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WB Werkstatt + Betrieb 09/2013

Kampf dem Grat

Entgraten in der Serienfertigung

Die weltweite Verlagerung von Produktionsstandorten erfordert mehr denn je die Substitution manueller Fertigungsverfahren am Standort Deutschland zur Senkung der Herstellkosten. Zeitgleich gilt es, speziell bei sicherheitsrelevanten Bauteilen, die Prozesssicherheit einzelner Fertigungsschritte kontinuierlich zu verbessern. Vor diesem Hintergrund kann der Einsatz automatisierter Entgratverfahren einen entscheidenden Wettbewerbsvorteil leisten.

Bei der spanenden Bearbeitung metallischer Werkstoffe entstehen an den Begrenzungsflächen der Bauteile unerwünschte Materialanhäufungen, welche über die in der technischen Zeichnung angegebenen Abmessungen hinausragen.Das Auftreten dieser sogenannten Grate erschwert einerseits die präzise Montage der gefertigten Bauteile und führt andererseits zu einem erhöhten Verletzungsrisiko sowohl während der Montage als auch während der Nutzungsphase. Überschüssige Materialanhäufungen an Bauteilen können darüber hinaus durch ein Ablösen der Grate im Betrieb einen Totalausfall des Gesamtsystems nach sich ziehen.

Bild 1: Anwendungsfälle für Entgratprozesse

Um diesen Risiken vorzubeugen, werden in der industriellen Praxis lasttragende oder dynamisch beanspruchte, sicherheitsrelevante Bauteile entgratet. Die Integration von Entgratoperationen für außen- und innenliegende Konturen unter anderem bei der Herstellung von Komponenten für die Hydraulikbranche, den automobilen Antriebsstrang oder die Luftund Raumfahrtindustrie unterstreicht die Signifikanz dieser Thematik (Bild1). Die Notwendigkeit,prozesssicher zu entgraten, ergibt sich aus der Tatsache, dass ein abgelöster Grat beispielsweise die Funktionsfähigkeit eines Ventils unmittelbar beeinflussen kann, da dieses sehr sensibel auf Verschmutzungen reagiert. Als Konsequenz können Kolbenklemmer auftreten, die einen fehlerhaften Betrieb des Ventils nach sich ziehen. Im Bereich der automobilen Serienfertigung oder dem Flugzeugbau kann ein Lösen der überschüssigen Materialanhäufungen an Kurbel- und Nockenwellen, Planetenträgern oder Ventilblöcken zu einem Ausfall des Verbrennungskraftmotors oder des Triebwerks führen. Die Auflistung dieser Anwendungsbeispiele verdeutlicht, dass die Gratbildung nicht an eine einzige Werkstoffgruppe gekoppelt ist, sondern ein allgegenwärtiges Problem der Fertigungstechnik darstellt.


Inhaltsverzeichnis

Autoren

Prof. Dr.-Ing. Eberhard Abele ist Leiter des Instituts für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW) der Technischen Universität Darmstadt
info <AT> ptw.tu-darmstadt.de

Dr.-Ing. Thomas Hauer ist zuständig für die strategische Ausrichtung spanender Fertigungsprozesse am PTW und Leiter der Forschungsgruppe Zerspanungstechnologie
hauer <AT> ptw.tu-darmstadt.de

Dipl.-Ing. Sebastian Güth ist wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Forschungsgruppe Zerspanungstechnologie
gueth <AT> ptw.tu-darmstadt.de

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Kampf dem Grat

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64287 Darmstadt
Tel. +49 6151 16-2156
www.ptw.tu-darmstadt.de

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