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Aktualisiert 09.05, Veröffentlicht am 09.05
CNC-Bearbeitung Oberflächenbeschaffenheit: So wählen Sie die richtige Oberflächenrauheit für Ihre Teile
Oberflächengüte bei CNC-Bearbeitung: So wählen Sie die richtige Oberflächenrauheit für Ihre Teile
Die Oberflächenbeschaffenheit ist eine wichtige Überlegung bei der Herstellung von CNC-bearbeiteten Teilen. Sie kann das Erscheinungsbild, die Reibung, die Dichtungsleistung, die Haftung von Beschichtungen, den Verschleißwiderstand und die Maßhaltigkeit beeinflussen.
Die Festlegung einer unnötig feinen Oberflächenbeschaffenheit kann jedoch auch die Bearbeitungszeit und die Produktionskosten erhöhen. Aus diesem Grund sollten Ingenieure die Oberflächenrauheit entsprechend der tatsächlichen Funktion des Bauteils auswählen, anstatt die glattestmögliche Oberfläche vorzugeben.
Bei Akinotek berücksichtigen wir die Oberflächenbeschaffenheit zusammen mit Material, Toleranz, Geometrie, Bearbeitungsverfahren und Anwendungsanforderungen während des CNC-Fertigungsprozesses.
Was ist Oberflächenbeschaffenheit bei der CNC-Bearbeitung?
Die Oberflächenbeschaffenheit beschreibt die Eigenschaften einer bearbeiteten Oberfläche, einschließlich Rauheit, Welligkeit und Riefenrichtung. Bei der CNC-Bearbeitung ist die Oberflächenrauheit einer der am häufigsten spezifizierten Parameter.
Das am häufigsten verwendete Maß ist Ra (durchschnittliche Rauheit). Es stellt die durchschnittliche Abweichung eines Oberflächenprofils von seiner Mittellinie dar.
Andere Parameter wie Rz und Rmax können ebenfalls verwendet werden, wenn die Anwendung eine engere Kontrolle von Spitzen, Tälern, Kratzern oder anderen Oberflächenunregelmäßigkeiten erfordert.
Bei den meisten CNC-Bearbeitungsanfragen und technischen Zeichnungen ist Ra der Wert, den Kunden am wahrscheinlichsten angeben.
Warum die Oberflächenrauheit für CNC-bearbeitete Teile wichtig ist
Die erforderliche Oberflächengüte hängt stark davon ab, wie das fertige Teil verwendet wird.
Eine kontrollierte Oberflächengüte kann zur Verbesserung beitragen:
- Dichtungsleistung
- Verschleißfestigkeit
- Gleit- oder Passungsverhalten
- Haftung von Beschichtungen und Lacken
- Korrosionsbeständigkeit
- Optische Erscheinung
- Reibungseigenschaften
- Elektrische oder funktionale Leistung
Zum Beispiel benötigt eine berührungslose Strukturhalterung möglicherweise nicht dieselbe Oberflächengüte wie eine Dichtfläche oder ein präzises Passbauteil.
Deshalb sollte die Oberflächengüte als funktionale Anforderung betrachtet werden, nicht nur als kosmetische Spezifikation.
Übliche Rauheitswerte bei der CNC-Bearbeitung
Die folgenden Werte können als praktische Referenz bei der Besprechung von CNC-Oberflächengüteanforderungen verwendet werden:
Ra (µm) | Ra (µin) | Typische Anwendung |
3,2 | 125 | Allgemeine CNC-bearbeitete Oberflächen und nicht passende Bereiche |
1,6 | 63 | Standard-Präzisionsbearbeitung und Passflächen |
0,8 | 32 | Feinbearbeitung und anspruchsvolle Funktionsflächen |
0,4 | 16 | Hochwertige Oberflächen, die zusätzliche Nachbearbeitung erfordern |
0,2 | 8 | Feinpräzisionsanwendungen |
0,1 | 4 | Hochveredelte Oberflächen für spezielle Anwendungen |
Je niedriger der Ra-Wert, desto glatter die Oberfläche. Die Erzielung eines niedrigeren Ra-Werts erfordert jedoch in der Regel strengere Prozesskontrolle, feinere Schnittbedingungen, zusätzliche Bearbeitungsvorgänge oder eine sekundäre Endbearbeitung.
Das Ausgangsmaterial bietet außerdem einen breiteren Umrechnungsbereich von etwa Ra 0,025 µm bis 50 µm, mit entsprechenden RMS-, CLA-, Rt- und ISO/N-Werten.
Wie misst man die CNC-Oberflächenrauheit?
Die Oberflächenrauheit kann je nach Anwendung und erforderlicher Genauigkeit mit verschiedenen Methoden gemessen werden.
Zu den gängigen Ansätzen gehören:
Kontaktprofilometer
Eine Tastnadel bewegt sich über die bearbeitete Oberfläche und zeichnet Abweichungen im Oberflächenprofil auf. Dies ist eine gängige Methode zur quantitativen Messung der Rauheit.
Optische Messung
Berührungslose Systeme nutzen optische Verfahren, um Oberflächeneigenschaften zu bewerten, ohne das Bauteil physisch zu berühren.
Vergleichsmethoden
Eine bearbeitete Oberfläche kann auch mit genormten Referenzproben verglichen werden. Diese Methode kann für schnelle Produktionskontrollen nützlich sein, ist jedoch weniger präzise als instrumentelle Messungen.
Prozessbegleitende Messung
Einige Fertigungsumgebungen verwenden Messverfahren, die in den Produktionsprozess integriert sind, um Oberflächeneigenschaften während der Bearbeitung zu überwachen.
Bei Präzisions-CNC-Bauteilen sollte die Messmethode der auf der technischen Zeichnung angegebenen Toleranz und Oberflächengüte entsprechen.
Die richtige Oberflächenbeschaffenheit für CNC-Teile wählen
Wenn Sie ein Angebot für die CNC-Bearbeitung anfordern, vermeiden Sie es, automatisch den niedrigstmöglichen Ra-Wert anzugeben.
Berücksichtigen Sie stattdessen diese Fragen:
Kontaktiert die Oberfläche eine andere Komponente?
Passflächen, Gleitkomponenten, Lagersitze und Dichtungsbereiche können eine feinere Oberfläche erfordern als nicht funktionale Oberflächen.
Wird die Oberfläche beschichtet oder lackiert?
Die Oberflächentextur kann die Haftung der Beschichtung und das endgültige Erscheinungsbild der Komponente beeinflussen.
Ist Reibung wichtig?
Bei beweglichen oder gleitenden Komponenten kann die Oberflächenrauheit Reibung und Verschleiß direkt beeinflussen.
Ist die Anforderung funktional oder kosmetisch?
Eine kosmetische Oberfläche kann Polieren oder einen anderen Endbearbeitungsprozess erfordern, während eine funktionale Oberfläche einen bestimmten Ra-Wert erfordern kann.
Gibt die Zeichnung eine Oberflächenbeschaffenheit vor?
Wenn ein bestimmter Ra-Wert in der technischen Zeichnung angegeben ist, sollte der Zulieferer der spanenden Fertigung überprüfen, ob der erforderliche Prozess diesen Wert konsistent erreichen kann.
Oberflächengüte und Kosten der CNC-Bearbeitung
Die Oberflächengüte ist ebenfalls ein wichtiger Kostenfaktor.
Eine allgemeine bearbeitete Oberfläche kann oft direkt beim CNC-Fräsen oder -Drehen erzeugt werden. Eine deutlich feinere Oberfläche kann langsamere Schnittbedingungen, zusätzliche Werkzeugdurchgänge, Schleifen, Polieren, Läppen oder andere sekundäre Bearbeitungsschritte erfordern.
Daher kann die Festlegung von Ra 0,8 µm, wenn Ra 1,6 oder 3,2 µm funktional ausreichend ist, die Herstellungskosten erhöhen, ohne einen nennenswerten Leistungsvorteil zu bieten.
Für Produktionsprojekte ist der beste Ansatz, ein Gleichgewicht herzustellen zwischen:
Funktion + Oberflächengüte + Toleranz + Fertigungsverfahren + Kosten
Dies ist besonders wichtig beim Übergang von CNC-Prototypen zu größeren Produktionsmengen.
Oberflächengüte bei der CNC-Bearbeitung bei Akinotek
Akinotek bietet kundenspezifische CNC-Bearbeitungsdienstleistungen für Prototypen, Kleinserienfertigung und Präzisionsbauteile an.
Unser Ingenieurteam kann Ihre 3D-CAD-Dateien, 2D-Zeichnungen, Materialanforderungen, Maßtoleranzen, Oberflächengütevorgaben und Produktionsmengen vor der Fertigung prüfen.
Je nach Bauteildesign und Anforderungen kann die CNC-Bearbeitung mit Sekundärprozessen wie Polieren, Strahlen, Eloxieren, Beschichten oder anderen Oberflächenbehandlungen kombiniert werden.
Das Ziel ist nicht einfach, die glattestmögliche Oberfläche zu erreichen. Es geht darum, eine Oberflächenbeschaffenheit zu erzeugen, die den tatsächlichen funktionalen und visuellen Anforderungen Ihres Produkts entspricht, während der Fertigungsprozess praktisch und kosteneffizient bleibt.
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Wenn Sie einen zuverlässigen Lieferanten für CNC-Bearbeitung für Prototypen oder Serienteile suchen, senden Sie uns Ihre 3D-CAD-Dateien und technischen Zeichnungen.
Bitte geben Sie Folgendes an:
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- Menge
- Maßtoleranzen
- Anforderungen an die Oberflächengüte
- Oberflächenbehandlung
- Anwendungsanforderungen
- Ziel-Liefertermin
Unser Team kann die Anforderungen prüfen und Fertigungsfeedback sowie ein CNC-Bearbeitungsangebot bereitstellen.
Vom CNC-Prototypenbau bis zur Serienfertigung unterstützt Akinotek Ihr Projekt von der technischen Prüfung bis zu den fertigen Teilen.
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