Das Laserschneiden gehört zu den grundlegenden Verfahren der Blechbearbeitung und ermöglicht eine hohe Präzision bei gleichzeitig hoher Bearbeitungsgeschwindigkeit. Ein Bauteil ist nach dem Schneidprozess jedoch nicht in jedem Fall unmittelbar für den nächsten Fertigungsschritt vorbereitet. Abhängig von Werkstoff, Blechdicke, Laserparametern und eingesetztem Prozessgas können insbesondere an der Unterseite des Werkstücks Grate, Schlacke oder scharfe Kanten entstehen. Die kontrollierte Entfernung dieser Rückstände ist für Arbeitssicherheit, Oberflächenqualität sowie nachfolgende Lackier- und Beschichtungsprozesse von großer Bedeutung. Bei TFON betrachten wir das Entgraten und Kantenverrunden nach dem Laserschneiden als einen wichtigen Bestandteil der Blechbearbeitung.
Beim Laserschneiden schmilzt oder verdampft ein hochenergetischer Laserstrahl das Material entlang der Schnittlinie. Kann das geschmolzene Material durch das Prozessgas nicht vollständig aus der Schnittfuge entfernt werden, können sich an der Unterkante des Bauteils Grate oder Schlackerückstände bilden. Auch ungeeignete Schnittparameter, Düsenabstand, Gasdruck, Fokuslage oder Schwankungen der Blechoberfläche können die Gratbildung beeinflussen.
Grate stellen nicht nur ein optisches Problem dar. Harte und scharfkantige Rückstände können beim Transport und bei der Handhabung der Werkstücke ein Sicherheitsrisiko darstellen. Gleichzeitig können sie die Maßhaltigkeit und Passgenauigkeit beeinträchtigen, wenn die Bauteile anschließend montiert, verschweißt oder verschraubt werden. Die Kantenbearbeitung nach dem Laserschneiden ist daher ein Prozessschritt, der die Qualität des späteren Endprodukts unmittelbar beeinflusst.
Das Entfernen von Graten kann mit Schleifwerkzeugen, Handwerkzeugen oder industriellen Entgratsystemen durchgeführt werden. Bei kleinen Stückzahlen, häufig wechselnden Bauteilgeometrien oder Fertigungsprozessen, in denen unterschiedliche Werkstückgrößen bearbeitet werden, bieten manuelle Systeme eine hohe Flexibilität. Der Einsatz einer manuellen Entgrat- und Kantenverrundungsmaschine ermöglicht es dem Bediener, gezielt auf bestimmte Bereiche des Werkstücks einzuwirken und gleichzeitig scharfe Kanten kontrolliert nachzubearbeiten.
Bei TFON besteht das Ziel nicht ausschließlich darin, sichtbare Grate zu entfernen. Auch das Verrunden scharfer Schnittkanten trägt dazu bei, das Bauteil für nachfolgende Fertigungsschritte besser vorzubereiten. Dadurch können Handhabung, Montage, Schweißen und Oberflächenbehandlung kontrollierter durchgeführt werden.
Wie sollten Entgraten und Kantenverrunden geplant werden?
Bei der Auswahl des geeigneten Entgratverfahrens nach dem Laserschneiden sollten zunächst die Bauteilgeometrie und die erforderliche Produktionsmenge berücksichtigt werden. Automatisierte Anlagen bieten bei großen Serien eine hohe Bearbeitungsleistung. Bei kleinen und mittleren Stückzahlen oder häufig wechselnden Geometrien kann eine manuelle Lösung dagegen flexibler sein. Eine manuelle Entgrat- und Kantenverrundungsmaschine ermöglicht insbesondere bei komplexen Konturen, Innenausschnitten oder gezielt zu bearbeitenden Kanten eine kontrollierte Bearbeitung durch den Bediener.
Während des Prozesses reicht es nicht immer aus, ausschließlich die sichtbaren Grate zu entfernen. Auch nach vollständiger Gratentfernung können scharfe Schnittkanten in nachfolgenden Fertigungsstufen Probleme verursachen. Durch das Kantenverrunden wird an diesen Bereichen ein definierter Radius erzeugt. Dadurch wird das Werkstück sicherer in der Handhabung und gleichzeitig besser für Beschichtungs- und Oberflächenprozesse vorbereitet.
Bei Pulverbeschichtung, Nasslackierung, Verzinkung und vergleichbaren Oberflächenverfahren sind scharfe Kanten besonders kritisch. Auf ebenen Flächen kann sich eine relativ gleichmäßige Beschichtungsschicht bilden, während an sehr scharfen Kanten die erforderliche Schichtdicke unter Umständen nicht erreicht wird. Verrundete Kanten unterstützen eine gleichmäßigere Verteilung des Beschichtungsmaterials. Aus diesem Grund betrachtet TFON die Kantenbearbeitung nicht nur als mechanischen Reinigungsprozess, sondern auch als wichtigen Vorbereitungsschritt für nachfolgende Oberflächenbehandlungen.
Auch bei Bauteilen, die anschließend geschweißt werden, spielt die Gratentfernung eine wichtige Rolle. Unregelmäßige Metallrückstände an den Schnittkanten können das präzise Positionieren und Ausrichten der Werkstücke erschweren. Unterschiedliche Kontaktbedingungen zwischen zwei Blechen können die Wiederholgenauigkeit des Schweißprozesses reduzieren. Eine kontrollierte Bearbeitung mit einer manuellen Entgrat- und Kantenverrundungsmaschine kann dazu beitragen, gleichmäßigere Kontaktflächen für den nachfolgenden Schweißprozess zu schaffen.
Der beim Entgraten ausgeübte Druck sowie die Auswahl des Schleif- oder Bearbeitungswerkzeugs sollten ebenfalls auf den jeweiligen Werkstoff abgestimmt werden. Bei dünnen Blechen kann ein zu hoher Bearbeitungsdruck zu übermäßigem Materialabtrag oder zu Veränderungen der Bauteilgeometrie führen. Bei dickeren Werkstoffen kann eine zu geringe Bearbeitung dagegen dazu führen, dass harte Grate nicht vollständig entfernt werden. Edelstahl, Kohlenstoffstahl und Aluminium können deshalb unterschiedliche Prozessparameter erfordern.
Neben den Außenkonturen sollten auch Innenausschnitte und Lochkanten kontrolliert werden. Kleine Öffnungen und komplexe Innengeometrien, die durch Laserschneiden entstehen, lassen sich mit konventionellen Schleifmethoden nicht immer einfach bearbeiten. Ein wesentlicher Vorteil manueller Systeme besteht darin, dass der Bediener den Bearbeitungskopf gezielt an die erforderlichen Bereiche führen kann. Die manuellen Bearbeitungslösungen von TFON sind darauf ausgelegt, unterschiedliche Geometrien innerhalb eines flexiblen Bearbeitungskonzepts zu unterstützen.
Ein hochwertiger Entgratprozess sollte nicht als gelegentliche Korrektur nach dem Schneiden betrachtet werden. Wird er als fester Bestandteil des Fertigungsstandards definiert, lässt sich eine gleichmäßigere Kantenqualität über unterschiedliche Bauteile hinweg erreichen. Werkstoffart, Blechdicke, Gratstärke, gewünschter Kantenradius und nachfolgende Fertigungsschritte sollten gemeinsam berücksichtigt werden.
Damit die durch das Laserschneiden erzielte Präzision auch in den weiteren Fertigungsstufen erhalten bleibt, muss auch die Nachbearbeitung kontrolliert durchgeführt werden. Eine manuelle Entgrat- und Kantenverrundungsmaschine bietet eine flexible Lösung für Fertigungsbereiche mit wechselnden Bauteilgeometrien, unterschiedlichen Losgrößen und Anwendungen, bei denen gezielte Bedienerkontrolle erforderlich ist. Bei TFON verfolgen wir beim Entgraten und Kantenverrunden einen ganzheitlichen Ansatz: Das Werkstück soll nicht nur vom Schneidprozess befreit, sondern gezielt für Schweißen, Montage, Beschichtung und die spätere Verwendung vorbereitet werden.