Thermisches Entgraten

Funktionsweise des Thermischen Entgratens

1. Werkstückpositionierung:
   • Die zu entgratenden Werkstücke werden in einer geschlossenen Kammer (Reaktionsraum) positioniert. Die Werkstücke sollten möglichst nahe an der Reaktionszone liegen, um eine gleichmäßige Behandlung zu gewährleisten.
2. Einleitung des Gases:
   • Ein brennbares Gasgemisch, häufig bestehend aus Sauerstoff und einem Brenngas wie Methan oder Wasserstoff, wird in die Kammer eingeleitet.
3. Entzündung des Gasgemischs:
   • Durch eine Zündvorrichtung wird das Gasgemisch entzündet, was eine kurze, aber sehr intensive Explosion auslöst.
   • Temperaturen von 2.500 bis 3.300 °C werden innerhalb von Millisekunden erreicht.
4. Abbrand der Grate:
   • Die Grate, die aufgrund ihrer geringen Masse und großen Oberfläche schneller erhitzen als das restliche Werkstück, verbrennen durch die Hitzeeinwirkung. Das Grundmaterial bleibt unbeschädigt, da die Temperatur nur an der Oberfläche wirksam ist.
5. Abkühlung und Entlüftung:
   • Nach der Reaktion wird die Kammer entlüftet, und die Werkstücke kühlen ab.

Eigenschaften und Vorteile des TEM

Vorteile:

1. Effizienz:
   • Grate an schwer zugänglichen Stellen wie Bohrungen, Innenkonturen und Querkanälen werden zuverlässig entfernt.
2. Materialschonend:
   • Das Verfahren wirkt nur an den Graten, während das Grundmaterial nahezu unberührt bleibt.
3. Schnelligkeit:
   • Der gesamte Entgratprozess dauert oft nur wenige Sekunden.
4. Universelle Anwendbarkeit:
   • Geeignet für nahezu alle metallischen Werkstoffe und einige Kunststoffe.
5. Wiederholgenauigkeit:
   • Hohe Prozesssicherheit und gleichbleibende Qualität.

Einschränkungen:

1. Keine Oberflächenbearbeitung:
   • Das Verfahren entfernt nur Grate, hat jedoch keinen Einfluss auf die Oberflächenrauheit oder -struktur.
2. Hohe Energie- und Sicherheitsanforderungen:
   • Der Umgang mit explosiven Gasgemischen erfordert spezielle Sicherheitsmaßnahmen.
3. Nicht für alle Werkstoffe geeignet:
   • Materialien mit niedrigen Zündtemperaturen oder schmelzempfindlichen Komponenten können beschädigt werden.

Anwendungsbereiche

1. Automobilindustrie:
   • Bearbeitung von Motorkomponenten wie Zylinderköpfen, Kurbelgehäusen, Einspritzdüsen und Getriebeteilen.
2. Maschinenbau:
   • Entfernung von Graten an Präzisionsteilen wie Hydraulikkomponenten, Ventilen und Pumpengehäusen.
3. Medizintechnik:
   • Einsatz bei filigranen Bauteilen wie Implantaten und chirurgischen Werkzeugen.
4. Luft- und Raumfahrt:
   • Bearbeitung von Hochleistungsbauteilen wie Turbinenschaufeln und Triebwerkskomponenten.

Geeignete Materialien

• Metalle:
  • Stahl, Edelstahl, Aluminium, Kupfer, Messing, Titan und Superlegierungen.
• Kunststoffe:
  • Einige hitzebeständige Kunststoffe (eingeschränkte Anwendbarkeit).

Prozessparameter und Steuerung

1. Gasgemischzusammensetzung:
   • Die Wahl des Brenngases beeinflusst die Temperatur und Reaktionsgeschwindigkeit.
2. Druck und Füllmenge:
   • Der Gasdruck in der Kammer wird genau dosiert, um eine kontrollierte Reaktion zu gewährleisten.
3. Kammergeometrie:
   • Die Kammergröße und das Positionieren der Werkstücke sind entscheidend für eine gleichmäßige Bearbeitung.
4. Automatisierung:
   • Moderne TEM-Anlagen sind vollständig automatisiert und erlauben eine einfache Integration in Fertigungslinien.

Fazit

Wärmebehandlung

Oberflächenbehandlung

Thermisches Entgraten