![\"Zeichen](\"https:\/\/yijin.seo2.au\/wp-content\/uploads\/2024\/08\/surface-roughness-characters.webp\")
<\/p>\n
Die Oberfl\u00e4chenrauheit ist definiert als die Textur und die Unregelm\u00e4\u00dfigkeiten auf einer bearbeiteten Oberfl\u00e4che in einer CNC-Bearbeitung Oberfl\u00e4chenfinish. Sie misst die mikroskopischen Erhebungen und Vertiefungen w\u00e4hrend des Fertigungsprozesses. Der am h\u00e4ufigsten verwendete Parameter zur Messung der Oberfl\u00e4chenrauheit ist Ra (durchschnittliche Rauheit). F\u00fcr verschiedene Anwendungen werden unterschiedliche Rauheitswerte ben\u00f6tigt, die in der Regel in Mikrometern (\u03bcm) gemessen werden.<\/p>\n
- \n
- Ra (durchschnittliche Rauheit) - das am h\u00e4ufigsten verwendete Kriterium zur Messung der durchschnittlichen H\u00f6he von Oberfl\u00e4chenunregelm\u00e4\u00dfigkeiten<\/li>\n
- Rz (mittlere Rautiefe) - Die durchschnittliche maximale H\u00f6he zwischen Spitze und Tal des Oberfl\u00e4chenprofils.<\/li>\n
- Rt (Gesamtrauheit) - Die maximale Spitze-Tal-H\u00f6he der gesamten gemessenen Oberfl\u00e4che<\/li>\n<\/ul>\n
<\/p>\n
SPI- und VDI-Finish-Standards:<\/strong><\/h3>\n
Zwei h\u00e4ufig verwendete Normen f\u00fcr die Angabe von Oberfl\u00e4cheng\u00fcten bei der CNC-Bearbeitung sind die SPI Standard Finish (Society of the Plastics Industry) und die VDI-Normen (Verein Deutscher Ingenieure).<\/p>\n
1.\u00a0SPI-Finish Standard<\/strong><\/h4>\n
![\"SPI-Finish](\"https:\/\/yijin.seo2.au\/wp-content\/uploads\/2024\/08\/spi-finish-standard.webp\")
<\/p>\nDie SPI-Norm hat 12 Oberfl\u00e4cheng\u00fcteklassen in vier Kategorien wie A1, A2, B1, B3 und C1, C3 definiert. Diese Qualit\u00e4ten werden h\u00e4ufig im Formenbau und beim Kunststoffspritzguss verwendet. A1 und A2 sind die hochwertigsten Oberfl\u00e4chen, die durch Diamantschwabbeln erzeugt werden und f\u00fcr optische Oberfl\u00e4chen geeignet sind. B1 und B3 stehen f\u00fcr halbfeine Oberfl\u00e4chen, die durch Steinpolieren erzeugt werden und f\u00fcr sichtbare Kunststoffteile geeignet sind. Die Qualit\u00e4ten C1 und C3 bezeichnen mittlere Oberfl\u00e4chenqualit\u00e4ten, die durch Papierpolieren erzeugt werden und normalerweise f\u00fcr weniger sichtbare oder nicht-kosmetische Teile verwendet werden.<\/p>\n
In der folgenden Tabelle sind diese Noten zusammengefasst:<\/p>\n
\n\n\n
\n Kategorie<\/strong><\/td>\n Klasse<\/strong><\/td>\n Beschreibung<\/strong><\/td>\n Oberfl\u00e4chenrauhigkeit (Ra)<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n<\/thead>\n\n \n Gl\u00e4nzend (Serie A)<\/strong><\/td>\n A1<\/td>\n Superhochgl\u00e4nzend<\/td>\n 0,012 - 0,025 \u03bcm<\/td>\n<\/tr>\n \n <\/td>\n A2<\/td>\n Hochgl\u00e4nzend<\/td>\n 0,025 - 0,05 \u03bcm<\/td>\n<\/tr>\n \n <\/td>\n A3<\/td>\n Normal Gl\u00e4nzend<\/td>\n 0,05 - 0,10 \u03bcm<\/td>\n<\/tr>\n \n Halbgl\u00e4nzend (Serie B)<\/strong><\/td>\n B1<\/td>\n Fein Halbgl\u00e4nzend<\/td>\n 0,05 - 0,10 \u03bcm<\/td>\n<\/tr>\n \n <\/td>\n B2<\/td>\n Medium Halbgl\u00e4nzend<\/td>\n 0,10 - 0,15 \u03bcm<\/td>\n<\/tr>\n \n <\/td>\n B3<\/td>\n Normal Halbgl\u00e4nzend<\/td>\n 0,28 - 0,32 \u03bcm<\/td>\n<\/tr>\n \n Matt (Serie C)<\/strong><\/td>\n C1<\/td>\n Fein matt<\/td>\n 0,35 - 0,40 \u03bcm<\/td>\n<\/tr>\n \n <\/td>\n C2<\/td>\n Mittel Matt<\/td>\n 0,45 - 0,55 \u03bcm<\/td>\n<\/tr>\n \n <\/td>\n C3<\/td>\n Normal Matt<\/td>\n 0,63 - 0,70 \u03bcm<\/td>\n<\/tr>\n \n Texturiert (Serie D)<\/strong><\/td>\n D1<\/td>\n Satin strukturiert<\/td>\n 0,80 - 1,00 \u03bcm<\/td>\n<\/tr>\n \n <\/td>\n D2<\/td>\n Stumpf strukturiert<\/td>\n 1,00 - 2,80 \u03bcm<\/td>\n<\/tr>\n \n <\/td>\n D3<\/td>\n Grob strukturiert<\/td>\n 3,20 - 18,0 \u03bcm<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/div>\n 2.\u00a0VDI-Ausf\u00fchrung Standard:<\/strong><\/h4>\n
![\"VDI-Ausf\u00fchrung](\"https:\/\/yijin.seo2.au\/wp-content\/uploads\/2024\/08\/vdi-finish-standard.webp\")
<\/p>\nDie von deutschen Ingenieuren entwickelte Norm VDI 3400 wird in Europa und Asien h\u00e4ufig verwendet. Sie bezieht sich auf Oberfl\u00e4chen, die durch Funkenerosion (EDM) hergestellt werden. Die VDI-Skala reicht von VDI 12 bis 45, wobei niedrigere Zahlen f\u00fcr glattere Oberfl\u00e4chen stehen.<\/p>\n
Einige wichtige VDI-Noten sind in der folgenden Tabelle aufgef\u00fchrt:<\/p>\n
\n\n\n
\n VDI-Note<\/strong><\/td>\n Oberfl\u00e4chenrauhigkeit (Ra)<\/strong><\/td>\n \u00c4quivalent\/Beschreibung<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n<\/thead>\n\n \n VDI 12<\/strong><\/td>\n 0,40 \u03bcm<\/td>\n \u00c4quivalent zu SPI C-1<\/td>\n<\/tr>\n \n VDI 18<\/strong><\/td>\n 0,80 \u03bcm<\/td>\n Satinierte Oberfl\u00e4che<\/td>\n<\/tr>\n \n VDI 27<\/strong><\/td>\n 2,24 \u03bcm<\/td>\n Stumpfes Finish<\/td>\n<\/tr>\n \n VDI 36<\/strong><\/td>\n 6,30 \u03bcm<\/td>\n Stumpfes Finish<\/td>\n<\/tr>\n \n VDI 45<\/strong><\/td>\n 18,00 \u03bcm<\/td>\n Sehr raue Oberfl\u00e4che<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/div>\n Unbearbeitetes Finish<\/strong><\/h2>\n
![\"Optionen](\"https:\/\/yijin.seo2.au\/wp-content\/uploads\/2024\/08\/as-machined-finish-options.webp\")
<\/p>\nDie unbearbeitete Oberfl\u00e4che ist definiert als die Standard-Oberfl\u00e4chenstruktur und -qualit\u00e4t, die sich direkt aus dem CNC-Bearbeitungsprozess ergibt, ohne zus\u00e4tzliche Nachbearbeitungen. Diese CNC-Oberfl\u00e4cheng\u00fcte zeichnet sich durch sichtbare Werkzeugspuren und eine durchschnittliche Oberfl\u00e4chenrauheit aus, die sich je nach Bearbeitungseinstellungen und verwendeten Werkzeugen h\u00e4ufig \u00e4ndert.<\/p>\n
Die Industrienormen verwenden spezifische Ra-Werte, um die Qualit\u00e4t und die Anforderungen an die bearbeiteten Oberfl\u00e4chen zu bestimmen, wie z. B.:<\/p>\n
- \n
- 2 \u03bcm Ra - Eine Standard-Maschinenoberfl\u00e4che, die f\u00fcr die meisten Verbraucherteile geeignet ist.<\/li>\n
- 6 \u03bcm Ra - Eine feinere Oberfl\u00e4che mit sehr schwachen Schnittspuren, die f\u00fcr dichte Armaturen und leicht belastete Oberfl\u00e4chen geeignet ist<\/li>\n
- 8 \u03bcm Ra - Eine hochwertige Oberfl\u00e4che f\u00fcr Teile mit konzentrierter Belastung.<\/li>\n
- 4 \u03bcm Ra - Die niedrigste und feinste verf\u00fcgbare Sorte, die sich am besten f\u00fcr schnell rotierende Teile wie Lager und Wellen eignet.<\/li>\n<\/ul>\n
Pro und Contra von As-Machined Finish<\/strong><\/h3>\n
\n\n\n
\n Profis<\/strong><\/td>\n Nachteile<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n<\/thead>\n\n \n Engste Toleranzen<\/strong><\/td>\n Sichtbare Werkzeugspuren<\/td>\n<\/tr>\n \n Kosteng\u00fcnstig (keine zus\u00e4tzliche Bearbeitung)<\/strong><\/td>\n Fehlende Schutzschicht<\/td>\n<\/tr>\n \n Geeignet f\u00fcr nicht-\u00e4sthetische Teile<\/strong><\/td>\n Raue Oberfl\u00e4chentextur<\/td>\n<\/tr>\n \n Beh\u00e4lt die urspr\u00fcnglichen Materialeigenschaften bei<\/strong><\/td>\n Entspricht m\u00f6glicherweise nicht den \u00e4sthetischen Anforderungen<\/td>\n<\/tr>\n \n Ideal f\u00fcr das Prototyping und erste Tests<\/strong><\/td>\n Potenziell geringere Verschlei\u00dffestigkeit<\/td>\n<\/tr>\n \n Verbessert die Haftung beim Verkleben oder Beschichten<\/strong><\/td>\n M\u00f6glicherweise nicht f\u00fcr hochpr\u00e4zise Anwendungen geeignet<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/div>\n Arten der Oberfl\u00e4chenveredelung<\/strong><\/h2>\n
Zur Erzielung der gew\u00fcnschten Oberfl\u00e4cheneigenschaften werden verschiedene Oberfl\u00e4chenveredelungsmethoden angewandt. Die bekanntesten Oberfl\u00e4chenveredelungsoptionen sind das Hochglanzpolieren f\u00fcr Pr\u00e4zisionsoptiken und die Pulverbeschichtung f\u00fcr langlebige Au\u00dfenger\u00e4te. In diesem Abschnitt werden die wichtigsten Arten der Oberfl\u00e4chenveredelung bei der CNC-Bearbeitung umfassend behandelt.<\/p>\n
In der nachstehenden Tabelle werden die verschiedenen Arten von Oberfl\u00e4chenbehandlungen beschrieben:<\/p>\n
\n\n\n
\n Finishing-Methode<\/strong><\/td>\n Technik<\/strong><\/td>\n Materialien<\/strong><\/td>\n Grund f\u00fcr die Verwendung<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n<\/thead>\n\n \n Mechanisch<\/strong><\/td>\n Polieren<\/td>\n Metalle, Kunststoffe<\/td>\n Erzeugt spiegel\u00e4hnliche Oberfl\u00e4chen<\/td>\n<\/tr>\n \n Mechanisch<\/strong><\/td>\n Shot Peening<\/td>\n Metalle<\/td>\n Verbessert Erm\u00fcdungsfestigkeit und Spannungskorrosion<\/td>\n<\/tr>\n \n Chemisch<\/strong><\/td>\n Galvanik<\/td>\n Metalle<\/td>\n F\u00fcgt sch\u00fctzende oder dekorative Beschichtungen hinzu<\/td>\n<\/tr>\n \n Chemisch<\/strong><\/td>\n Elektropolieren<\/td>\n Rostfreier Stahl, Aluminium<\/td>\n Gl\u00e4ttet und passiviert Metalloberfl\u00e4chen<\/td>\n<\/tr>\n \n Chemisch<\/strong><\/td>\n Passivierung<\/td>\n Rostfreier Stahl<\/td>\n Verbessert die Korrosionsbest\u00e4ndigkeit<\/td>\n<\/tr>\n \n Chemisch<\/strong><\/td>\n Chemisches Mahlen<\/td>\n Metalle<\/td>\n Selektives Abtragen von Material f\u00fcr komplexe Formen<\/td>\n<\/tr>\n \n Thermische<\/strong><\/td>\n Laserpolieren<\/td>\n Metalle, Keramiken<\/td>\n Erzielt hochwertige Oberfl\u00e4chen bei komplexen Geometrien<\/td>\n<\/tr>\n \n Thermische<\/strong><\/td>\n Plasma-Polieren<\/td>\n Metalle<\/td>\n Gl\u00e4ttet Oberfl\u00e4chen schnell und ohne mechanischen Kontakt<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/div>\n Shot Peening<\/strong><\/h3>\n
![\"Shot](\"https:\/\/yijin.seo2.au\/wp-content\/uploads\/2024\/08\/shot-peening-surface-finish.webp\")
<\/p>\nKugelstrahlen ist eine Oberfl\u00e4chenbehandlung, die die Erm\u00fcdungsfestigkeit und die Best\u00e4ndigkeit gegen Spannungskorrosion erh\u00f6ht. Bei diesem Verfahren werden kleine kugelf\u00f6rmige Medien (Schrot) mit hoher Geschwindigkeit (30-100 m\/s) auf die Oberfl\u00e4che geschossen. Die Bediener steuern den Strahlmittelfluss und die Intensit\u00e4t mit speziellen Ger\u00e4ten wie dem Almen-Streifen-Test, der auch zur Messung der Prozesseffektivit\u00e4t verwendet wird. Dieses Verfahren verbessert die Materialeigenschaften und erzeugt eine gleichm\u00e4\u00dfige, leicht strukturierte Oberfl\u00e4che, die f\u00fcr zyklisch belastete Bauteile von Vorteil ist.<\/p>\n
Galvanik<\/strong><\/h3>\n
![\"Galvanische](\"https:\/\/yijin.seo2.au\/wp-content\/uploads\/2024\/08\/electroplating-sruface-finish.webp\")
<\/p>\nDie Galvanotechnik ist ein bekanntes Verfahren der Oberfl\u00e4chenveredelung, bei dem mit Hilfe von elektrischem Strom eine d\u00fcnne Metallschicht auf ein Substrat aufgebracht wird. Das Verfahren beginnt damit, dass das Werkst\u00fcck (Kathode) und die Metallquelle (Anode) in eine Elektrolytl\u00f6sung getaucht werden, die gel\u00f6ste Metallionen enth\u00e4lt. Wenn elektrischer Strom flie\u00dft, werden die Metallionen aus der L\u00f6sung reduziert und auf der Kathodenoberfl\u00e4che abgeschieden, so dass eine gleichm\u00e4\u00dfige Beschichtung entsteht. Die Galvanotechnik kann den Korrosionsschutz, die Verschlei\u00dffestigkeit und die dekorativen Oberfl\u00e4chen verbessern. \u00dcbliche Beschichtungsmetalle f\u00fcr die Galvanotechnik sind Gold, Silber, Nickel, Kupfer und Chrom. Dicke und Qualit\u00e4t der Beschichtung lassen sich auch durch Einstellung von Faktoren wie Stromdichte, Temperatur und Beschichtungsdauer steuern.<\/p>\n
Elektropolieren<\/strong><\/h3>\n
![\"Elektropolieren](\"https:\/\/yijin.seo2.au\/wp-content\/uploads\/2024\/08\/electropolishining-surface-finish.webp\")
<\/p>\nElektropolieren ist ein elektrochemisches Verfahren, bei dem eine d\u00fcnne Materialschicht von einer Oberfl\u00e4che entfernt wird, um diese glatt und gl\u00e4nzend zu machen. Dazu wird das Teil in eine Elektrolytl\u00f6sung getaucht und elektrischer Strom angelegt. Der Bediener steuert sorgf\u00e4ltig die Stromdichte und die Einwirkungszeit, um den gew\u00fcnschten Materialabtrag und die Gl\u00e4tte der Oberfl\u00e4che zu erzielen. Diese Technik eignet sich sehr gut zur Verbesserung der Korrosionsbest\u00e4ndigkeit und zur Herstellung sauberer, hygienischer Oberfl\u00e4chen auf Edelstahl und anderen korrosionsbest\u00e4ndigen Legierungen. Beim Elektropolieren k\u00f6nnen je nach Verfahrensparametern bis zu 40 Mikrometer Material von einer Oberfl\u00e4che entfernt werden, in der Regel jedoch zwischen 8 und 20 Mikrometer.<\/p>\n
Passivierung<\/strong><\/h3>\n
![\"Optionen](\"https:\/\/yijin.seo2.au\/wp-content\/uploads\/2024\/08\/passivation-surface-options.webp\")
<\/p>\nPassivierung ist eine chemische Behandlung, die die Korrosionsbest\u00e4ndigkeit einiger Metalle durch Bildung einer sch\u00fctzenden Oxidschicht verbessert. Bei dieser Technik wird das Teil in der Regel in eine saure L\u00f6sung (oft Salpeter- oder Zitronens\u00e4ure) getaucht, um Oberfl\u00e4chenverunreinigungen zu entfernen und die Oxidbildung zu f\u00f6rdern. Die Bediener steuern auch die Konzentration der L\u00f6sung, die Temperatur und die Eintauchzeit, um optimale Ergebnisse zu erzielen. Das Verfahren wird h\u00e4ufig bei rostfreiem Stahl und anderen korrosionsbest\u00e4ndigen Legierungen angewandt, um die Best\u00e4ndigkeit gegen Umwelteinfl\u00fcsse zu erh\u00f6hen, ohne die Abmessungen zu ver\u00e4ndern. Das Verfahren besteht aus vier Hauptschritten: Reinigung, Auftragen der Chemikalien, Sp\u00fclen und Oxidation zur Bildung der Passivschicht. So werden beispielsweise Edelstahlteile in der Regel 20-30 Minuten bei einer Temperatur zwischen Raumtemperatur und 65\u00b0C (149\u00b0F) gelagert.<\/p>\n
Pulverbeschichtung<\/strong><\/h3>\n
![\"Pulverbeschichtung](\"https:\/\/yijin.seo2.au\/wp-content\/uploads\/2024\/08\/powder-coating-surface-options.webp\")
<\/p>\nBei der Pulverbeschichtung wird ein trockenes Pulver elektrostatisch aufgetragen und dann durch Hitze geh\u00e4rtet, um eine dauerhafte, gleichm\u00e4\u00dfige Beschichtung zu erhalten. Dabei wird eine Schichtdicke von 30-130 \u03bcm erreicht, die einen hervorragenden Korrosionsschutz bietet (bis zu 3000 Stunden in Salzspr\u00fchtests). Das Verfahren wird h\u00e4ufig f\u00fcr Au\u00dfenger\u00e4te, Autoteile und Haushaltsger\u00e4te verwendet. Das Verfahren ist umweltfreundlicher, da keine L\u00f6sungsmittel verwendet werden und der Overspray einfach recycelt werden kann. Die verschiedenen Pulvertypen wie Polyester, Epoxid und Hybride haben einzigartige Eigenschaften wie UV-Best\u00e4ndigkeit, H\u00e4rte und Flexibilit\u00e4t.<\/p>\n
Laserpolieren<\/strong><\/h3>\n
![\"Laserpolieren\"](\"https:\/\/yijin.seo2.au\/wp-content\/uploads\/2024\/08\/laser-polishining.webp\")
<\/p>\nBeim Laserpolieren wird ein fokussierter Laserstrahl eingesetzt, um das Oberfl\u00e4chenmaterial zu schmelzen und umzuverteilen, so dass eine glatte Oberfl\u00e4che entsteht. Bei dieser Technik wird ein Laserstrahl in einem kontrollierten Muster \u00fcber die Oberfl\u00e4che gef\u00fchrt. Der Bediener passt die Parameter wie Laserleistung, Scangeschwindigkeit und Strahlfokus an, um die gew\u00fcnschte Oberfl\u00e4chenqualit\u00e4t zu erzielen. Dieses Verfahren eignet sich f\u00fcr komplexe Geometrien und schwer zug\u00e4ngliche Bereiche, da Ra-Werte bis zu 0,1 \u03bcm ohne mechanischen Kontakt erreicht werden k\u00f6nnen. Es ist eine vielseitige Option f\u00fcr verschiedene Materialien und Anwendungen, da es gut mit Metallen, Keramik und einigen Kunststoffen funktioniert.<\/p>\n