Heute möchten wir über das Entgraten von Teilen sprechen. Es mag wie ein relativ kleiner Schritt erscheinen, kann aber einen erheblichen Unterschied in der Qualität eines gefertigten Bauteils ausmachen.

Was verursacht Grate an Teilen?

Wenn Sie schon eigene Teile gefertigt haben, kennen Sie das Problem mit Graten wahrscheinlich bereits. Man setzt einen Schnitt – und bleibt mit einem Grat zurück. Es ist nahezu unvermeidbar. Das Werkzeug spielt dabei meist keine Rolle: Egal ob Bügelsäge, Kaltkreissäge, Trennscheibe, Plasmaschneider oder Blechschere – sie alle hinterlassen Grate. Beim Plasmaschneiden spricht man oft von Schlacke oder Dross. Selbst Präzisionsmaschinen wie Fräsen und Drehmaschinen hinterlassen Grate an den Kanten. Auch Bohrer und Stanzwerkzeuge sind nicht immun, selten bohrt man ein Loch ins Metall, ohne einen Grat zu erzeugen. Sogar Laserschneider, mit ihrem feinen Schnittspalt und hochintensivem Licht, können Grate hinterlassen – das ist einfach die Natur des Materialabtrags.

Warum hinterlassen all diese Schneidverfahren Grate? Sie sind nicht alle gleich. Mechanische Schneidverfahren wie Messer, Scheren und Stanzwerkzeuge erzeugen Grate, weil das Werkzeug das Material auf mikroskopischer Ebene so lange verdrängt, bis es versagt. Dieses Versagen erfolgt meist nach einer gewissen plastischen Verformung (das ist der Punkt, an dem sich das Material dauerhaft dehnt oder staucht, aber noch nicht gebrochen ist). Wenn das Material schließlich nachgibt und sich trennt, bleibt diese kleine Verformung oft an der Kante des Schnitts erhalten. Es gibt verschiedene „Arten“ von Graten, je nachdem, wie und wo das Material verdrängt wird, aber am Ende entstehen sie immer ähnlich.

Bei thermischen Verfahren wie Laserschneiden, Plasmaschneiden oder Autogenbrennen läuft es etwas anders. Das Material wird im Schnittspalt tatsächlich geschmolzen oder verdampft und durch Druckluft (Luft oder ein anderes Gas wie Stickstoff oder Sauerstoff) herausgeblasen. Manchmal kühlt ein kleiner Teil des geschmolzenen Materials gerade so weit ab, bevor er das Grundmaterial ganz verlässt, dass er wieder erstarrt und haften bleibt. Deshalb finden sich auf der Rückseite eines thermischen Schnitts meist mehr Schlacke als auf der Oberseite – wobei sie auch dort auftreten kann.

Warum sollte man Grate entfernen?

Egal, wie Ihr Grat entstanden ist – es gibt viele gute Gründe, ihn zu entfernen.

• Optik – Ein unbearbeitetes Teil sieht einfach unfertig aus. Nichts signalisiert deutlicher „Ich hatte keine Zeit mehr“, als ein Werkstück mit Graten an den Kanten. Entfernen Sie Grate und brechen Sie scharfe Kanten für ein perfektes Erscheinungsbild.
• Oberflächenveredelung – Ein Grat oder eine scharfe Kante ist genau dort, wo Beschichtungen und Oberflächen besonders dünn ausfallen. Außerdem reiben diese Stellen oft an anderen Bauteilen und nutzen sich schneller ab. Grate und scharfe Kanten sind ideale Stellen für Abplatzungen der Beschichtung. Entfernen Sie Grate und brechen Sie Kanten für ein bestmögliches Finish.
• Spannung – Ein Grat ist ein sehr dünner, fragiler Materialrest, der leicht absplittert, reißt oder bricht. In der Materialwissenschaft ist dies als Rissinitiierung bekannt – ein Punkt, an dem mikroskopische Fehler entstehen, die sich zu größeren Rissen entwickeln können. Entfernen Sie Grate und brechen Sie Kanten, um das Risiko vorzeitiger Ausfälle zu reduzieren.
• Passgenauigkeit – Passende Teile können durch Grate blockiert werden. Haben Sie schon einmal das Ende eines Bolzens oder einer Gewindestange abgeschnitten und versucht, ihn dann in ein Gewinde zu drehen? Mit einer angefasten Kante läuft das Gewinde deutlich sauberer. Entfernen Sie Grate, um die gewünschten Toleranzen und Passungen einzuhalten.
• Arbeitssicherheit – Viele Menschen lernen Grate durch schmerzhafte Schnitte kennen. Manchmal ist es nur ein Kratzer, manchmal sind Stiche oder Schlimmeres nötig. Das möchte niemand. Entfernen Sie Grate und scharfe Kanten, um Verletzungen zu vermeiden.

Was ist das Gleitschleifverfahren?

Kommen wir nun zur Entfernung der Grate. Es gibt zahlreiche Methoden, um Grate zu beseitigen – manuell oder maschinell. Kaum eine ist jedoch so schnell und einfach wie das Gleitschleifen. Das Gleitschleifen ist ein weitgehend automatisiertes Verfahren, bei dem die Kanten mehrerer Teile gleichzeitig entgratet werden. Dabei werden die Teile zusammen mit einem Schleifmedium in einen Behälter gegeben und dort in Bewegung versetzt. Oft werden zusätzlich Schleifmittel oder Schmierstoffe hinzugegeben, um den Prozess zu unterstützen. Die Schleifmedien reichen von sehr weichen Materialien wie Kunststoffpellets, Walnussschalen oder sogar Reis bis hin zu harten Keramikkörpern. Je nach Medium kann ein aggressiver Materialabtrag oder eine feine Politur erzielt werden. Auch die Art des Gleitschleifens kann variieren.

Eine der häufigsten Gerätearten ist der Vibrationsgleitschleifer. Hierbei wird der Behälter in Schwingung versetzt, wodurch eine Relativbewegung zwischen Medium und Werkstück entsteht. Vibrationsgleitschleifen ist automatisiert, aber eher schonend und daher langsamer beim Entgraten.

Alternativ gibt es Zentrifugalgleitschleifer, bei denen durch schnelles Drehen eine intensive Bewegung zwischen Medium und Werkstück entsteht. Wegen der höheren Drehzahlen wirken größere Kräfte, wodurch das Entgraten schneller abläuft als beim Vibrationsgleitschleifen. Das Verfahren ist jedoch aggressiver und daher ungeeignet für empfindliche oder filigrane Bauteile.

Welche Vorteile bietet das Gleitschleifen Ihrer Teile?

• Gleichmäßiges Entgraten – Das Gleitschleifen umhüllt die Teile mit Schleifmedium und sorgt für eine gleichmäßige Bearbeitung aller Flächen und Kanten.
• Zeiteffizienz – Das Verfahren läuft automatisiert ab – die Maschine übernimmt die Arbeit, anstatt dass eine Person jede Kante einzeln abfahren muss. Zentrifugalgleitschleifer arbeiten durch ihre hohen Kräfte noch schneller.
• Kosteneffizienz – Viele Teile können gleichzeitig im Gleitschleifer bearbeitet werden, meist ohne menschliches Eingreifen. Die Medien halten oft länger als manuelle Schleifmittel wie Schleifscheiben oder Sandpapier.
• Verbesserte Arbeitssicherheit – Es besteht keine Gefahr, beim Entgraten abzurutschen und sich zu verletzen. Zudem entsteht kaum Staub.
• Verbesserte Optik – Das Gleitschleifen wird oft eingesetzt, um eine gleichmäßige, ansprechende Oberfläche zu erzielen. Besonders bei Messermachern beliebt, kann so beispielsweise ein Stonewashed-Finish erzeugt werden.
• Oberflächenglättung – Das Gleitschleifen entfernt nicht nur Grate, sondern bricht scharfe Kanten und reduziert andere mechanische Oberflächenfehler.
• Kantenverrundung – Siehe Oberflächenglättung.
• Serienbearbeitung – Durch die gleichzeitige Bearbeitung mehrerer Teile werden Kosten und Zeitaufwand reduziert.
• Vielseitigkeit – Mit unterschiedlichen Medien können verschiedene Ergebnisse erzielt werden – vom groben Entgraten bis zur Politur.
• Reinigung und Entfettung – Neben dem Entgraten können im Gleitschleifprozess die Komponenten auch effektiv gereinigt und entfettet werden, sodass sie vor weiteren Bearbeitungsschritten die erforderliche Sauberkeit aufweisen.
• Prozessstandardisierung – Mit modernen Gleitschleifmaschinen lassen sich Bearbeitungsprozesse standardisieren, wodurch Schwankungen reduziert und eine gleichbleibende Qualität in der Serie gewährleistet werden.
• Spannungsreduzierung – Dies ist nicht ausschließlich dem Gleitschleifen vorbehalten, aber ein Vorteil des Entgratens. Andere automatisierte Verfahren wie das lineare Entgraten entfernen zwar Grate, hinterlassen aber oft scharfe Kanten, die als Spannungskonzentratoren wirken können.

Was ist bei der Konstruktion von Teilen für das Gleitschleifen zu beachten?

Wir bieten zwei Optionen für das Entgraten Ihrer Teile an: Lineares Entgraten und Gleitschleifen, die Sie gegen einen Aufpreis zu Ihrer Bestellung hinzufügen können. Doch welche Teile eignen sich besonders gut für das Gleitschleifen?

• Die Teile sollten kleiner als 100 x 180 mm und größer als 12 x 38 mm sein
• Die Mindestmaterialstärke für das Gleitschleifen beträgt 3 mm
• Die minimale Schlitzbreite aller Teile muss mindestens 0,75 mm betragen. Unsere Polybeads, die verhindern, dass die Teile aneinander haften, würden sich sonst verklemmen.

Wie beeinflusst das Gleitschleifen andere Oberflächenbearbeitungen?

• Das Gleitschleifen entfernt nicht alle Grate von vorhergehenden Bearbeitungsschritten wie Senken oder Gewindeschneiden.
• Das Gleitschleifen verändert die finale Optik des Teils, insbesondere in Verbindung mit weiteren Oberflächen wie Eloxieren, Galvanisieren oder Pulverbeschichten.
• Eloxierte Teile erhalten ein matteres, satiniertes Finish.
• Wie bereits erwähnt, sorgen gleitgeschliffene, verrundete Kanten nicht nur für eine andere Optik, sondern machen die Endbeschichtung auch langlebiger. Je schärfer die Kante, desto leichter platzt eine Beschichtung ab. Die leichte Verrundung verbessert die Haftung, erhöht Haltbarkeit und Lebensdauer des Bauteils.
• Bei Teilen aus Baustahl oder mit Sauerstoffschnitt wird die Oxidation an der Schnittkante entfernt, sodass nach dem Prozess blankes Metall vorliegt. Ein großer Vorteil für Schweißer: Die Kanten müssen nicht mehr aufwendig abgeschliffen werden – einfach direkt losschweißen!