Metaal ontbramen

Bij machinaal ontbramen worden frees- of borstelgereedschappen gebruikt om bramen van werkstukken te verwijderen en randen af te ronden. Deze methode is ideaal voor serieproductie, grote onderdelen en het nauwkeurig ontbramen van metalen onderdelen. De machines maken hoge precisie, snelheid en herhaalbaarheid in het ontbraamproces mogelijk, waardoor ze met name essentieel zijn voor snelcyclische processen in de auto-industrie.

De kracht van machinale processen ligt in hun vermogen om grote hoeveelheden onderdelen efficiënt te verwerken. Procesautomatisering zorgt voor een consistente kwaliteit van de ontbraamde onderdelen. Deze methode kan aangepast worden aan verschillende materialen en maakt een nauwkeurige controle van het ontbraamproces mogelijk. Als er exacte randradii ingesteld moeten worden op CNC onderdelen, kan er vaak niet om machinaal ontbramen heen. Hiervoor bestaan echter ook innovatieve en flexibele alternatieven, zoals plasmaontbramen.

Mechanisch ontbramen vereist echter een investering in gespecialiseerde machines, wat initiële kosten met zich meebrengt. Bovendien vereist gereedschapsslijtage regelmatig onderhoud. De toegankelijkheid van deze gereedschappen is ook beperkt, vooral bij complexe geometrieën, waardoor ontbramen niet mogelijk is.

Thermisch ontbramen is een proces gebaseerd op thermisch-chemisch ontbramen. In een gesloten reactiekamer wordt een mengsel van brandstofgas en zuurstof ontstoken. De resulterende warmte-energie verdwijnt in minder dan een seconde en verbrandt of verdampt de bramen die aan de randen van het onderdeel uitsteken. Deze methode is bijzonder effectief voor harde materialen en kan bramen verwijderen die veroorzaakt zijn door bewerkingsprocessen zoals frezen of slijpen.

Toepassingen voor thermisch ontbramen omvatten vaak onderdelen waar hoge nauwkeurigheid en precisie vereist zijn. Het is zeer geschikt voor industriële toepassingen waar bramen verwijderd moeten worden van moeilijk bereikbare plaatsen of complexe geometrieën in het onderdeel. De kracht van dit proces ligt in de mogelijkheid om bramen efficiënt en nauwkeurig te verwijderen van metalen onderdelen. Dankzij de gerichte verbranding zijn zelfs inwendige boringen met een grote aspectverhouding geen probleem. Bovendien heeft thermisch ontbramen een van de laagste bewerkingskosten per eenheid, vooral bij serieproductie.

De nadelen van thermisch ontbramen komen voort uit het effect van het verbrandingsgas - oxidatie, verkleuring en andere ongewenste effecten zijn te verwachten. Deze moeten worden gecorrigeerd in een nabewerking, vooral bij ijzerhoudende materialen. Het kan ook niet geschikt zijn voor gevoelige materialen, omdat deze beschadigd kunnen raken door de warmtebehandeling. Het is niet mogelijk om randen af te ronden met thermisch ontbramen, wat het gebruik vooral in de medische technologie beperkt. Bovendien wordt de maximale componentgrootte beperkt door de grootte van de brandkamer.

Chemisch ontbramen is een proces waarbij chemische oplossingen worden gebruikt om bramen te verwijderen, waardoor het te bewerken materiaal oplost. De gebruikte chemicaliën worden aangepast aan de bewerkingstaak. Hierdoor wordt het onderdeel op alle punten aangevallen, zelfs op de moeilijk bereikbare punten, maar bij voorkeur bij uitstekende bramen. Deze worden sneller opgelost, maar niet uitsluitend. Afhankelijk van de inwerktijd in het bad, resulteert dit in een meer of minder uitgesproken oppervlakteafwerking door vermindering van de ruwheid. Het proces is bijzonder geschikt voor complexe geometrieën en moeilijk toegankelijke gebieden, omdat de oplossing alle bramen gemakkelijk kan bereiken. Industrieel wordt het meestal gebruikt voor ongelegeerd staal als bulkmateriaal, omdat hier een bijzonder efficiënt ontbraameffect mogelijk is.

Een van de sterke punten van chemisch ontbramen is de mogelijkheid om gelijkmatig en voorzichtig te ontbramen. Vooral bij fijne bramen zorgt dit voor een betrouwbare verwijdering met korte cyclustijden. Het is echter belangrijk om uiterst voorzichtig om te gaan met de chemische oplossingen, omdat deze over het algemeen zeer gevaarlijk zijn voor het milieu en de gezondheid.

Ontbramen door middel van vibrerende afwerking maakt gebruik van schuurmiddelen en water om bramen van metalen onderdelen te verwijderen. Dit proces is vooral geschikt voor minder complexe onderdelen zonder moeilijk bereikbare plaatsen. Het maakt een gelijkmatige verwerking mogelijk en draagt over het algemeen bij aan een gelijktijdige verbetering van de oppervlaktekwaliteit.

De kracht van massafabricage ligt in de aanpasbaarheid aan verschillende vormen en materialen en de mogelijkheid om verschillende geometrieën tegelijkertijd te ontbramen. Omdat de systeemtechnologie ingeburgerd en goedkoop is, kunnen processen vaak worden opgezet met lage investerings- en bedrijfskosten.

De maximale componentgrootte voor massafwerking wordt beperkt door het systeem. Het is echter tijdrovender dan sommige andere methodes en kan leiden tot oppervlakteveranderingen als er ongunstig mee wordt omgegaan.

Elektrochemisch ontbramen is een nauwkeurig proces op basis van elektrochemische reacties om bramen van metalen onderdelen te verwijderen. Het onderdeel, de tegenelektrode en een elektrolyt vormen een elektrochemische cel waarin uitstekende oppervlaktekenmerken zoals ruwheidspieken en bramen gericht worden verwijderd onder een gelijkspanning. Het is eigenlijk het tegenovergestelde van galvaniseren. Het verwijderde metaal hoopt zich op in de elektrolyt en moet daaruit worden verwijderd. Elektrochemisch ontbramen wordt vaak gebruikt om bramen op moeilijk bereikbare plaatsen of in complexe geometrieën te verwijderen.

De kracht van dit proces ligt in de precisie en de onafhankelijkheid van de hardheid van het materiaal. Dit betekent dat zelfs geharde metalen onderdelen die een mechanische uitdaging zouden vormen, zonder problemen bewerkt kunnen worden. Het snelle ontbramingseffect maakt een van de snelste cyclustijden van alle ontbramingsprocessen mogelijk.

Het grootste nadeel is de geometrie-specifieke matrijskathode. Dit vereist een overeenkomstige initiële investering voor elke nieuwe componentvorm. Bovendien vereist elektrochemisch ontbramen gespecialiseerde apparatuur en expertise, evenals nauwkeurige kennis van materiaalcompatibiliteit, aangezien niet alle metalen geschikt zijn voor het proces. Bovendien is de technologie alleen geschikt voor metalen onderdelen met fijne en zeer consistente bramen, aangezien grotere bramen buiten de werkspleet naar de kathode kunnen steken en tot kortsluiting kunnen leiden.

Ultrasoon ontbramen werkt niet door de ultrasone golven zelf, maar maakt gebruik van de traagheid van water. Bij dit proces wordt het onderdeel in een proceswaterbassin geplaatst, vergezeld van een sonotrode - een ultrasone transducer - die dicht langs de braam wordt geleid. Deze oscilleert zo snel heen en weer dat het omringende medium het niet kan bijhouden en implodeert in zogenaamde cavitatiebellen. Hierdoor wordt een sterk versnelde waterstraal uitgeworpen die op een procesbetrouwbare manier bramen afscheurt.

Ultrasoon ontbramen werkt selectief en kan voorzichtig bramen verwijderen van metalen onderdelen. De methode is zeer geschikt voor kleinere onderdelen en maakt nauwkeurig ontbramen mogelijk. Het gebruikte medium wordt niet beschouwd als kritisch voor de arbeidsveiligheid - het is meestal water met calciumcarbonaat als toevoeging.

Ultrasoon ontbramen bereikt zijn grenzen bij grotere onderdelen of bij massieve braamvorming, vooral bij uitgesproken braamwortels. Bovendien kunnen niet alle materialen worden bewerkt.

Bij straaltechnologieën worden schurende deeltjes gebruikt om bramen van metalen onderdelen te verwijderen. Deze worden versneld door middel van perslucht of rotatie en raken het onderdeel met een dienovereenkomstig hoge kinetische energie.

Deze methode blijkt effectief te zijn en kan gericht worden gestuurd vanwege het gelokaliseerde effect in het impactgebied, hoewel niet precies in een afgebakend gebied vanwege de ricochets. Handmatige geleiding is ook mogelijk voor het stralen van deeltjes.

De methode kan minder geschikt zijn voor zachtere materialen. Nauwkeurige controle is belangrijk om schade aan het onderdeel te voorkomen. Bovendien vereist deze technologie vaak een nauwgezette controle van het proces, bijv. de slijtage van het straalmiddel, wat het resultaat aanzienlijk beïnvloedt.

Bij cryogeen ontbramen worden onderdelen bij extreem lage temperaturen behandeld om bramen veilig te verwijderen. Met vloeibare stikstof worden de bramen afgekoeld tot temperaturen onder -100°C, waardoor ze vast en broos worden. Het metalen onderdeel wordt vervolgens gebombardeerd met granulaat, meestal kunststof, dat de bramen wegslaat.

Cryogeen ontbramen is zacht en vervormingsvrij, zonder negatieve invloed op het oppervlak.

Dit proces is effectief, maar de materiaalkosten kunnen hoog zijn en het hanteren van extreem lage temperaturen is een uitdaging. Het is geschikt voor een groot aantal metalen, maar heeft ook beperkingen. Zo is cryogeen ontbramen van staal niet mogelijk.