Entgraten mit Ultraschall

Grate gezielt, schonend und energieeffizient entfernen

Die Forderung nach höherer Prozesseffizienz macht auch vor dem Entgraten nicht halt. Mit dem Ultraschallentgraten steht nun erstmals ein Verfahren zur Verfügung, das die Kavitationswirkung von Ultraschall nutzt, um Grate an metallischen Bauteilen gezielt, schonend und kosteneffizient zu entfernen.

Grate an metallischen Bauteilen, insbesondere an Innenbereichen wie beispielsweise Bohrungsverschneidungen, werden heute üblicherweise mechanisch mit einem spanabheben Werkzeug entfernt. Dabei besteht die Gefahr, dass sich Sekundärgrate bilden. Alternativ kommen elektrochemische, thermische verfahren oder das Hochdruckwasserstrahlen zum Einsatz. Diese Technologien sind mit hohen Energiekosten verbunden.

In Kooperation mit dem Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Automatisierung IPA hat Weber Ultrasonics, einer der weltweit führendenden Hersteller Ultraschallkomponenten, ein Verfahren entwickelt, das die Kavitation von Ultraschall für die Entgratung metallischer Bauteile nutzt. Wie die Ultraschallreinigung findet auch das Entgraten in einer Flüssigkeit statt. Dabei werden die Werkstücke kurzzeitig einer intensiven Kavitation ausgesetzt. Die lokal begrenzten Kavitationsblasen mit hoher Dichte erzeugen beim Implodieren so hohe Drücke beziehungsweise Kräfte, dass die Grate gezielt, aber schonend beschallt werden. Wesentliche Kriterien für den Entgrateffekt sind die Amplitude, Leistung und Frequenz des Ultraschalls sowie die Entfernung zum Werkstück und die Behandlungszeit. Die Einstellung betriebsspezifischer Parameter ermöglicht, das gesamte Spektrum von der Mikro- bis zur Grobentgratung durchzuführen. Besonderer Effekt dabei: Gleichzeitig werden die entgrateten Flächen gezielt gereinigt.

Innen- und Außenflächen energieeffizient entgraten

Das neue Verfahren kann sowohl für die berührungslose Entgratung von Innenbereichen als auch von Bauteilaußenflächen, beispielsweise bei Stanz-, Aluminiumguss- und Zinkdruckgussteilen, eingesetzt werden. Die Anpassung an die jeweilige Bauteilgeometrie erfolgt durch das Design des Entgratwerkzeugs – der Sonotrode. Sie kann manuell, mechanisiert oder komplett automatisiert geführt werden.

Versuche mit verschiedenen Aluminiumteilen haben die sehr gute Entgratwirkung bestätigt. Dabei hat sich auch gezeigt, dass das Verfahren im Vergleich zum Hochdruckwasserstrahlentgraten deutlich energie- und kosteneffizienter arbeitet.

www.weber-ultrasonics.com

Über Weber Ultrasonics

Die im badischen Karlsbad-Ittersbach (Deutschland) ansässige Weber Ultrasonics GmbH wurde 1998 von Dieter Weber, Miterfinder des Push-Pull-Prinzips, gegründet. Das Unternehmen repräsentiert innerhalb der Weber Ultrasonics Group das Geschäftsfeld Surface Technology und hat sich mit innovativen Komponenten für die Ultraschallreinigung und exzellentem Service innerhalb weniger Jahre zu einem der internationalen Technologieführer entwickelt.

Die Ultraschallreinigungslösungen von Weber Ultrasonics kommen in der Automobil-, Sanitär- und Uhrenindustrie, der Elektrotechnik und Elektronik, der Feinmechanik und Optik, der Oberflächen- und Reinigungstechnik, der Metallverarbeitung, Leiterplattenfertigung und zahlreichen anderen Branchen zum Einsatz.

Weitere Geschäftsfelder der Weber Ultrasonics Group sind die Entwicklung und Herstellung hochwertiger Komponenten und Systeme für das Ultraschallschweißen und -trennen sowie die Umwelttechnik. Die Unternehmensgruppe ist in mehr als 50 Ländern vertreten. Das Tochterunternehmen Weber Ultrasonics America produziert und vertreibt die Ultraschalllösungen der Unternehmensgruppe auf dem gesamten amerikanischen Kontinent. Die 2013 gegründete Weber Ultrasonics Asia verantwortet den Vertrieb der Produkte zur Ultraschallreinigung im gesamten asiatischen Markt.