In der metallverarbeitenden Industrie ermöglichen Laserschneiden, Plasmaschneiden und Stanzen die präzise Fertigung von Bauteilen mit unterschiedlichen Geometrien. Nach dem Schneidprozess können jedoch Grate, scharfe Kanten und Oberflächenunregelmäßigkeiten an den Werkstücken zurückbleiben. Diese beeinträchtigen nicht nur das Erscheinungsbild der Bauteile, sondern können auch die Montage erschweren, die Arbeitssicherheit gefährden und die Qualität nachfolgender Lackier- oder Beschichtungsprozesse beeinflussen. Automatische Entgratmaschinen wurden entwickelt, um solche Unregelmäßigkeiten durch einen kontrollierten und gleichmäßigen Bearbeitungsprozess zu beseitigen. Besonders in der Serienfertigung sind reproduzierbare Ergebnisse entscheidend, um eine gleichbleibende Produktqualität sicherzustellen.
Funktionsweise automatischer Entgratmaschinen
Automatische Entgratmaschinen arbeiten nach dem Prinzip, dass metallische Werkstücke mithilfe eines Förderbands durch verschiedene Bearbeitungsstationen transportiert werden. Vor Beginn der Bearbeitung werden Werkstoffart, Materialstärke, Abmessungen und Kantenbeschaffenheit berücksichtigt. Anschließend werden Parameter wie Vorschubgeschwindigkeit, Schleifdruck und Position der Bearbeitungsaggregate entsprechend eingestellt. Abhängig von der Maschinenkonfiguration und den Materialeigenschaften können Vakuum- oder Magnetsysteme zur sicheren Fixierung der Werkstücke eingesetzt werden.
Im ersten Bearbeitungsschritt entfernt ein Schleifbandaggregat die beim Schneiden entstandenen Grate und überstehenden Materialreste. Ziel ist es, unerwünschte Materialüberstände abzutragen und gleichzeitig die Maßhaltigkeit des Werkstücks möglichst zu erhalten. Anschließend übernimmt ein Bürstenaggregat die kontrollierte Kantenverrundung. Dadurch entsteht ein gleichmäßigeres Kantenprofil. Je nach Bauteilgeometrie lassen sich sowohl Außenkonturen als auch zugängliche Innenkanten bearbeiten.
Die erforderliche Bearbeitungsintensität unterscheidet sich je nach Werkstoff. Bei dünnen Blechen kann ein zu hoher Schleifdruck Oberflächenmarkierungen verursachen, während bei dickeren Werkstücken mit starken Graten ein unzureichender Kontakt zu einer unvollständigen Entgratung führen kann. Deshalb müssen Schleifmitteltyp, Körnung, Vorschubgeschwindigkeit und Aggregateinstellungen aufeinander abgestimmt werden. Geeignete Absauganlagen tragen außerdem dazu bei, Metallpartikel und Schleifstaub während des Betriebs zu erfassen.
Der von TFON entwickelte TFON Surfacer® TF-RB-3013 kombiniert Entgraten und Kantenverrundung in einer Maschine. Mit einer Arbeitsbreite von 1.300 mm eignet sich das System für die Bearbeitung von Stahl, Aluminium und Edelstahl. Das Schleifbandaggregat entfernt zunächst vorhandene Grate, während das nachfolgende Bürstenaggregat ein definiertes Kantenprofil erzeugt. Beide Arbeitsschritte können in einem Durchlauf erfolgen. Soll auch die Unterseite eines Werkstücks bearbeitet werden, kann ein zusätzlicher Durchlauf erforderlich sein.
Effizienz und Qualität beim automatischen Entgraten
Bei der manuellen Entgratung hängt das Bearbeitungsergebnis häufig von der Erfahrung des Bedieners, dem Zustand der eingesetzten Werkzeuge und der Bearbeitungsdauer ab. Automatische Entgratmaschinen reduzieren diese Schwankungen, indem festgelegte Prozessparameter wiederholt angewendet werden. Insbesondere bei der Herstellung großer Stückzahlen identischer Bauteile erleichtert dies die Produktionsplanung und unterstützt eine gleichbleibende Bearbeitungsqualität.
Ein weiterer wichtiger Faktor ist der Zustand des Werkstücks vor dem nächsten Fertigungsschritt. Das Entfernen von Schneidrückständen vor dem Schweißen, die Beseitigung scharfer Kanten vor der Montage und die Vorbereitung der Kanten vor dem Lackieren erfüllen unterschiedliche Anforderungen. Bei der Einstellung automatischer Entgratmaschinen müssen deshalb neben der Oberflächenqualität auch nachfolgende Fertigungsprozesse und vorgegebene Maßtoleranzen berücksichtigt werden.
Moderne Anlagen können mit Touchscreen-Steuerungen, automatischer Materialstärkenmessung und gespeicherten Bearbeitungsrezepten ausgestattet sein. Der TFON Surfacer® TF-RB-3013 verfügt beispielsweise über eine automatische Laserdickenmessung und ein Rezeptsystem, das den Wechsel zwischen unterschiedlichen Werkstücken erleichtert. Integrierte Überlastschutzsysteme helfen außerdem, Maschinenschäden durch unerwartete Abweichungen der Materialstärke zu vermeiden.
Eine fachgerechte Kantenverrundung nach dem Entgraten verbessert die Voraussetzungen für anschließende Lackier- und Beschichtungsprozesse. Gleichzeitig reduziert die Entfernung scharfer Kanten das Verletzungsrisiko beim Transport und bei der Montage. Die erreichbare Bearbeitungsqualität hängt jedoch von der Werkstoffhärte, der Gratbildung, der Bauteilgeometrie und dem Zustand der Schleifmittel ab. Deshalb sollten vor Beginn der Serienfertigung Musterbearbeitungen durchgeführt und die Kantenprofile sowie kritische Maße kontrolliert werden.
Auch die regelmäßige Überprüfung von Schleifbändern und Kantenverrundungsbürsten ist für dauerhaft gleichmäßige Ergebnisse erforderlich. Verschlissene Verbrauchsmaterialien können selbst bei unveränderten Maschineneinstellungen zu unterschiedlichen Oberflächenqualitäten führen. Vorbeugende Wartung, Stichprobenkontrollen und die Dokumentation der Bearbeitungsparameter unterstützen eine stabile Prozessführung.
Die automatischen Entgratmaschinen von TFON ermöglichen es, die Oberflächenbearbeitung nach dem Schneiden als kontrollierten Bestandteil der industriellen Metallverarbeitung zu integrieren. Durch die richtige Auswahl der Bearbeitungsaggregate und geeignete Prozesseinstellungen lassen sich Entgratung, Kantenverrundung und Qualitätskontrolle effizienter und mit hoher Wiederholgenauigkeit durchführen.