Kaufen Sie die besten CNC-Teile für die Bearbeitung in HONSCN

Die Bearbeitung von Präzisionsmaschinenteilen spielt in verschiedenen Branchen, darunter Luft- und Raumfahrt, Automobilindustrie, Medizintechnik und Fertigung, eine entscheidende Rolle. Präzisionsmaschinenteile müssen spezifische Anforderungen erfüllen, um optimale Leistung zu gewährleisten. Ein entscheidender Aspekt ist das verwendete Material. Übersteigt die Härte des Materials die Härte des Drehwerkzeugs, kann dies zu irreparablen Schäden führen. Daher ist es unerlässlich, Materialien auszuwählen, die für die Präzisionsbearbeitung geeignet sind.

1. Materialfestigkeit und Haltbarkeit

Eine der wichtigsten Anforderungen an die Bearbeitung von Präzisionsmaschinenteilen ist die Festigkeit und Haltbarkeit des Materials. Maschinenteile sind im Betrieb häufig erheblichen Belastungen und Drücken ausgesetzt, und die ausgewählten Werkstoffe müssen diesen Kräften standhalten können, ohne sich zu verformen oder zu brechen. Beispielsweise benötigen Komponenten für die Luft- und Raumfahrt Werkstoffe mit einem hohen Festigkeits-Gewichts-Verhältnis, wie etwa Titanlegierungen, um die strukturelle Integrität und Zuverlässigkeit zu gewährleisten.

2. Dimensionsstabilität

Präzisionsmaschinenteile müssen auch unter extremen Betriebsbedingungen formstabil bleiben. Die verwendeten Werkstoffe sollten niedrige Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen, damit die Teile ihre Form und Größe auch bei Temperaturschwankungen beibehalten und sich nicht verziehen. Stähle mit niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten, wie Werkzeugstahl oder Edelstahl, werden häufig für Präzisionsmaschinenteile bevorzugt, die wechselnden thermischen Bedingungen ausgesetzt sind.

3.Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit

Präzisionsmaschinenteile interagieren häufig mit anderen Komponenten oder Umgebungen, die Verschleiß und Korrosion verursachen können. Die für ihre Bearbeitung ausgewählten Werkstoffe sollten daher eine ausgezeichnete Verschleißfestigkeit aufweisen, um der ständigen Reibung standzuhalten und Oberflächenschäden zu minimieren. Darüber hinaus ist Korrosionsbeständigkeit entscheidend für die Langlebigkeit der Teile, insbesondere in Branchen, in denen Feuchtigkeit, Chemikalien oder aggressive Umgebungsbedingungen häufig vorkommen. Werkstoffe wie gehärteter Stahl, Edelstahl oder bestimmte Aluminiumlegierungen werden häufig eingesetzt, um die Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit zu verbessern.

4. Bearbeitbarkeit

Effiziente und präzise Bearbeitung ist ein entscheidender Faktor bei der Herstellung von Präzisionsmaschinenteilen. Das gewählte Material sollte gut zerspanbar sein, sodass es sich mit minimalem Werkzeugverschleiß leicht schneiden, bohren oder in die gewünschte Form bringen lässt. Werkstoffe wie Aluminiumlegierungen mit hervorragenden Zerspanungseigenschaften werden aufgrund ihrer Vielseitigkeit und der einfachen Formbarkeit für komplexe Geometrien oft bevorzugt.

5. Wärmeleitfähigkeit

Das Wärmemanagement ist bei der Bearbeitung von Präzisionsmaschinenteilen von großer Bedeutung, da übermäßige Hitze die Leistung beeinträchtigen und das Ausfallrisiko erhöhen kann. Werkstoffe mit hoher Wärmeleitfähigkeit, wie Kupferlegierungen oder bestimmte Aluminiumsorten, tragen zu einer effizienten Wärmeableitung bei, verhindern lokale Temperaturanstiege und gewährleisten optimale Betriebsbedingungen.

6. Kosteneffizienz

Die Erfüllung der spezifischen Anforderungen ist zwar entscheidend, doch spielt auch die Wirtschaftlichkeit bei der Bearbeitung von Präzisionsmaschinenteilen eine wichtige Rolle. Die ausgewählten Werkstoffe sollten ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Leistung und Kosten gewährleisten, damit das Endprodukt wirtschaftlich rentabel bleibt, ohne Kompromisse bei der Qualität einzugehen. Eine Kosten-Nutzen-Analyse unter Berücksichtigung von Faktoren wie Materialverfügbarkeit, Verarbeitungskomplexität und Gesamtprojektbudget hilft, fundierte Entscheidungen hinsichtlich der Werkstoffauswahl zu treffen.

Präzisionsteile aus Edelstahl zeichnen sich durch Korrosionsbeständigkeit, lange Lebensdauer und gute mechanische und Dimensionsstabilität aus und finden breite Anwendung in der Medizintechnik, der Instrumentierung und anderen Bereichen des Präzisionsmaschinenbaus.

Die Gründe, warum Edelstahl die Bearbeitungsgenauigkeit von Teilen beeinflusst

Die außergewöhnliche Festigkeit von Edelstahl, gepaart mit seiner beeindruckenden Plastizität und der ausgeprägten Kaltverfestigung, führt zu einem signifikanten Unterschied in der Schnittkraft im Vergleich zu Kohlenstoffstahl. Tatsächlich ist die für Edelstahl benötigte Schnittkraft um mehr als 25 % höher als die für Kohlenstoffstahl.

Gleichzeitig beträgt die Wärmeleitfähigkeit von Edelstahl nur ein Drittel derjenigen von Kohlenstoffstahl, und die Temperatur beim Schneidprozess ist hoch, was den Fräsprozess beeinträchtigt.

Der zunehmende Trend zur maschinellen Härtung von Edelstählen erfordert unsere besondere Aufmerksamkeit. Beim Fräsen führt der intermittierende Schnitt zu starken Stößen und Vibrationen, was erheblichen Verschleiß und Bruch des Fräsers zur Folge hat. Zudem birgt die Verwendung von Schaftfräsern mit kleinem Durchmesser ein erhöhtes Bruchrisiko. Die abnehmende Werkzeugstandzeit beim Fräsen beeinträchtigt die Oberflächenrauheit und Maßgenauigkeit von Präzisionsteilen aus Edelstahl erheblich, sodass diese die geforderten Normen nicht mehr erfüllen.

Präzisionsbearbeitung von Edelstahlteilen – Präzisionslösungen

In der Vergangenheit stießen herkömmliche Werkzeugmaschinen bei der Bearbeitung von Edelstahlteilen, insbesondere bei kleinen Präzisionsbauteilen, an ihre Grenzen. Dies stellte Hersteller vor große Herausforderungen. Die CNC-Bearbeitungstechnologie hat den Bearbeitungsprozess jedoch revolutioniert. Mithilfe fortschrittlicher Werkzeuge mit Keramik- und Legierungsbeschichtungen bewältigt die CNC-Bearbeitung nun erfolgreich die komplexe Aufgabe der Bearbeitung zahlreicher Edelstahl-Präzisionsbauteile. Dieser Durchbruch hat nicht nur die Bearbeitungsgenauigkeit von Edelstahlbauteilen verbessert, sondern auch die Effizienz des Prozesses deutlich gesteigert. Daher können Hersteller nun auf die CNC-Bearbeitung setzen, um eine präzise und effiziente Fertigung von Edelstahl-Präzisionsbauteilen zu gewährleisten.

Als branchenführender Hersteller von Präzisionsmaschinenteilen versteht HONSCN die Bedeutung der Materialanforderungen für die Fertigung herausragender Produkte. Wir setzen auf hochwertige Materialien, die alle spezifischen Anforderungen erfüllen und so höchste Leistung, Langlebigkeit und Zuverlässigkeit gewährleisten. Unser erfahrenes Expertenteam analysiert jedes Projekt sorgfältig und wählt die optimalen Materialien aus, um Kundenzufriedenheit und branchenführende Lösungen sicherzustellen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Bearbeitung von Präzisionsmaschinenteilen eine sorgfältige Auswahl der verwendeten Materialien erfordert. Von Festigkeit und Haltbarkeit über Verschleißfestigkeit bis hin zur Bearbeitbarkeit – jede Anforderung trägt entscheidend zur Herstellung hochwertiger Produkte bei. Durch das Verständnis und die Erfüllung dieser spezifischen Materialanforderungen können Hersteller Präzisionsmaschinenteile fertigen, die sich durch Leistung, Zuverlässigkeit und Langlebigkeit auszeichnen. Vertrauen Sie HONSCN für all Ihre Anforderungen an die Bearbeitung von Präzisionsmaschinenteilen. Wir streben nach Exzellenz durch sorgfältige Materialauswahl und herausragende Fertigungskompetenz.

Die Materialien sind falsch, alles vergebens! Um zufriedenstellende Produkte herzustellen, ist die Materialwahl der grundlegendste und kritischste Schritt. Die CNC-Bearbeitung ermöglicht die Verarbeitung einer Vielzahl von Materialien, darunter Metalle, nichtmetallische Werkstoffe und Verbundwerkstoffe.

Gängige Metallwerkstoffe sind Stahl, Aluminiumlegierungen, Kupferlegierungen, Edelstahl usw. Nichtmetallische Werkstoffe sind technische Kunststoffe, Nylon, Bakelit, Epoxidharz usw. Verbundwerkstoffe sind beispielsweise faserverstärkte Kunststoffe, kohlenstofffaserverstärktes Epoxidharz, glasfaserverstärktes Aluminium usw.

Verschiedene Werkstoffe weisen unterschiedliche physikalische und mechanische Eigenschaften auf. Die richtige Materialauswahl ist daher entscheidend für die Leistungsfähigkeit, Genauigkeit und Langlebigkeit des Bauteils. Ausgehend von meiner eigenen Erfahrung möchte ich Ihnen in diesem Artikel zeigen, wie Sie aus der Vielzahl an Werkstoffen kostengünstige und geeignete auswählen können.

Zunächst muss der Verwendungszweck des Produkts und seiner Teile bestimmt werden. Beispielsweise müssen medizinische Geräte desinfiziert, Lunchboxen in der Mikrowelle erwärmt und Lager, Zahnräder usw. für tragende und mehrfach rotierende Reibungsanwendungen eingesetzt werden.

Nach Festlegung des Verwendungszwecks, ausgehend von den konkreten Anwendungsanforderungen des Produkts, werden dessen Einsatzmöglichkeiten untersucht und die technischen sowie umweltbedingten Anforderungen analysiert. Diese Anforderungen werden anschließend in die Materialeigenschaften übersetzt. Beispielsweise müssen Teile medizinischer Geräte der extremen Hitze eines Autoklaven standhalten; Lager, Zahnräder und andere Werkstoffe müssen Verschleißfestigkeit, Zugfestigkeit und Druckfestigkeit aufweisen. Die Analyse erfolgt im Wesentlichen anhand folgender Kriterien:

01 Umweltanforderungen

Analysieren Sie das tatsächliche Nutzungsszenario und die Umgebung des Produkts. Zum Beispiel: Welche Dauerbetriebstemperatur hat das Produkt, welche ist die höchste/niedrigste Betriebstemperatur und fällt diese in den Hoch- oder Niedrigtemperaturbereich? Sind UV-Schutzanforderungen für den Innen- oder Außenbereich erforderlich? Befindet sich das Produkt in einer trockenen oder einer feuchten, korrosiven Umgebung? usw.

02 Technische Anforderungen

Entsprechend den technischen Anforderungen des Produkts werden die erforderlichen Eigenschaften analysiert, die eine Reihe anwendungsbezogener Faktoren umfassen können. Beispielsweise: Muss das Produkt leitfähig, isolierend oder antistatisch sein? Welche Eigenschaften sind erforderlich? Sind Wärmeableitung, Wärmeleitfähigkeit oder Flammschutz erforderlich? Ist eine Beständigkeit gegenüber chemischen Lösungsmitteln notwendig? Usw.

03 Anforderungen an die körperliche Leistungsfähigkeit

Analysieren Sie die erforderlichen physikalischen Eigenschaften des Bauteils anhand des Verwendungszwecks und der Einsatzumgebung. Bei Bauteilen, die hoher Beanspruchung oder starkem Verschleiß ausgesetzt sind, sind Festigkeit, Zähigkeit und Verschleißfestigkeit entscheidend; bei Bauteilen, die über längere Zeit hohen Temperaturen ausgesetzt sind, ist eine gute thermische Stabilität erforderlich.

04 Anforderungen an Aussehen und Oberflächenbehandlung

Die Marktakzeptanz eines Produkts hängt maßgeblich von seinem Erscheinungsbild ab. Farbe und Transparenz verschiedener Materialien unterscheiden sich, ebenso wie die Oberflächenbeschaffenheit und die entsprechende Oberflächenbehandlung. Daher sollten die Verarbeitungsmaterialien entsprechend den ästhetischen Anforderungen des Produkts ausgewählt werden.

05 Überlegungen zur Verarbeitungsleistung

Die Bearbeitungseigenschaften des Materials beeinflussen den Fertigungsprozess und die Genauigkeit des Bauteils. Beispielsweise ist Edelstahl zwar rost- und korrosionsbeständig, aber aufgrund seiner hohen Härte verschleißt das Werkzeug beim Bearbeiten schnell, was zu sehr hohen Bearbeitungskosten führt und ihn daher für die Bearbeitung ungeeignet macht. Kunststoffe hingegen weisen eine geringe Härte auf, neigen aber beim Erhitzen zum Erweichen und Verformen und sind wenig formstabil. Die Materialauswahl muss daher den konkreten Anforderungen entsprechen.

Da die tatsächlichen Anwendungsanforderungen des Produkts aus einer Reihe von Faktoren bestehen, können mehrere Materialien diese Anforderungen erfüllen. Es kann auch vorkommen, dass die optimale Auswahl verschiedener Materialien für unterschiedliche Anwendungsanforderungen erforderlich ist. Unter Umständen kommen mehrere Materialien infrage, die unsere spezifischen Anforderungen erfüllen. Sobald die gewünschten Materialeigenschaften klar definiert sind, besteht der letzte Auswahlschritt darin, das Material zu finden, das diese Eigenschaften am besten erfüllt.

Die Auswahl geeigneter Werkstoffe beginnt mit einer Überprüfung der Materialeigenschaften. Selbstverständlich ist es weder möglich noch notwendig, Tausende von Werkstoffen zu untersuchen. Wir beginnen mit der Werkstoffkategorie und entscheiden zunächst, ob wir metallische, nichtmetallische oder Verbundwerkstoffe benötigen. Anschließend grenzen die Ergebnisse der vorherigen Analyse, die den Materialeigenschaften entsprechen, die Auswahl der infrage kommenden Werkstoffe ein. Abschließend werden die Materialkosteninformationen herangezogen, um aus einer Reihe von Kandidaten den am besten geeigneten Werkstoff für das Produkt auszuwählen.

Aktuell hat Honscn eine Reihe von Materialien ausgewählt und auf den Markt gebracht, die sich für die Weiterverarbeitung eignen und bei unseren Kunden sehr beliebt sind.

Metallische Werkstoffe zeichnen sich durch Eigenschaften wie Glanz, Duktilität, gute Wärmeleitfähigkeit und Wärmeleitfähigkeit aus. Ihre Leistungsfähigkeit lässt sich in vier Hauptaspekte unterteilen: mechanische, chemische, physikalische und verarbeitungstechnische Eigenschaften. Diese Eigenschaften bestimmen den Anwendungsbereich und die Wirtschaftlichkeit der jeweiligen Anwendung und sind somit wichtige Kriterien für die Auswahl metallischer Werkstoffe. Im Folgenden werden zwei Arten metallischer Werkstoffe vorgestellt: Aluminiumlegierungen und Kupferlegierungen, die sich in ihren mechanischen Eigenschaften und Verarbeitungscharakteristika unterscheiden.

Weltweit sind mehr als 1000 Aluminiumlegierungssorten registriert, jede Marke und Bedeutung ist unterschiedlich. Verschiedene Aluminiumlegierungssorten weisen deutliche Unterschiede in Härte, Festigkeit, Verarbeitbarkeit, Dekoration, Korrosionsbeständigkeit, Schweißbarkeit und anderen mechanischen und chemischen Eigenschaften auf; jede hat ihre Stärken und Schwächen.

Härte

Härte bezeichnet die Fähigkeit eines Materials, Kratzern oder Eindellungen zu widerstehen. Sie steht in direktem Zusammenhang mit der chemischen Zusammensetzung der Legierung, und unterschiedliche Aggregatzustände beeinflussen die Härte von Aluminium unterschiedlich. Die Härte wirkt sich wiederum direkt auf die Schnittgeschwindigkeit und die Art des Werkzeugmaterials aus, das bei der CNC-Bearbeitung eingesetzt werden kann.

Von der höchstmöglichen Härte ausgehend, ist die Reihenfolge: 7er-Serie > 2er-Serie > 6er-Serie > 5er-Serie > 3er-Serie > 1er-Serie.

Intensität

Festigkeit bezeichnet die Fähigkeit, Verformung und Bruch zu widerstehen; häufig verwendete Indikatoren sind beispielsweise die Streckgrenze und die Zugfestigkeit.

Dies ist ein wichtiger Faktor, der bei der Produktentwicklung berücksichtigt werden muss, insbesondere wenn Aluminiumlegierungskomponenten als Strukturbauteile verwendet werden. Die geeignete Legierung sollte entsprechend dem einwirkenden Druck ausgewählt werden.

Zwischen Härte und Festigkeit besteht ein positiver Zusammenhang: Die Festigkeit von reinem Aluminium ist am geringsten, die Festigkeit von wärmebehandelten Legierungen der Serien 2 und 7 am höchsten.

Dichte

Die Dichte bezeichnet die Masse pro Volumeneinheit und wird häufig zur Berechnung des Gewichts eines Materials verwendet.

Die Dichte ist für eine Vielzahl von Anwendungen ein wichtiger Faktor. Je nach Anwendung hat die Dichte von Aluminium einen erheblichen Einfluss auf seine Verwendung. Beispielsweise eignet sich leichtes, hochfestes Aluminium ideal für Bau- und Industrieanwendungen.

Die Dichte von Aluminium beträgt etwa 2700 kg/m³, und der Dichtewert verschiedener Aluminiumlegierungen ändert sich nicht wesentlich.

Korrosionsbeständigkeit

Korrosionsbeständigkeit bezeichnet die Fähigkeit eines Materials, Korrosion im Kontakt mit anderen Substanzen zu widerstehen. Sie umfasst chemische Korrosionsbeständigkeit, elektrochemische Korrosionsbeständigkeit, Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit und weitere Eigenschaften.

Das Auswahlprinzip für Korrosionsbeständigkeit sollte sich nach dem Einsatzzweck richten; bei Verwendung einer hochfesten Legierung in einer korrosiven Umgebung müssen verschiedene korrosionsbeständige Verbundwerkstoffe zum Einsatz kommen.

Im Allgemeinen ist die Korrosionsbeständigkeit von Reinaluminium der Serie 1 am besten, Serie 5 schneidet gut ab, gefolgt von den Serien 3 und 6, während die Serien 2 und 7 schlecht abschneiden.

Verarbeitbarkeit

Die Bearbeitbarkeit umfasst Umformbarkeit und Zerspanbarkeit. Da die Umformbarkeit vom Zustand abhängt, muss nach der Auswahl der Aluminiumlegierungssorte auch der Festigkeitsbereich der einzelnen Zustände berücksichtigt werden; hochfeste Werkstoffe sind in der Regel schwer umzuformen.

Soll das Aluminium gebogen, gezogen, tiefgezogen oder anderen Umformverfahren unterzogen werden, ist die Umformbarkeit des vollständig geglühten Materials am besten, und umgekehrt ist die Umformbarkeit des wärmebehandelten Materials am schlechtesten.

Die Bearbeitbarkeit von Aluminiumlegierungen steht in einem großen Zusammenhang mit der Legierungszusammensetzung; im Allgemeinen ist die Bearbeitbarkeit von Aluminiumlegierungen mit höherer Festigkeit besser, im Gegenteil, die Bearbeitbarkeit von Aluminiumlegierungen mit niedriger Festigkeit ist schlecht.

Bei Formen, mechanischen Teilen und anderen Produkten, die zugeschnitten werden müssen, ist die Bearbeitbarkeit von Aluminiumlegierungen ein wichtiger Faktor.

Schweiß- und Biegeeigenschaften

Die meisten Aluminiumlegierungen lassen sich problemlos schweißen. Insbesondere einige Aluminiumlegierungen der 5er-Serie sind speziell für das Schweißen ausgelegt; im Vergleich dazu sind einige Aluminiumlegierungen der 2er- und 7er-Serie schwieriger zu schweißen.

Darüber hinaus eignet sich die Aluminiumlegierung der Serie 5 am besten zum Biegen einer Klasse von Aluminiumlegierungsprodukten.

Dekoratives Eigentum

Wird Aluminium zu Dekorationszwecken oder für besondere Anlässe verwendet, muss seine Oberfläche bearbeitet werden, um die gewünschte Farbe und Oberflächenstruktur zu erzielen. Daher ist es wichtig, die dekorativen Eigenschaften des Materials zu berücksichtigen.

Zu den Oberflächenbehandlungsoptionen für Aluminium gehören Anodisieren und Spritzlackieren. Im Allgemeinen weisen Werkstoffe mit guter Korrosionsbeständigkeit auch hervorragende Oberflächenbehandlungseigenschaften auf.

Weitere Merkmale

Neben den oben genannten Eigenschaften müssen bei der Materialauswahl auch die elektrische Leitfähigkeit, die Verschleißfestigkeit, die Hitzebeständigkeit und weitere Merkmale berücksichtigt werden.

Orichalcum

Messing ist eine Legierung aus Kupfer und Zink. Durch Variation des Zinkgehalts lassen sich Messingsorten mit unterschiedlichen mechanischen Eigenschaften herstellen. Je höher der Zinkgehalt, desto höher die Festigkeit und desto geringer die Plastizität.

Der Zinkgehalt des in der Industrie verwendeten Messings liegt unter 45 %, da ein höherer Zinkgehalt zu Sprödigkeit und schlechteren Legierungseigenschaften führt. Die Zugabe von 1 % Zinn zu Messing verbessert dessen Beständigkeit gegenüber Meerwasser und Korrosion in der Meeresatmosphäre deutlich; daher wird es auch als „Marinemessing“ bezeichnet.

Zinn kann die Bearbeitbarkeit von Messing verbessern. Bleimessing wird häufig als leicht zerspanbares Kupfer nach nationalem Standard bezeichnet. Der Hauptzweck der Bleizugabe besteht in der Verbesserung der Bearbeitbarkeit und Verschleißfestigkeit; Blei hat nur geringen Einfluss auf die Festigkeit des Messings. Auch Kupfer, das sich zum Schnitzen eignet, wird als Bleimessing bezeichnet.

Die meisten Messingsorten weisen eine gute Farbe, Verarbeitbarkeit und Duktilität auf und lassen sich leicht galvanisieren oder lackieren.

Rotkupfer

Kupfer ist reines Kupfer, auch bekannt als Rotkupfer, besitzt eine gute elektrische und thermische Leitfähigkeit, eine ausgezeichnete Plastizität, lässt sich leicht heißpressen und kaltpressen und kann zu Platten, Stäben, Rohren, Drähten, Bändern, Folien und anderen Kupferprodukten verarbeitet werden.

Eine große Anzahl von Produkten, die eine gute elektrische Leitfähigkeit erfordern, wie z. B. elektrokorrodiertes Kupfer und leitfähige Stäbe für die Herstellung von EDM, magnetische Instrumente und Instrumente, die resistent gegen magnetische Störungen sein müssen, wie z. B. Kompasse und Instrumente für die Luftfahrt.

Unabhängig vom Material kann ein einzelnes Modell grundsätzlich nicht alle Leistungsanforderungen eines Produkts gleichzeitig erfüllen, und das ist auch nicht notwendig. Wir sollten die Prioritäten der verschiedenen Leistungsmerkmale anhand der Produktanforderungen, der Einsatzumgebung, des Verarbeitungsprozesses und anderer Faktoren festlegen, die Materialien sinnvoll auswählen und die Kosten unter der Voraussetzung der Leistungserbringung angemessen kontrollieren.

Es beginnt mit Hardware, hört aber nicht damit auf. Honscn hat sich zum Ziel gesetzt, der gesamten Wertschöpfungskette der Befestigungs- und CNC-Industrie einen Komplettservice aus einer Hand zu bieten.

In vielen Branchen, die Präzisionsteile herstellen, wird heutzutage die CNC-Bearbeitung eingesetzt. Nach Abschluss der CNC-Bearbeitung ist die Oberfläche vieler Produkte jedoch immer noch relativ rau, sodass eine sekundäre Oberflächenbearbeitung erforderlich ist.

Zunächst einmal ist die Oberflächenbehandlung nicht für alle CNC-bearbeiteten Produkte geeignet. Manche Produkte können direkt nach der Bearbeitung verwendet werden, andere erfordern Handpolitur, Galvanisierung, Oxidation, Radiumgravur, Siebdruck, Pulverbeschichtung und weitere spezielle Verfahren. Hier sind einige wichtige Informationen zur Oberflächenbehandlung.

1, Verbesserung der Produktgenauigkeit ; Nach der Produktbearbeitung weisen einige Produkte eine raue Oberfläche und hohe Eigenspannungen auf, was die Produktgenauigkeit verringert und die Passgenauigkeit der Teile beeinträchtigt. In diesem Fall ist eine Oberflächenbehandlung erforderlich.

2, Produktverschleißfestigkeit gewährleisten ; Wenn die Teile in den üblichen Einsatzszenarien mit anderen Teilen interagieren, erhöht sich der Teileverschleiß bei langfristiger Nutzung, was auch eine Bearbeitung der Produktoberfläche erforderlich macht, um die Lebensdauer der Teile zu verlängern.

3, Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit des Produkts ; Teile, die über einen längeren Zeitraum in stark korrosiven Umgebungen eingesetzt werden, erfordern eine spezielle Oberflächenbehandlung, die Polieren und Besprühen mit Korrosionsschutzmitteln umfasst. Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit und Lebensdauer des Produkts.

Die oben genannten drei Punkte sind die Voraussetzungen für die Oberflächenbearbeitung nach der CNC-Präzisionsbearbeitung von Teilen. Im Folgenden werden verschiedene Oberflächenbehandlungsmethoden vorgestellt.

01. Was ist Galvanisierung?

Bei der Galvanisierung handelt es sich um eine Oberflächentechnik, bei der durch Elektrolyse in einer Salzlösung, die die metallisierte Gruppe enthält, ein fester Metallfilm auf der Oberfläche des Substrats erzeugt wird. Dabei dient die metallisierte Gruppe als Kathode und die metallisierte Gruppe oder ein anderer inerter Leiter als Anode unter Einwirkung von Gleichstrom.

02. Warum galvanisieren?

Ziel der Galvanisierung ist es , das Aussehen des Materials zu verbessern und der Oberfläche des Materials eine Vielzahl physikalischer und chemischer Eigenschaften zu verleihen , wie z. B. Korrosionsbeständigkeit, dekorative Eigenschaften, Verschleißfestigkeit, Lötbarkeit sowie elektrische, magnetische und optische Eigenschaften.

03. Welche Arten und Anwendungsgebiete gibt es der Galvanisierung?

1, verzinkt

Die galvanisierte Schicht ist von hoher Reinheit und eine anodische Beschichtung. Die Zinkschicht schützt die Stahlmatrix mechanisch und elektrochemisch.

Daher findet die galvanisierte Schicht breite Anwendung im Maschinenbau, in der Hardwareindustrie, der Elektronikindustrie, im Instrumentenbau, in der Leichtindustrie und in anderen Bereichen und ist eine der am häufigsten verwendeten Beschichtungsarten.

2. Verkupferung

Die Kupferbeschichtung ist eine kathodische Polarbeschichtung, die dem Grundmetall lediglich einen mechanischen Schutz bietet. Die Kupferplattierung dient üblicherweise nicht als alleinige Schutz- und Dekorationsschicht, sondern als untere oder mittlere Schicht, um die Haftung zwischen Oberflächenbeschichtung und Grundmetall zu verbessern.

Im Bereich der Elektronik, wie z. B. der Durchsteckverkupferung auf Leiterplatten, sowie in der Hardwaretechnik, im Kunsthandwerk, im Möbeldesign und anderen Bereichen.

3. Vernickelung

Die Nickelplattierung ist eine negativ geladene Schutzschicht, die dem Grundmetall lediglich einen mechanischen Schutz bietet. Neben der direkten Verwendung in einigen Medizingeräten und Batteriegehäusen dient die Nickelplattierung häufig als untere oder mittlere Zwischenschicht und findet breite Anwendung in der Haushaltsgeräteindustrie, der Leichtindustrie, im Maschinenbau und anderen Branchen.

4. Verchromung

Die Chromschicht ist eine negativ geladene Beschichtung, die lediglich eine mechanische Schutzfunktion erfüllt. Bei der dekorativen Verchromung besteht die untere Schicht in der Regel aus einer polierten oder galvanisch abgeschiedenen Glanzschicht.

Weit verbreitet ist Chrom für Instrumente, Messgeräte, Haushaltswaren, Flugzeuge, Automobile, Motorräder, Fahrräder und andere exponierte Teile. Funktionelle Chrombeschichtungen umfassen Hartchrom, poröses Chrom, Schwarzchrom, Opalchrom usw.

Hartchromschichten werden hauptsächlich für Messschieber, Lehren, Schneidwerkzeuge und verschiedene Wellenarten verwendet. Chromschichten mit lockeren Bohrungen dienen vorwiegend der Abdichtung von Kolben in Zylinderhohlräumen. Schwarzchromschichten werden für Teile eingesetzt, die eine matte Oberfläche und Verschleißfestigkeit erfordern, wie beispielsweise Instrumente für die Luftfahrt, optische Instrumente und Fotoausrüstung. Opaleszierendes Chrom findet vorwiegend Anwendung in verschiedenen Messwerkzeugen.

5. Verzinnung

Im Vergleich zum Stahlsubstrat ist Zinn eine negativ polarisierte Beschichtung, im Vergleich zum Kupfersubstrat hingegen eine anodische. Die Zinnschicht dient hauptsächlich als Schutzschicht dünner Bleche in der Dosenindustrie, und die meisten Tempergussbleche bestehen aus verzinnten Eisenblechen. Weitere wichtige Anwendungsgebiete von Zinnbeschichtungen sind die Elektronik- und Energieindustrie.

6. Legierungsplattierung

In einer Lösung werden zwei oder mehr Metallionen gemeinsam auf der Kathode ausgefällt, wodurch ein gleichmäßiger, feiner Beschichtungsprozess entsteht, der als Legierungsplattierung bezeichnet wird.

Die Legierungsgalvanisierung ist der Einzelmetallgalvanisierung hinsichtlich Kristalldichte, Porosität, Farbe, Härte, Korrosionsbeständigkeit, Verschleißfestigkeit, magnetischer Leitfähigkeit und Hochtemperaturbeständigkeit überlegen.

Es gibt über 240 verschiedene galvanisierbare Legierungen, aber weniger als 40 davon werden tatsächlich in der Produktion eingesetzt. Man unterscheidet im Allgemeinen drei Kategorien: Schutzlegierungsbeschichtungen, dekorative Legierungsbeschichtungen und Funktionslegierungsbeschichtungen .

Weit verbreitet in der Luftfahrt, Raumfahrt, Navigation, Automobilindustrie, im Bergbau, im Militär, bei Instrumenten, Messgeräten, visuellen Hardware, Geschirr, Musikinstrumenten und anderen Branchen.

Zusätzlich zu den oben genannten Verfahren gibt es weitere chemische Beschichtungsverfahren, Verbundbeschichtungen, nichtmetallische Beschichtungen, Goldbeschichtungen, Silberbeschichtungen und so weiter.

Die Oberfläche der mittels CNC-Bearbeitung oder 3D-Druck hergestellten Teile ist manchmal rau, und die Anforderungen an die Oberflächenbeschaffenheit der Produkte sind hoch, daher müssen sie poliert werden.

Polieren bezeichnet die Anwendung mechanischer, chemischer oder elektrochemischer Verfahren zur Reduzierung der Oberflächenrauheit des Werkstücks, um eine helle, ebene Oberfläche zu erhalten.

Durch Polieren lässt sich die Maßgenauigkeit oder geometrische Genauigkeit des Werkstücks nicht verbessern, sondern es dient dazu, eine glatte Oberfläche oder einen Spiegelglanz zu erzielen und manchmal auch den Glanz zu beseitigen (Extinktion).

Im Folgenden werden einige gängige Poliermethoden beschrieben:

01. Mechanisches Polieren

Beim mechanischen Polieren wird die Oberfläche des Materials durch Schneiden und plastische Verformung bearbeitet, um eine glatte, konvexe Oberfläche zu erzielen. Dabei kommen üblicherweise Schleifsteine, Wollscheiben, Schleifpapier usw. zum Einsatz. Die Bearbeitung erfolgt hauptsächlich manuell. Je nach Anforderungen an die Oberflächenqualität kann auch ein superfeines Polierverfahren angewendet werden.

Superfinish-Polieren bezeichnet den Einsatz spezieller Schleifwerkzeuge, die in einer Polierflüssigkeit mit Schleifmittel getaucht und unter hoher Drehzahl fest auf die zu bearbeitende Werkstückoberfläche gepresst werden. Dieses Verfahren findet häufig Anwendung bei optischen Linsenformen.

02. Chemisches Polieren

Beim chemischen Polieren werden die mikroskopisch erhabenen Teile der Materialoberfläche bevorzugt im chemischen Medium aufgelöst, während die Vertiefungen weniger stark aufgelöst werden, um eine glatte Oberfläche zu erhalten.

Der Hauptvorteil dieser Methode besteht darin, dass sie keine komplexe Ausrüstung erfordert, Werkstücke mit komplexer Form polieren kann und viele Werkstücke gleichzeitig mit hoher Effizienz polieren kann.

Das Kernproblem beim chemischen Polieren ist die Herstellung der Polierflüssigkeit.

03. Elektrolytisches Polieren

Das Grundprinzip des elektrolytischen Polierens ist dasselbe wie das des chemischen Polierens, d. h. die Oberfläche wird durch selektives Auflösen kleiner, hervorstehender Teile auf der Oberfläche des Materials geglättet.

Im Vergleich zur chemischen Politur kann der Einfluss der Kathodenreaktion eliminiert werden, und das Ergebnis ist besser.

04. Ultraschallpolieren

Das Werkstück wird in die Schleifmittelsuspension eingetaucht und zusammen mit dieser in das Ultraschallfeld gebracht. Durch die Schwingung der Ultraschallwelle wird das Schleifmittel auf der Werkstückoberfläche abgetragen und poliert.

Die makroskopische Kraft bei der Ultraschallbearbeitung ist gering und verursacht keine Verformung des Werkstücks, allerdings ist die Werkzeugherstellung und -installation schwieriger.

05. Flüssigpolieren

Beim Flüssigkeitspolieren werden die Oberfläche des Werkstücks durch eine schnell fließende Flüssigkeit und die darin enthaltenen Schleifpartikel abgewaschen, um den Poliereffekt zu erzielen.

Gängige Verfahren sind: Abrasivstrahlbearbeitung, Flüssigkeitsstrahlbearbeitung, hydrodynamisches Schleifen usw. Beim hydrodynamischen Schleifen wird der Flüssigkeitsstrom, der die Abrasivpartikel transportiert, durch hydraulischen Druck mit hoher Geschwindigkeit über die Werkstückoberfläche gepresst.

Das Medium besteht hauptsächlich aus speziellen Verbindungen mit guter Fließfähigkeit bei niedrigem Druck und wird mit Schleifmitteln, wie beispielsweise Siliciumcarbidpulver, vermischt.

06. Magnetisches Schleifen und Polieren

Beim magnetischen Schleifen und Polieren wird ein magnetisches Schleifmittel unter Einwirkung eines Magnetfelds zu einer Schleifbürste geformt, mit der das Werkstück bearbeitet wird.

Dieses Verfahren zeichnet sich durch hohe Verarbeitungseffizienz, gute Qualität, einfache Kontrolle der Verarbeitungsbedingungen und gute Arbeitsbedingungen aus.

Oben sind 6 gängige Polierverfahren aufgeführt.

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Der Erfolg oder Misserfolg von Luft- und Raumfahrtprojekten hängt von der Genauigkeit, Präzision und Qualität der verwendeten Komponenten ab. Daher setzen Luft- und Raumfahrtunternehmen fortschrittliche Fertigungstechniken und -prozesse ein, um sicherzustellen, dass ihre Komponenten den Anforderungen vollumfänglich entsprechen. Während neue Fertigungsmethoden wie der 3D-Druck in der Branche rasant an Bedeutung gewinnen, spielen traditionelle Fertigungsverfahren wie die spanende Bearbeitung weiterhin eine Schlüsselrolle bei der Herstellung von Teilen und Produkten für die Luft- und Raumfahrt. Verbesserte CAM-Programme, anwendungsspezifische Werkzeugmaschinen, optimierte Materialien und Beschichtungen sowie eine verbesserte Spankontrolle und Schwingungsdämpfung haben die Fertigungsmethoden für kritische Luft- und Raumfahrtkomponenten grundlegend verändert. Hochentwickelte Anlagen allein genügen jedoch nicht. Hersteller benötigen das Fachwissen, um die Herausforderungen der Materialverarbeitung in der Luft- und Raumfahrtindustrie zu meistern.

Die Herstellung von Luft- und Raumfahrtteilen stellt zunächst spezifische Anforderungen an die Werkstoffe. Diese Teile müssen typischerweise hohe Festigkeit, geringe Dichte, hohe thermische Stabilität und Korrosionsbeständigkeit aufweisen, um extremen Betriebsbedingungen standzuhalten.

Gängige Werkstoffe in der Luft- und Raumfahrt sind:

1. Hochfeste Aluminiumlegierung

Hochfeste Aluminiumlegierungen eignen sich aufgrund ihres geringen Gewichts, ihrer Korrosionsbeständigkeit und ihrer guten Verarbeitbarkeit ideal für Flugzeugstrukturbauteile. Beispielsweise findet die Aluminiumlegierung 7075 breite Anwendung in der Luft- und Raumfahrtindustrie.

2. Titanlegierung

Titanlegierungen weisen ein ausgezeichnetes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht auf und werden häufig für Flugzeugtriebwerksteile, Rumpfkomponenten und Schrauben verwendet.

3. Superlegierung

Superlegierungen behalten ihre Festigkeit und Stabilität bei hohen Temperaturen und eignen sich für Triebwerksdüsen, Turbinenschaufeln und andere Hochtemperaturbauteile.

4. Verbundwerkstoff

Kohlenstofffaserverbundwerkstoffe eignen sich gut zur Reduzierung des Strukturgewichts, zur Erhöhung der Festigkeit und zur Verringerung der Korrosion und werden häufig bei der Herstellung von Gehäusen für Luft- und Raumfahrtteile sowie Raumfahrzeugkomponenten eingesetzt.

Prozessplanung und -gestaltung

Vor der Bearbeitung sind Prozessplanung und -konstruktion erforderlich. In dieser Phase muss das Gesamtbearbeitungsverfahren anhand der Konstruktionsanforderungen der Teile und der Materialeigenschaften festgelegt werden. Dies umfasst die Bestimmung des Bearbeitungsprozesses, die Auswahl der Werkzeugmaschinen, die Werkzeugauswahl usw. Gleichzeitig ist eine detaillierte Prozessauslegung notwendig, einschließlich der Festlegung von Schnittprofil, Schnitttiefe, Schnittgeschwindigkeit und weiterer Parameter.

Materialvorbereitung und Schneidevorgang

Bei der Bearbeitung von Luft- und Raumfahrtteilen müssen zunächst die Werkstoffe vorbereitet werden. Üblicherweise werden für Luftfahrtteile hochfeste legierte Stähle, Edelstahl, Aluminiumlegierungen usw. verwendet. Nach Abschluss der Materialvorbereitung beginnt der Schneidprozess.

Dieser Schritt umfasst die Auswahl von Werkzeugmaschinen wie CNC-Werkzeugmaschinen, Drehmaschinen, Fräsmaschinen usw. sowie die Auswahl der Schneidwerkzeuge. Der Schneidprozess erfordert eine präzise Steuerung von Vorschubgeschwindigkeit, Schnittgeschwindigkeit, Schnitttiefe und weiteren Werkzeugparametern, um die Maßgenauigkeit und Oberflächenqualität der Werkstücke zu gewährleisten.

Präzisionsbearbeitungsprozess

Bauteile für die Luft- und Raumfahrt werden hinsichtlich Größe und Oberflächenqualität in der Regel sehr stark beansprucht, weshalb die Präzisionsbearbeitung ein unerlässlicher Schritt ist. Hierbei können hochpräzise Verfahren wie Schleifen und Erodieren (EDM) zum Einsatz kommen. Ziel der Präzisionsbearbeitung ist die weitere Verbesserung der Maßgenauigkeit und Oberflächengüte der Bauteile, um deren Zuverlässigkeit und Stabilität im Luftfahrtbereich zu gewährleisten.

Wärmebehandlung

Manche Bauteile für die Luft- und Raumfahrt erfordern nach der Präzisionsbearbeitung eine Wärmebehandlung. Diese verbessert Härte, Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit der Bauteile. Zu den Wärmebehandlungsverfahren zählen beispielsweise Härten und Anlassen, die je nach den spezifischen Anforderungen der Bauteile ausgewählt werden.

Oberflächenbeschichtung

Zur Verbesserung der Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit von Luftfahrtbauteilen ist in der Regel eine Oberflächenbeschichtung erforderlich. Als Beschichtungsmaterialien kommen beispielsweise Hartmetall und Keramikbeschichtungen zum Einsatz. Oberflächenbeschichtungen verbessern nicht nur die Leistungsfähigkeit der Bauteile, sondern verlängern auch deren Lebensdauer.

Montage und Prüfung

Die Teile werden montiert und geprüft. In dieser Phase müssen die Teile gemäß den Konstruktionsvorgaben montiert werden, um die Passgenauigkeit der verschiedenen Teile sicherzustellen. Gleichzeitig sind strenge Prüfungen erforderlich, darunter Maß-, Oberflächenqualitäts- und Materialprüfungen, um zu gewährleisten, dass die Teile den Standards der Luftfahrtindustrie entsprechen.

Strenge Qualitätskontrolle: Die Qualitätskontrollanforderungen an Luftfahrtteile sind sehr streng, und in jeder Verarbeitungsphase der Luftfahrtteile sind strenge Prüfungen und Kontrollen erforderlich, um sicherzustellen, dass die Qualität der Teile den Standards entspricht.

Hohe Präzisionsanforderungen: Bauteile für die Luft- und Raumfahrt erfordern typischerweise sehr hohe Genauigkeit, insbesondere hinsichtlich Maßgenauigkeit, Formgenauigkeit und Oberflächenqualität. Daher müssen im Bearbeitungsprozess hochpräzise Werkzeugmaschinen und -werkzeuge eingesetzt werden, um sicherzustellen, dass die Teile den Konstruktionsvorgaben entsprechen.

Konstruktion komplexer Strukturen: Bauteile in der Luftfahrt weisen oft komplexe Strukturen auf, und es ist notwendig, mehrachsige CNC-Werkzeugmaschinen und andere Ausrüstungen einzusetzen, um den Bearbeitungsanforderungen komplexer Strukturen gerecht zu werden.

Hohe Temperaturbeständigkeit und hohe Festigkeit: Luftfahrtbauteile arbeiten üblicherweise unter rauen Bedingungen wie hohen Temperaturen und hohem Druck. Daher ist es notwendig, hochtemperaturbeständige und hochfeste Werkstoffe auszuwählen und die entsprechende Wärmebehandlung durchzuführen.

Insgesamt handelt es sich bei der Bearbeitung von Luft- und Raumfahrtteilen um einen hochtechnologieintensiven, präzisionsfordernden Prozess, der strenge Betriebsabläufe und fortschrittliche Bearbeitungsanlagen erfordert, um sicherzustellen, dass die Qualität und Leistung der Endprodukte den strengen Anforderungen der Luftfahrtbranche gerecht werden.

Die Bearbeitung von Bauteilen für die Luft- und Raumfahrt stellt eine Herausforderung dar, vor allem in folgenden Bereichen:

Komplexe Geometrie

Bauteile für die Luft- und Raumfahrt weisen oft komplexe Geometrien auf, die eine hochpräzise Bearbeitung erfordern, um die Konstruktionsanforderungen zu erfüllen.

Verarbeitung von Superlegierungen

Die Verarbeitung von Superlegierungen ist schwierig und erfordert spezielle Werkzeuge und Verfahren zur Handhabung dieser harten Werkstoffe.

Große Teile

Die Teile des Raumfahrzeugs sind in der Regel sehr groß und erfordern große CNC-Werkzeugmaschinen und spezielle Bearbeitungsanlagen.

Qualitätskontrolle

Die Luft- und Raumfahrtindustrie stellt extrem hohe Anforderungen an die Teilequalität und verlangt strenge Qualitätskontrollen und Prüfungen, um sicherzustellen, dass jedes Teil den Standards entspricht.

In der Bearbeitung von Luft- und Raumfahrtbauteilen sind Präzision und Zuverlässigkeit von entscheidender Bedeutung. Ein tiefes Verständnis und die präzise Kontrolle von Materialien, Prozessen, Präzision und Bearbeitungsschwierigkeiten sind der Schlüssel zur Herstellung hochwertiger Luft- und Raumfahrtbauteile.