Präzisionsmetallteile werden häufig mithilfe verschiedener Präzisionsbearbeitungstechnologien hergestellt, wobei die CNC-Bearbeitung ein gängiges Verfahren ist. Präzisionsteile stellen in der Regel hohe Anforderungen an Abmessungen und Aussehen.
Daher ist bei der CNC-Bearbeitung von Metallen wie Aluminium und Kupfer das Auftreten von Werkzeugspuren und -linien auf der Oberfläche des fertigen Produkts problematisch. Dieser Artikel erläutert die Ursachen für Werkzeugspuren und -linien bei der Bearbeitung von Metallprodukten. Wir schlagen außerdem mögliche Lösungen vor.
Unzureichende Klemmkraft der Vorrichtungen
Ursachen:Bei manchen Hohlraummetallprodukten sind Vakuumvorrichtungen erforderlich. Aufgrund von Oberflächenunregelmäßigkeiten kann es jedoch schwierig sein, ausreichend Saugkraft zu erzeugen, was zu Werkzeugspuren oder -linien führen kann.
Lösung:Um dies zu vermeiden, sollten Sie von einfacher Vakuumabsaugung auf Vakuumabsaugung in Kombination mit Druck oder seitlicher Unterstützung umsteigen. Alternativ können Sie alternative Vorrichtungsoptionen basierend auf spezifischen Teilestrukturen prüfen und die Lösung auf das jeweilige Problem zuschneiden.
Prozessbedingte Faktoren
Ursachen:Bestimmte Herstellungsprozesse können zu diesem Problem beitragen. Beispielsweise durchlaufen Produkte wie Tablet-PC-Rückschalen eine Reihe von Bearbeitungsschritten, bei denen seitliche Löcher gestanzt und anschließend die Kanten CNC-gefräst werden. Diese Abfolge kann zu sichtbaren Werkzeugspuren führen, wenn die Fräsung die seitlichen Löcher erreicht.
Lösung:Dieses Problem tritt häufig bei der Verwendung von Aluminiumlegierungen für Elektronikgehäuse auf. Um das Problem zu lösen, kann der Prozess modifiziert werden, indem das seitliche Lochstanzen und Fräsen durch reines CNC-Fräsen ersetzt wird. Gleichzeitig wird ein gleichmäßiger Werkzeugeingriff gewährleistet und ungleichmäßige Schnitte beim Fräsen reduziert.
Unzureichende Programmierung des Werkzeugweg-Eingriffs
Ursachen:Dieses Problem tritt häufig während der 2D-Konturbearbeitungsphase der Produktherstellung auf. Schlecht konzipierter Werkzeugwegeingriff im CNC-Programm hinterlässt Spuren an den Ein- und Austrittspunkten des Werkzeugs.
Lösung:Um Werkzeugspuren an Ein- und Austrittspunkten zu vermeiden, wird üblicherweise eine leichte Überlappung des Werkzeugeingriffsabstands (ca. 0,2 mm) eingeführt. Diese Technik dient dazu, potenzielle Ungenauigkeiten in der Leitspindelpräzision der Maschine zu vermeiden.
Diese Strategie verhindert zwar wirksam die Entstehung von Werkzeugspuren, führt aber bei weichem Metall zu wiederholter Bearbeitung. Daher kann es in diesem Bereich zu Abweichungen in Textur und Farbe im Vergleich zu anderen Bereichen kommen.
Fischschuppenmuster auf flachen, bearbeiteten Oberflächen
Ursachen:Fischschuppen- oder Kreismuster erscheinen auf den flachen Oberflächen des Produkts. Die Schneidwerkzeuge für die Bearbeitung von Weichmetallen wie Aluminium/Kupfer sind in der Regel Fräser aus legiertem Material mit drei bis vier Schneiden. Ihre Härte liegt zwischen HRC 55 und HRC 65. Diese Fräswerkzeuge werden mit der Unterkante des Werkzeugs bearbeitet, wodurch sich auf der Werkstückoberfläche markante Fischschuppenmuster bilden können, die das Gesamtbild beeinträchtigen.
Lösung:Häufig beobachtet bei Produkten mit hohen Ebenheitsanforderungen und ebenen Oberflächen mit vertieften Strukturen. Abhilfe schafft der Umstieg auf Schneidwerkzeuge aus synthetischem Diamantmaterial, das zu glatteren Oberflächen führt.
Alterung und Verschleiß von Gerätekomponenten
Ursachen:Die Werkzeugspuren auf der Produktoberfläche sind auf die Alterung und den Verschleiß der Spindel, der Lager und der Leitspindel zurückzuführen. Darüber hinaus tragen unzureichende Spielparameter des CNC-Systems zu ausgeprägten Werkzeugspuren bei, insbesondere bei der Bearbeitung abgerundeter Ecken.
Lösung:Diese Probleme sind auf gerätebezogene Faktoren zurückzuführen und können durch gezielte Wartung und Austausch behoben werden.
Abschluss
Das Erreichen einer idealen Oberfläche bei der CNC-Metallbearbeitung erfordert sinnvolle Ansätze. Es gibt verschiedene Methoden zur Vermeidung von Werkzeugspuren und -linien, die eine Kombination aus Gerätewartung, Vorrichtungsverbesserungen, Prozessanpassungen und Programmieroptimierungen erfordern. Durch das Verständnis und die Behebung dieser Faktoren können Hersteller sicherstellen, dass Präzisionskomponenten nicht nur die Maßkriterien erfüllen, sondern auch die gewünschten ästhetischen Eigenschaften aufweisen.