Grate und Späne lassen sich bei praktisch keinem eingesetzten Fertigungsverfahren vermeiden. Die Entfernung dieser Fertigungsrückstände von Präzisionsteilen ist heute ein Muss, wobei an den Entgratprozess zunehmend wirtschaftliche Maßstäbe gelegt werden.  

High-Speed-Deburring (HSD), Gratminimierung, Gratvorhersage 

Schab- und Entgratwerkzeuge

Höhere Anforderungen bei der Gratentfernung effizient erfüllen 

Im vergangenen Jahr hatte Mapal eine neue Generation von Kegelsenkern vorgestellt. Die Schneiden dieser Werkzeuge sind extrem ungleich geteilt. Deshalb ist die Axialkraft im Vergleich zu herkömmlichen Kegelsenkern um mehr als 50 Prozent reduziert. Das Ergebnis laut Mapal: deutlich weniger Vibrationen am Werkzeug als üblich. Anwender haben sich dem Hersteller zufolge von der neuen konstruktiven Ausgestaltung und den damit erreichten Verbesserungen begeistert gezeigt, zumal die Werkzeuge die Präzision der Senkung verbessern und die erzeugte Oberflächenqualität erhöhen. 

Jetzt von 4,3 bis 31 mm Durchmesser verfügbar 

Bohrwerkzeuge

Kegelsenker mit halbierter Axialkraft 

Sowohl ein schnelles, selbsttätiges Entgraten als auch ein komplettes Oberflächenfinish ermöglichen Schleif- und Polierbürsten der Marke NamPower − in einem Arbeitsgang. 

Schleif- und Polierwerkzeuge, Oberflächenbearbeitung, Automation 

Polier- und Finishwerkzeuge

Bürsten

Schleifen, Polieren

Mehr Entgrat-Speed mit Nylonbürsten 

Sie ist ein Prestigeprojekt, die Fertigungsaufgabe, mit der Heule vom Aerospace-Zulieferer Ruag Space betraut wurde. An Leichtmetallprofilen für Ariane-5-Trägerraketen musste vielfach gebohrt, entgratet und gesenkt werden. Und Heule erfüllte die Erwartungen. 

Bohrwerkzeuge, Entgraten und Senken, Automatisierung 

Wie von einem anderen Stern 

Dieser Themenband zeigt den aktuellen Stand der Entgrattechnik auf. Er stellt dar, welche Gratdaten als Entscheidungskriterien herangezogen werden können, wie sie beeinflussbar sind und welche Entgratverfahren sich im konkreten Fall eignen. So ist zum Beispiel der Einfluss auf die Gratausbildung durch die Auswahl der Fertigungsparameter und der Fertigungsfolge mitentscheidend für den nachträglichen Entgrataufwand bzw. für das anzuwendende Entgratverfahren.
Es werden die Entgratverfahren vorgestellt und ihre Anwendungsbereiche und Einsatzgrenzen durch Eckdaten aufgezeigt. Abgerundet wird das Thema durch die Darstellung der weniger bekannten Entgratverfahren wie Druckfließläppen, magnetabrasive Feinstbearbeitung und Hochdruckwasserstrahlen. 

Entwicklungsstand und Problemlösungen 

Entgratmaschinen

Buchtipp: Entgrattechnik 

Auch wenn Iscar seine größten Highlights erst am Jahresende preisgibt, so hat doch der israelische Werkzeugspezialist auf einer Anwendertour mit Zerspanseminar neugierig auf die EMO gemacht. Kernstück der Leistungsschau waren Live-Vorführungen im F&E-Zentrum. 

Hartmetallwerkzeuge, Zerspanseminar, Kundenreise 

Präzisionswerkzeuge

Drehwerkzeuge

Fräswerkzeuge

Gewindewerkzeuge

Reibwerkzeuge

Verzahnwerkzeuge

Hartmetallwerkzeuge

Mikro-Präzisionswerkzeuge

Seminar stimmt auf die EMO ein 

Mit Keramik-Rundbürsten der Ausführung ›Wheel Brush‹ ergänzt der Hersteller Xebec aus Japan sein Produktportfolio an Bürstsystemen mit Keramikfasern, die am Stand des Vertriebspartners Kempf zu sehen sein werden. Mit den Keramik-Rundbürsten lassen sich nun auch seitliche Flächen und Kanten polieren und entgraten. Ein weiterer Vorteil dieser Rundbürsten liegt Kempf zufolge in ihrer universellen Anwendbarkeit. Bürsten und Schäfte sind separat erhältlich und untereinander austauschbar. 

Entgrat- und Polierwerkzeuge 

Nun auch für seitliche Flächen 

Biax fertigt Druckluft- und Elektrowerkzeuge für metallverarbeitende Betriebe, speziell für das Polieren und Entgraten. Wesentliche Abnehmerbranchen sind die Automobil- und Zulieferindustrie, die Luftfahrtindustrie sowie der Werkzeug- und Formenbau. 

Druckluftfeiler 

Polieren und Feinentgraten 

Für die maschinelle Nachbearbeitung von Bohrungseintritt, Bohrungsaustritt und Querbohrungsaustritt bietet Gühring ein umfassendes Standardprogramm an Entgratwerkzeugen, darunter die weltweit erste VHM-Entgratreibahle für die maschinelle Ein- und Austrittsentgratung, die EWR 100 G. Im Unterschied zur zeit- und kostenintensiven Handarbeit verkürzt sich durch maschinelle Entgratung die Bearbeitung in einem vollautomatisierten Arbeitsprozess. Ein weiteres Highlight ist die EWR 500 (Bild), die Querbohrungen bis an die Wurzel entgratet. Während die Entgratung von Bohrungseintritten kein Problem darstellt, ist die Entgratung von Querbohrungen in vielen Fällen ein aufwendiger Arbeitsschritt, der oft zeit- und kostenintensiv von Hand durchgeführt werden muss. Hier findet die neuste Entwicklung, die Entgratreibahle EWR 500, ihre Anwendung. 

Entgratreibahle 

Maschinelle Nacharbeit 

Die Gratprobleme in der Getriebefertigung eines großen Automobilherstellers wurde gelöst mithilfe der X-Bores-Entgrattechnologie der Schweizer Heule Werkzeug AG. 

Entgratwerkzeuge, Getriebebau, Prozesssicherheit 

Radialbohrungen gratfrei gemacht 

Mit Hilfe der neuen Werkzeuge von Schunk können Roboter künftig nicht nur für das Be- und Entladen, sondern auch für das automatisierte Entgraten genutzt werden.

Entgraten

Oberflächentechnik

Mechanisches Bearbeiten manuell

Automatisiertes Entgraten per Roboter

Lösungen für gratfreie, saubere und präzise Oberflächen zum Anfassen vom 12. bis 14. Oktober in der Messe Karlsruhe

Innovative Lösungen in der Automatisierungstechnik ermöglichen, klassische Verfahren wie das Gleitschleifen für neue Anwendungen auch in der Einzelteilbearbeitung automatisiert einzusetzen

Messeveranstalter

Dienstleistungen

Werkzeugmaschinen für die spanende Fertigung

Entgratungsanlagen

Kunststoffverarbeitung: Maschinen und Komponenten

Sondermaschinen

DeburringExpo geht im Oktober in Karlsruhe an den Start

Das innovative ‘Back-Burr Cutter & Path’-Entgratsystem des Entgratspezialisten Kempf überzeugt bei ISAB Technology nicht nur in der Großserienproduktion von Stahlleisten für die E-Mobilität, sondern auch beim Entgraten spezieller Antihaft-Grillplatten.

Max Staab von der Firma Kempf (links) und die beiden Geschäftsführer Dominik Gaurilavas und Andreas Bergmann der Firma ISAB Technology beim Einfahren der Anlage zur  komplett maschinellen Entgratung einer Großserie

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Für Klein- und Großserien

Der Schweizer Spezialist für Bohrungsbearbeitung Heule Precision Tools hat das Qualitätssiegel für Premium-Komponenten des Werkzeugmaschinenbauers DMG Mori erhalten.

Partnerschaft besiegelt (von links): Christoph Grosch (Head of DMQP bei DMG Mori), Ulf Heule (CEO Heule) und Christos Mistridis (CSO Heule) mit dem Qualitätssiegel für Premium-Komponenten

Kombinationswerkzeuge

Heule erhält Qualitätssiegel von DMG Mori

Broschüre ‘Basiswissen Entgrattechnologie‘ vom Veranstalter der DeburringExpo ist online abrufbar

Höhere Anforderungen an Qualität, Präzision und Nachhaltigkeit erfordern für die Verfahrensauswahl beim Entgraten sachliche und verständliche Informationen

Entgrattechnologien und Präzisionsoberflächen im Überblick

Wie ein Fasenfräser mit v-förmiger Schneide die Entstehung von Sekundärgrat verhindert.

Der japanische Hersteller von Entgratwerkzeugen Xebec wollte den ‘Fasenfräser‘ auf ein neues Niveau heben und entwickelte eine Schneide, die es so bisher noch nicht gab. Die weltweit erste v-förmige Schneide vermeidet die Entstehung von Sekundärgraten, sodass mithilfe des ‘Burrless Chamfering Cutters‘ nachfolgende Entgratprozesse entfallen. Der deutsche Entgratspezialist Kempf hat das innovative Faswerkzeug getestet und die ersten Kunden mit dem neuen Werkzeug ausgestattet. Die Rückmeldungen sind ihm zufolge überwältigend.

Eine wirkliche Innovation im Bereich der Standard-Entgratfräser auf den Markt zu bringen ist eine Herausforderung, denn für fast jeden Einsatzzweck gibt es bereits eine oder mehrere Lösungen. Dennoch hat es sich der Hersteller für hochqualitative Entgratwerkzeuge Xebec aus Japan zur Aufgabe gemacht, den ‘Fasenfräser‘ auf ein neues Niveau zu heben und eine Schneide entwickelt, die es so bisher noch nicht gab.

Bereits der allererste Kundeneinsatz des Burrless Chamfering Cutters noch vor dem offiziellen Verkaufsstart zeigte das große Potenzial. Ein plangefrästes Aluminium-Bauteil mit Halbkreiskontur wies entlang der gesamten Werkstückkontur einen leichten Flittergrat auf. Obwohl die Vorbearbeitung mit PKD-Planfräser schon relativ gut war und keine großen Grate entstanden, war dennoch Grat zu erkennen, der letztlich entfernt werden sollte. Der unbeschichtete und damit etwas schärfere Fräser Typ 06N, der sich perfekt für die Aluminiumbearbeitung eignet, wurde daraufhin ausgewählt, um die gewünschte Fase mit 0,75 × 45° entlang der Kontur anzubringen. Schon nach der ersten Bauteilbearbeitung war klar – der neue Burrless Chamfering Cutter arbeitet auf einem neuen Niveau.

V-förmige Schneiden ergeben den feinen Unterschied

Trotz der zunehmenden Automatisierung in den letzten Jahren hat sich nach wie vor das Entgraten als Problembereich für Produktions- und Betriebsingenieure herausgestellt, insbesondere in der Massenproduktion. Als letzter Schritt im Bearbeitungsablauf wird das Entgraten oft noch von Hand, daher arbeitsintensiv und nicht prozesssicher, bewerkstelligt. Die Hersteller Xebec und Kempf verfolgen seit Jahrzehnten gemeinsam das Ziel, Kundenbauteile gratfrei von der Maschine zu bekommen und Produktionsmitarbeiter von den lästigen manuellen Entgratarbeiten zu entlasten. Mit Erfolg: Ein großes Portfolio innovativer Entgratwerkzeuge steht mittlerweile bereit, um verschiedenste Konturen, darunter auch komplexe Verschneidungen von Kreuzbohrungen, zu entgraten.

Für die Entgratung einfacher Kanten hingegen, schienen bereits Lösungen am Markt etabliert zu sein. Eine gängige Methode, um Kanten zu bearbeiten und Grate zu entfernen, ist das Anfasen mit einem Fas- oder Entgratfräser. Das Anfasen mit herkömmlichen Fas- oder Entgratwerkzeugen mit geraden Schneidkanten führt jedoch dazu, dass sich an der Ober- und Unterkante (Aus- und Eintrittsseite der Fase) bereits nach kurzer Standzeit der Werkzeuge kleine Sekundärgrate bilden. Dies passiert dann, wenn ein stumpfer Schnitt das Material beim Spanbruch an die Fasenaußenkante fließen lässt.

 Der Ablauf ähnelt der Art und Weise, wie ein Schneepflug Schnee von einer Straße räumt. Schnee sammelt sich vor der Schaufel und fließt zu den Rändern ab. Während die sich bildenden Sekundärgrate für manche Anwendungen toleriert werden können, erfordern andere Anwendungen die Nachbearbeitung dieser Sekundärgrate. Eine durchgeführte Kundenumfrage ergab sogar, dass über 80 % der Anwender nach dem Anfasen noch zusätzlich den Sekundärgrat entfernen müssen. Eine gängige Praxis also, für die Xebec mit Keramikfaser-Bürsten bereits Entgratlösungen anbietet, aber das Problem eben nicht sprichwörtlich „an der (Grat-) Wurzel“ packt.

Wider das Abscheren von Werkstoff an Kanten

Im Jahr 2017 kam dann die Idee auf, den Gesamtprozess des Anfasens grundlegend zu überdenken und wenn möglich, den zweiten Schritt des Entgratens nach dem Anfasen zu eliminieren. Hauptaugenmerk galt dabei den Schneiden, denn nicht nur die Schärfe ist ausschlaggebend, sondern auch Anordnung und Form haben einen erheblichen Einfluss auf das Sekundärgratbild. Die Grundüberlegung lautete: Sekundärgrate entstehen immer dann, wenn eine Schneide Werkstoffmaterial im Bereich der Werkstückkante abschert.

 Wie muss dann eine Schneidenform aussehen, die den Werkstoff eben nicht im Bereich der Werkstückkante abschert? V-förmige Schneiden erwiesen sich am erfolgreichsten und sind eine echte Weltneuheit, da der Fräser erstmals ohne Sekundärgratbildung anfast und dabei auch höhere Vorschübe ermöglicht. Nur durch diese recht unübliche Formgebung der Schneiden ist es möglich, unabhängig von einem leichten Versatz des Eingriffspunkts, eine einheitliche, definierte Fase zu erzeugen und gleichzeitig dem entstehenden Sekundärgrat vorzubeugen und diesen abzuscheren.

Egal, welcher Fräser-Typ verwendet wird – durch die patentierte V-Form der Schneiden sind bisher nicht erreichte Fasenqualitäten erzielbar, so die Hersteller. In Sachen Prozesssicherheit, Prozessgeschwindigkeit und Standzeit setze der neue Burrless Chamfering Cutter ebenfalls neue Maßstäbe. Kempf, der Entgratspezialist aus Reichenbach-Fils und Partner von Xebec, konnte das Werkzeug bereits kurz nach Markteinführung bei den ersten Kunden einsetzen und selbst Erfahrungswerte sammeln.

 Überzeugungsarbeit war hierbei kaum von Nöten, denn auch hier zeigten sich nach den ersten Einsätzen das große Potenzial und die Vorteile des patentierten Fasenfräsers. Das neue Werkzeug agierte dabei so gut, dass bei einer Kundenanwendung im Vergleich zu den bisher eingesetzten Fasenfräsern eine mehr als zehnfache Standzeit in anspruchsvoll zu zerspanenden Werkstoffen (Edelstähle und hoch legierte Werkzeugstähle) erreicht wurde. Das bisher eingesetzte Werkzeug war nach etwa 50 Bauteilen schon so verschlissen, dass nicht erlaubter Sekundärgrat entstand. Ein einziger Burrless Chamfering Cutter bearbeitete daraufhin die restlichen 550 Stück und damit auch das letzte Bauteil der Serie ohne einen sichtbaren Verschleiß und ohne Sekundärgrat in Material 1.4301 vorzuweisen.

Verschiedene Fräser-Typen für diverse Zwecke

Um möglichst viele Anwendungsfälle und Materialgruppen abdecken zu können, wird der Burrless Chamfering Cutter in beschichteter und unbeschichteter Version sowie mit zwei unterschiedlichen Schneiden-Durchmessern angeboten. Die Fräser-Typen mit der hochwarmfesten AlTiCrN-Beschichtung eignen sich für ein breites Werkstoffspektrum und sogar für Superlegierungen. Die unbeschichteten Fräser hingegen weisen extrem scharfe Schneiden ohne Kantenverrundung auf und bieten sich deshalb bestens für den Einsatz in NE-Metallen, Kunststoffen und Composite-Materialien an. Darüber hinaus sind Varianten mit abgesetztem Schaft und drei Schneiden sowie mit durchgängigem Schaft und vier Schneiden erhältlich.

Gratfrei direkt von der Maschine – ohne lästige, zeitintensive und teure Nacharbeit ist das Ziel von Kempf, heißt es bei dem Entgratspezialisten. Mit dem Burrless Chamfering Cutter sei das ohnehin breiteste Entgratwerkzeug-Sortiment am Markt um eine weitere innovative Entgratlösung ergänzt worden.

Kempf GmbH Präzisionswerkzeuge 

https://www.kempf-tools.com

Der ‘Burrless Chamfering Cutter‘ in Aktion. Hier wird gerade ein Bauteil aus Aluminium mit Halbkreiskontur bearbeitet. Schon nach dem ersten Durchlauf war die Kontur sekundärgratfrei

Die Wirkungsweise der v-förmigen Schneide ist entscheidend für das Ergebnis. Der Ablauf lässt sich prinzipiell in drei Stufen unterteilen. Erstens: Der äußere Bereich der Schneide schert die Oberkante des Materials ab und drückt den Span in Richtung Zentrum der Fase. Zweitens:  Der innere Bereich der Schneide kommt anschließend zum Einsatz und drückt den Span nach oben in Richtung Zentrum der Fase. Und drittens: Der Span wird im Zentrum der Fase vom Werkstück abgeschert, und das Werkzeug verlässt den Kontaktpunkt zum Werkstück

Ein Werkstück aus Edelstahl vor (links) und nach dem Entgraten. Zu Versuchszwecken hatte man die Gratentstehung bei der Vorarbeit maximiert – aber auch diesen heftigen Grataufwurf entfernte der Burrless Chamfering Cutter in einem Durchlauf

Die patentierte Schneidengeometrie mit den Schneiden in V-Form in Nahaufnahme. Mehrere Jahre nahm die Entwicklung dieser speziellen Form in Anspruch, die klare Vorteile gegenüber gerade geformten Schneiden bietet. Längere Standzeiten, höhere Vorschubraten und kein Sekundärgrat werden dadurch garantiert, so der Hersteller

Die verschiedenen Burrless Chamfering Cutter in der Übersicht. Ganz links und liegend der Typ 06M mit vier Schneiden und hochwarmfester AlTiCrN-Beschichtung. Rechts daneben der Typ 06N, ebenfalls mit vier Schneiden aber ohne Beschichtung, dafür mit extrem scharfen Schneiden ohne Verrundung. Dann der Typ 03M mit abgesetztem Schaft, drei Schneiden und AlTiCrN-Beschichtung und ganz rechts der Typ 03N mit abgesetztem Schaft, drei Schneiden, aber ohne Beschichtung

Nahaufnahme der Kante eines Aluminium-Bauteils mit Halbkreis-Kontur, an dem der Burrless Chamfering Cutter getestet wurde, und zwar vor dem Entgraten. Gut zu erkennen ist der Flittergrat nach der Vorbearbeitung

Das Aluminium-Bauteil im direkten Vergleich vorher (links)–nachher

Schon der erste Versuch zeigte das ganze Potenzial des neuen Fasenfräsers, denn nach dem ersten Durchlauf war keinerlei Sekundärgrat mehr zu erkennen, wie diese Nahaufnahme belegt