Bauteilsauberkeit – nicht ohne entgraten

Geht es um technische Sauberkeit, steht die Bauteilreinigung im Rampenlicht und hat sich als wertschöpfender Prozessschritt etabliert. Allerdings sind gratfreie Bauteile eine Grundvoraussetzung, um hohe Anforderungen an die partikuläre Bauteilsauberkeit zu erfüllen. Mit ihrem breiten Ausstellungsspektrum bildet die parts2clean Lösungen für beide Fertigungsschritte ab. 

Die Bauteilreinigung ist heute in allen Industriebereichen ein wesentlicher Fertigungsschritt für anforderungsgerechte Nachfolgeprozesse beziehungsweise eine hohe Produktqualität. Um dabei zunehmend strengere Anforderungen an die technische Sauberkeit zu erfüllen, rücken vorgelagerte Prozesse wie das Entgraten stärker in den Fokus. Denn nicht entfernte Grate und Flitter sind häufig der Grund, dass vorgegebene partikuläre Sauberkeitsspezifikationen trotz einer aufwendig konzipierten Bauteilreinigung nicht erreicht werden – insbesondere bei Werkstücken mit komplexen Geometrien. 

Entgraten und Reinigen im Zusammenspiel

Unter dem Aspekt der technischen Sauberkeit können Entgratung und Bauteilreinigung nicht isoliert, sondern müssen im Zusammenspiel betrachtet werden. Als Plattform, die alle für bedarfsgerechte Bauteilsauberkeit Bereiche umfassend abbildet, beinhaltet das Ausstellungsspektrum der parts2clean auch verschiedene Entgratlösungen. Dazu zählt beispielsweise die Gleitschlifftechnik in unterschiedlichen Ausprägungen. Je nach Werkstück, Geometrie, Material und Sauberkeitsanforderung schließt sich der Gleitschliffbearbeitung ein Reinigungsprozess an. Mit der thermischen Entgratung (TEM) lassen sich Grate auch an schwer zugänglichen Stellen und aus Innenbereichen von Bauteilen, beispielsweise Hydraulikteilen, aus nahezu allen metallischen Werkstoffen effizient entfernen. Für das Entgraten werden die Teile in der Anlage platziert und über ein Gasdosiersystem wird ein genau definiertes Gasgemisch in die Entgratkammer geleitet. Nach der Zündung kommt es zu einer Verbrennung, bei der Temperaturen von 2.500 bis 3.300 °C entstehen. Die Grate erreichen dabei ihre Zündtemperatur und reagieren mit dem überschüssigen Sauerstoff. Dies führt innerhalb von rund 20 ms zu einer vollständigen Verbrennung aller Grate. Während der Entgratung bilden sich auf der Bauteiloberfläche Oxide, die nachfolgende Prozesse sowie das optische Erscheinungsbild beeinträchtigen und deshalb abgereinigt werden müssen. Dies erfolgt üblicherweise mit einem wasserbasierten Reinigungsmedium. Für die schonende Entgratung von kleinen, komplexen und filigranen Dreh-, Fräs-, Stanzteilen auch mit innenliegenden Graten aus Kohlenstoffstählen, Messing und Kupfer bietet sich das chemische Entgraten an. Der Prozess erfolgt in einem Flüssigkeitsbad mit auf die Anwendung abgestimmter Chemie. Die Gratentfernung geht hier mit einer Einebnung der Oberfläche und Reduzierung der Mikrorauigkeit einher. Bei diesem Verfahren empfiehlt sich ein Reinigungsschritt vor und nach dem Entgraten. Dies ist auch beim elektrochemischen Entgraten (ECM) der Fall. Für den Entgratprozess wird das Bauteil als Anode (positiv) und das Werkzeug als Kathode (negativ) geschaltet, der Ladungstransport erfolgt durch eine Elektrolytlösung. Die Grate werden durch den Elektronenstrom vollständig aufgelöst. Das Strömungsschleifen, auch Druckfließläppen genannt, kommt zum Entgraten von schwer erreichbaren Teilegeometrien wie beispielsweise sich kreuzenden Bohrungen oder im 3D-Druck hergestellten Teilen zum Einsatz. Während des Prozesses werden in eine hoch viskose Paste eingebettete Schleifkörper unter definiertem Druck in wechselnder Richtung durch den zu entgratenden Bauteilbereich gepresst. Zu den Vorteilen des Verfahrens zählt unter anderem die sehr hohe zu erreichende Oberflächengüte. Dem Entgraten schließt sich auch bei Strömungsschleifen ein Reinigungsprozess an.

Entgraten und Reinigen in einem Schritt

Verfahren wie das Hochdruckwasserstrahlentgraten ermöglichen die Entgratung und Reinigung von Werkstücken in einem Schritt. Der, je nach Anwendung auf 2.000 bar und mehr beschleunigte Wasserstrahl wird mit Hilfe von speziellen Werkzeugen wie Düsen und Lanzen gezielt auf die zu bearbeitenden Stellen des Bauteils gelenkt. Dadurch lassen sich auch schwer zugängliche Bereiche erreichen. Durch die hohe kinetische Energie des Wasserstrahls werden nicht nur die Grate an den Bearbeitungsstellen schnell und zuverlässig abgetragen, sondern auch Späne und sonstige Verunreinigungen entfernt. Die Reinigungswirkung lässt sich durch hochdruckfähige Medien verstärken. Angeboten werden diese Lösungen auch als modulare Anlagen für das kombinierte Hochdruckentgraten, Reinigen und Trocknen, die sich entsprechend dem individuellen Bedarf jederzeit erweitern lassen. Eine weitere Lösung für die gleichzeitige Entfernung innen- und außenliegender Grate und Verunreinigungen ist das Ultraschallentgraten. Bei diesem berührungslosen Verfahren basiert die Entgratwirkung auf dem physikalischen Effekt der Kavitation und einer Strömung. Es lässt sich durch Leistung, Amplitude und Dauer des Ultraschalls sowie der Entfernung und Position der spezifisch ausgelegten Sonotrode zum Werkstück an unterschiedlichste Entgrataufgaben anpassen. Verfahren für das trockene, automatisierte Entgraten und Reinigen von Bauteilen aus Metallen und Kunststoffen werden ebenfalls präsentiert. Dazu zählt die Schnee- beziehungsweise Powerstrahltechnologie, bei der flüssiges, recyceltes Kohlendioxid als Medium genutzt wird. Es wird bei der Schneestrahltechnologie durch eine verschleißfreie Zweistoff-Ringdüse geleitet und entspannt beim Austritt zu feinem Schnee, den ein Mantelstrahl aus Druckluft bündelt und auf Überschallgeschwindigkeit beschleunigt. Für das Powerstrahlen wird das flüssige Kohlendioxid systemintegriert zu körnigem Reinigungsgranulat verdichtet und mit Druckluft beschleunigt gezielt auf die zu bearbeitende Oberfläche gestrahlt. Die beim klassischen Trockeneisstrahlen übliche, externe Pelletproduktion entfällt, so dass ein vollautomatisierter, unterbrechungsfreier Entgrat- und Reinigungsprozess realisiert werden kann. Die Entgratwirkung basiert bei beiden Verfahren auf der mechanischen Kraft des auftreffenden Schnee-Druckluftstrahls beziehungsweise Granulats und der Versprödung der Grate durch die starke Abkühlung.

Durch ihr breites Ausstellungsspektrum ermöglicht die parts2clean die gezielte Information über Entgrat- und Reinigungslösungen, mit denen sich definierte Vorgaben zur technischen Sauberkeit prozesssicher, effizient und nachhaltig erreichen lassen. Die 21. internationale Leitmesse für industrielle Teile- und Oberflächenreinigung wird vom 7. bis 9. Oktober 2025 auf dem Stuttgarter Messegelände (Germany) durchgeführt. Viel Know-how über unterschiedliche Themen zur Entgratung und Bauteilreinigung vermittelt auch das dreitägige Fachforum mit simultan übersetzten Vorträgen. www.parts2clean.de