Roboterentgraten werden programmierte Roboter eingesetzt, um Grate zu entfernen. Dieses System eignet sich am besten für detaillierte oder sich wiederholende Aufgaben, da es schnell und genau ist.

Werkstoffspezifische Entgrattipps

Verschiedene Materialien erfordern spezifische Entgrattechniken, um die besten Ergebnisse zu erzielen. Im Folgenden erfahren Sie, wie Sie das Entgraten für verschiedene Materialien angehen können:

Metall

Für AluminiumVibration, Sandstrahlen oder Walzen funktionieren gut, aber einige Grate müssen möglicherweise trotzdem manuell entfernt werden. Edelstahl ist härter, so dass die Verwendung von Spezialwerkzeugen das Verfahren erleichtert.

Kunststoff & Verbundwerkstoff

Kunststoffe können durch Trommeln, Schleifen oder Strahlen entgratet werden, um die Kanten zu glätten. Verbundwerkstoffe müssen vorsichtig behandelt werden, um Beschädigungen zu vermeiden, daher sind Wasserstrahlschneiden oder Handwerkzeuge die besten Optionen.

Exotische Legierung

Titan ist schwer zu entgraten und kann überhitzen, so dass Spezialwerkzeuge erforderlich sind. Inconel ist ein widerstandsfähiges Material, das für beste Ergebnisse hochenergetische Verfahren wie das Schleuderscheibenfinish erfordert.

Welche Methode ist die beste für Ihr Projekt?

Die Wahl der richtigen Methode hängt von Ihrer Branche und Ihren Produktionsanforderungen ab. Um zu wissen, welche Methode Sie verwenden sollten, beachten Sie die folgenden Hinweise:

Kennen Sie Ihr Material und die Form des Teils

Verschiedene Materialien erfordern unterschiedliche Entgratungsmethoden. Metalle, Kunststoffe und Gummi reagieren unterschiedlich. Komplexe Teile benötigen möglicherweise präzise Methoden wie Laser- oder elektrochemisches Entgraten, während einfache Teile mit mechanischen oder manuellen Methoden bearbeitet werden können.

Identifizieren Sie die Art der Grate

Es kommt auf den Ort und die Art der Grate an. Thermisches Entgraten eignet sich gut für Innengrate, während kryogenes Entgraten am besten für Materialien geeignet ist, die in der Kälte spröde werden.

Produktionsvolumen auswerten

Bei großen Produktionsserien sparen automatisierte Verfahren wie das mechanische Entgraten Zeit und Geld. Für kleine Chargen oder Prototypen ist das manuelle Entgraten die günstigere Wahl.

Kosten und Ressourcen einkalkulieren

Einige Methoden, wie das Laser- oder elektrochemische Entgraten, erfordern teure Maschinen und Schulungen. Manuelle Methoden erfordern qualifizierte Arbeitskräfte, kosten aber im Vorfeld weniger.

Bewertung des erforderlichen Präzisionsniveaus

Hochpräzise Industrien wie die Luft- und Raumfahrt und die Medizintechnik benötigen fortschrittlichere Entgratungsmethoden. Für weniger kritische Teile können einfachere, billigere Optionen verwendet werden.

Sicherheit und Umweltaspekte

Einige Verfahren, wie das thermische Entgraten, erfordern strenge Sicherheitsvorschriften. Berücksichtigen Sie auch, wie sich das Verfahren auf die Umwelt auswirkt, insbesondere wenn es Abfälle oder Emissionen erzeugt.

Durchlaufzeit

Manche Entgratungsmethoden brauchen länger als andere. Wenn Sie knappe Fristen haben, wählen Sie eine schnellere Methode, die dennoch den Qualitätsstandards entspricht.

Schlussfolgerung

Das Entgraten ist ein wichtiger Schritt in der Fertigung, der dazu beiträgt, die Qualität, Sicherheit und Leistung Ihrer Teile zu verbessern. Durch die Wahl der richtigen Entgratungsmethode können Sie glatte Kanten sicherstellen, Defekte verhindern und die Lebensdauer Ihrer Ausrüstung verlängern.

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