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Entgraten im Stahlzuschnitt: Maschinen, Prozesse & Kosten
- Entgraten im Stahlzuschnitt: Maschinen, Prozesse & Kosten
- Was ist Entgraten?
- 6 Gründe, warum Entgraten wichtig ist
- Entgratverfahren im Überblick
- Entgraten und Industrie 4.0 im digitalisierten Betrieb
- Normen und Standards beim Entgraten
- Was bedeutet "kanten gratfrei" nach DIN ISO 13715?
- Tipps zur Gratvermeidung
- Engraten von Brennteilen
- Engraten von Plasmazuschnitten
- Engraten von Laserzuschnitten und Wasserstrahlteilen
- Welche Methoden gibt es zum mechanischen Entgraten?
- Automatisiertes, maschinelles Entgraten
- Entscheidungshilfe – Kosten & Wirtschaftlichkeit
- Entscheiderfragen für Betriebsleitung
- FAQ Anwender-Fragen zum Entgraten
Ein sauberer Schnitt ist erst der Anfang. In der industriellen Blechbearbeitung von Zuschnitten und Konturteilen können Millimeter – oder genauer gesagt: Grate – über Erfolg oder Misserfolg entscheiden. Diese winzigen Materialüberstände können die Funktion, Optik und Sicherheit eines Bauteils erheblich beeinträchtigen. Das Entgraten entfernt diese unerwünschten Grate und stellt sicher, dass Qualität, Maßhaltigkeit und Langlebigkeit gewährleistet sind – von einfachen Blechteilen bis hin zu hochpräzisen Frästeilen.
Dieser Beitrag beleuchtet die gängigsten Verfahren, Normen und Trends beim Entgraten und bietet praktische Hinweise für die Auswahl der passenden Methode.
Was ist Entgraten?
Unter Entgraten versteht man das Entfernen von Graten, also unerwünschten Materialresten oder scharfen Kanten, die bei Trenn-, Umform- oder Zerspanungsprozessen beim Bearbeiten von Metallen entstehen. Grate treten z. B. an Bohrungen, Schnittkanten oder Fräskonturen auf und können zu Funktionsstörungen, Montageproblemen oder Sicherheitsrisiken führen.
Die Norm DIN ISO 13715 definiert dabei präzise, wie Kanten zu gestalten und Grate zu vermeiden oder gezielt zu tolerieren sind – ein wichtiger Aspekt für die durchgängige Qualitätsplanung und -prüfung in Fertigungsprozessen.
Was ist ein Grat?
Grate sind Materialüberstände, die bei der Bearbeitung von Werkstücken entstehen. Sie können scharfe Kanten, Splitter, Schlackeanhaftungen oder Ausfaserungen sein und stellen oft eine Gefahr für die Bediener dar, da sie Verletzungen verursachen können. Darüber hinaus können Grate, Schlackeanhaftungen die Montage von Bauteilen erschweren und die Funktionstüchtigkeit von Maschinen beeinträchtigen.
Grate können je nach Schneidprozess auch mehrere Milimeter lang sein. Sie können ergänzt werden durch Schlacke- und Perlenspritzer und je nach Materialzusammensetzung kann das Entfernen dieser verschiedenen Störungen aufwendig sein.
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6 Gründe, warum Entgraten wichtig ist
Obwohl das Entgraten häufig als nachgelagerter Prozessschritt betrachtet wird, stellt es einen integralen Bestandteil einer qualitätsorientierten Fertigung dar. Die Gründe hierfür sind vielfältig:
- Sicherheitsaspekte: Scharfe Kanten stellen ein erhebliches Verletzungsrisiko dar, sowohl während der Montage als auch im Endprodukt
- Kundenanforderungen: Bei der Bestellung von Teilen ohne Grate oder mit entgraten Kanten ist die Einhaltung dieser Spezifikation durch den Lieferanten zwingend erforderlich.
- Oberflächenqualität: Für beschichtete, lackierte oder schweißbare Bauteile ist eine gratfreie Oberfläche unerlässlich.
- Funktionalität: Grate beeinträchtigen Passungen, Dichtflächen und Bewegungsabläufe. Sie können zudem zu erhöhtem Werkzeugverschleiß bei Abkantbänken, Walzenrichtmaschinen oder Werkzeugbearbeitungsmaschinen für die spanende Bearbeitung führen.
- Produkthaftung: Grate besitzen die unerwünschte Eigenschaft, sich unkontrolliert und zu einem ungünstigen Zeitpunkt zu lösen, was zu Schäden am Endprodukt, einschließlich sicherheitskritischer Komponenten, führen kann. In solchen Fällen haften die Hersteller für die entstandenen Schäden, was deutlich kostspieliger ist als das Entgraten.
- Normenkonformität: Branchen wie die Automobil-, Luftfahrtindustrie, Medizintechnik und andere schreiben die Herstellung gratfreier Bauteile vor.
Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass das Entgraten keine Option, sondern eine Notwendigkeit darstellt.
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Entgratverfahren im Überblick
Es gibt zahlreiche Verfahren zum Entgraten, die sich je nach Material, Bauteilgeometrie, Losgröße und Automatisierungsgrad unterscheiden:
Manuelles Entgraten
Das klassische Handentgraten erfolgt mit Feilen, Bürsten, Messern oder Schleifmitteln. Häufig wird der Grat manuell mit einfachen Werkzeugen(Schaber) oder einem anderen Blechteil abgeschlagen, abgeschabt. Es ist flexibel und günstig, aber wenig reproduzierbar und zeitintensiv. Geeignet für Einzelteile oder schwer zugängliche Bereiche. Problematisch und zeitaufwendig ist das Handling, wenn die Bauteile sehr groß oder schwer sind.
Mechanisches Entgraten
- Fräsen & Schleifen: Besonders für präzise Kantenbearbeitung geeignet.
- Bürstenentgraten: Mit rotierenden Bürsten oder abrasiven Nylonborsten.
- Gleitschleifen / Vibrationsentgraten: Für Klein- und Massenteile, auch in komplexen Geometrien.
- Rommel für Kleinteile.
Mechanische Verfahren bieten gute Automatisierbarkeit und sind in vielen Werkstoffen einsetzbar.
Thermisches Entgraten (TEM)
Thermisches Entgraten (TEM) ist ein Fertigungsverfahren, das dünne Grate an metallischen und nichtmetallischen Werkstücken entfernt. Dabei wird ein Gasgemisch in einer Entgratkammer gezündet, wodurch die Grate durch Verbrennung abgetragen werden. Besonders vorteilhaft ist, dass auch schwer zugängliche Stellen, wie Überschneidungen zweier Bohrungen, entgratet werden können. (Quelle wikipedia)
Chemisches und elektrochemisches Entgraten
- Chemisches Entgraten: Das Werkstück wird in ein Säurebad getaucht, das selektiv Grate auflöst.
- ECM (Electrochemical Machining): Eine elektrochemische Reaktion löst Material gezielt an Kanten.
Diese Verfahren ermöglichen höchste Präzision, erfordern aber hohes Know-how und spezifische Anlagen. (Quelle: wikipedia)
Wasserstrahlentgraten
Als besonders umweltfreundlich und präzise gilt das Entgraten mit einem Hochdruckwasserstrahl, oft in Verbindung mit abrasiven Partikeln. Ideal zur Gratentfernung bei thermischen Trennprozessen – etwa nach dem Laserschneiden oder dem Plasmaschneiden.
Entgraten und Industrie 4.0 im digitalisierten Betrieb
In modernen Fertigungslinien ist das Entgraten zunehmend in automatisierte Prozesse integriert – inklusive robotergestützter Bearbeitungszellen, CNC-gesteuerter Bürststationen oder vollintegrierter Systeme mit Sensorik.
Vorteile:
- Konstante Qualität
- Rückverfolgbarkeit
- Taktzeitreduktion
- Prozesssicherheit
Als Zukunftstrend gilt die Closed-Loop-Entgratung, bei der Kanten nachgemessen und gezielt nachbearbeitet werden, ganz ohne manuelles Eingreifen.
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Normen und Standards beim Entgraten
Eine professionelle Entgratung orientiert sich an definierten Standards:
- DIN ISO 13715: Festlegung von Kantenangaben auf Zeichnungen
- DIN 8593: Klassifikation der Entgratverfahren
- ISO 9013: Bewertet die thermische Schnittqualität (inkl. Gratbildung)
- VDI 3400: Richtlinien zur Kantenqualität
Diese Normen dienen nicht nur der Qualitätssicherung, sondern erleichtern auch die Kommunikation mit Kunden, Lieferanten und Prüfstellen.
Was bedeutet "kanten gratfrei"?
Laut DIN ISO 13715 gelten Werkstückkanten als „gratig“, wenn ihr Überstand mehr als 0,05 mm von der idealgeometrischen Form abweicht. Kürzere Grate werden als scharfkantig oder sogar als gratfrei eingestuft.
Tipps zur Gratvermeidung
Noch besser als Entgraten ist die präventive Gratvermeidung:
- Konstruktion optimieren: Geometrien vermeiden, die zur Gratbildung neigen.
- Prozessparameter anpassen: Optimale Schnittgeschwindigkeit und Schneidparameter wie Abstand, Fokuslage, Düsendurchmesser etc. einstellen. Im spanenden Bereich für scharfe Werkzeuge sorgen.
- Fasen und Radiusbearbeitung integrieren: Kombinierte Bearbeitungsstrategien verhindern sekundäre Gratbildung.
Ein durchdachtes Bauteildesign reduziert nicht nur die Nacharbeit, sondern senkt auch die Stückkosten nachhaltig. Häufigeres Auswechseln stumpfer Werkzeuge reduziert Gratbildung.
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Entgraten von Brennteilen
Bei thermischen Schneidprozessen entsteht in der Regel Gratbildung. Ist der Grat größer, sprechen wir auch von Bartbildung.
Als Bart bezeichnet man eine größere Schlackeanhaftung, die besonders häufig beim Brennschneiden entsteht. Der Bart besitzt die Eigenschaft, dass er nach Abkühlen des Brennteils nach dem autogenen Brennschneiden einfach abspringt, wenn er einen mechanischen Einfluss erfährt und nicht immer ist ein individuelles, manuelle Abschlagen erforderlich. Je dicker der Bart, desto leichter springt er bei einer mechanischen Erschütterung vom Blechzuschnitt ab. Daher gilt eine ungeschriebene Regel bei Brennschneidern: "wenn schon ein Bart, dann richtig groß".
Daraus haben Brennschneider die folgende Technik entwickelt, hierzu muss je nach Material und Dicke der Brenner die korrekte Flammeinstellung besitzen. Nach Abkühlung der Brennteile wirft man sie beim Abräumen vom Brenntisch in den Container oder auf den Boden oder auf eine Palette. Ergebnis: Weitestgehend springt der Schlackebart nach dieser mechanischen Störung ab.
Vorsicht: geeigneten Spritzschutz tragen, Körper und Augen schützen und auf vorbeigehende Personen achten.
Wenn aber dieses einfache Verfahren nicht ausreicht, bleibt keine andere Wahl als maschinelle Mittel für die Entgratung einzusetzen.
Entgraten von Plasmazuschnitten
Auch beim Plasmaschneiden ist eine Gratbildung möglich, sogar Schlackeanhaftung, also Bartbildung und Metallspritzer, sind beim Plasma-Schneidprozess sichtbar.
Die Einflussfaktoren für die Höhe des Grates sind unterschiedlich: Der Siliziumgehalt im kohlenstoffhaltigen Stahl beeinflußt die Gratbildung, ebenso die Oberflächenbeschichtung des Schneidgutes, seine Dicke, die Schneidgeometrie (viel zentrierte Hitze durch kleine Konturen), die Prozessparameter, die Wahl der Schneidgase und des Plasmabrenners. Edelstahl zeigt eine andere Art der Gratbildung, als Normalstahl und Alu.
Je nach verwendeter Plasmastromquelle und den Schneiddaten kann der Grat von ganz gering bis groß ausfallen. Wird ein Qualitäts-Mehrgasfeinstrahlplasma eingesetzt, reduziert sich der Grat zwar immens, doch auch hierbei kann die nachträgliche Entfernung von Schlacke und anhaftenden Spritzern dennoch erforderlich sein. Darüber hinaus gibt es bestimmte Materialgüten, bei denen eine vermehrte Gratbildung auftritt. Je nach Erfahrungsstufe des Lohnschneiders kann auch bei Qualitätsplasma ein mehr oder weniger großer Grat entstehen, den es zu entfernen gilt.
Egal, wie man es auch anstellt, eine 100%ige Gratfreiheit für alle erdenklichen Konturen, bei jeder Materialgüte und in jeder Situationen kann niemand garantieren, so dass das anschließende Entgraten zwar minimierbar, aber gänzlich nicht zu 100% vermeidbar ist.
Die Entgratung erfolgt bei Plasmateilen ebenso wie bei Brennteilen meistens mechanisch, siehe Erklärungen zu mechanischem Entgraten.
Entgraten von Laserzuschnitten und Wasserstrahlteilen
Nahezu alle Anwender von Schneidanlagen kennen dieses Problem: Laser- und Wasserstrahlteile sind zwar meistens gratfrei, doch häufig sind die Schnittkanten zu scharfkantig und können zu Verletzungen führen oder in Nachfolgeprozessen Schäden an Maschinen erzeugen. Laserschnitt zeigen scharfe Grate, die Montage stören, Arbeitsunfälle verursachen oder Lack-/Schweißprozesse behindern. Viele Kunden verlangen daher ein Abrunden der Kanten.
Letztlich kommt es aber auf das Bauteil und seine Verwendung an. In vielen Fällen kann der reine Entgratungsprozess bei den beiden Schneidverfahren Laserschneiden und Wasserstrahlschneiden eingespart werden, wenn alle Parameter optimal eingestellt sind und das Schneidmaterial mitspielt. Sicherer fährt man als Lohnschneider jedoch immer, wenn man alle Zuschnitte sauber entgratet.
Beliebte Produkte der Schneidbranche
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Welche Methoden gibt es zum mechanischen Entgraten?
1. Manuelle Handarbeit, Schaber
Wie oben auf dem Foto 1 wird einfach ein anderes Brennteil zum Schaben des Bartes benutzt oder viele Bediener bauen sich einen passend langen Schaber, mit dessen Hilfe sie den Schlackebart abschaben, abschlagen.
2. Rotierende Entgratungstrommel (Abgekürztes Fachwort "Rommel")
Große Teile werden in der Regel mit einem Winkelschleifer manuell entgratet, während Kleinteile häufig in eine Rommel geworfen werden. Eine Rommel kann man sich einfach ausgedrückt als eine drehende Trommel vorstellen, ähnlich wie ein "Betonmischer", der eine verschließbare Klappe besitzt. Die Kleinteile werden dort unter Hinzugabe von Kies oder anderen Schleif- oder Schlagkörpern (z.B. Eisenkugeln) 20 bis 40 Minuten lang gedreht, bis der Grat an den Blechzuschnitten an allen Seiten und Kanten abgeschlagen ist.
Vorteil der Entgrattungstrommel (Rommel):
- Geringe Anschaffungskosten
- Geringe Betriebskosten
- Lohnt sich besonders bei großen Stückzahlen
- Eignet sich besonders auch für Kleinteile, die nur schwer zu fixieren sind
- Teile werden auch an der Oberfläche gereinigt, wenngleich dies unregelmäßig erfolgt
- Mischung verschiedener Teile ist kein Problem
- Einfach Bedienung, erfordert kein Fachpersonal
- Entgratung erfolgt parallel zum Schneiden, keine zusätzliche Manpower erforderlich
- Schnelle Amortisation in unter zwei Jahren möglich
Nachteil der Rommel:
- Die Oberflächen der Teile verkratzen und die Kanten werden unkontrolliert abgerundet - was manche Endkunden stören könnte.
- Außerdem ist dieses Verfahren nur für Kleinteile bis zu einer bestimmten Größe möglich.
- Ein erhöhter Lärmpegel ist nicht ausschließbar, der allerdings durch entsprechende Schallisolierung minimiert werden kann.
- Eine Prozessverkettung gestaltet sich bei diesem Entgratungsverfahren als schwierig.
3. Entgratung mit dem Winkelschleifer
Vorteile des Winkelschleifers
- Geringe Investition
- Keine besonderen Fachkenntnisse des Personals erforderlich
- Eignet sich für große Teile
Nachteil des mechanischen Entgratverfahrens: Winkelschleifer
- Die manuelle Entgratung mit dem Winkelschleifer ist langwierig.
- Die zu entgratenden Teile müssen gedreht werden, was bei Stückgewichten von mehreren Hundert Kilo bis zu einigen Tonnen durchaus zeitaufwendig und nicht ungefährlich ist.
- Qualitätssicherung ist erfahrungs- und damit personenabhängig.
- Eingeschränkte Reproduzierbarkeit - jedes Teil besitzt ein anderes Schliffbild.
- Es handelt sich um personenbezogene Handarbeit, die kostenintensiv ist.
- Winkelschleifer und Schleißblätter sind Verbrauchsmaterial
- Unfallgefährdend durch Funken-, Schnitt- und Quetschgefahren
- Lärmbelästigend für alle Werker in der Halle
- Personalmangel für diese harte Tätigkeit
- Prozessverkettung und Materialflussteuerung nur in engen Grenzen bis gar nicht möglich
Automatisiertes, maschinelles Entgraten
Sowohl für Lohnschneider als auch für Schneidabteilungen, die selber Teile zuschneiden kann sich eine automatisierte Entgratungsanlage besonders lohnen. Das mechanische Entgraten kostet Personal, es ist zeitintensiv, nicht automatisierbar und die Ergebnisse sind in der Regel inhomogen, nicht reproduzierbar. Entgratungsanlagen sind verkettbar, bieten hohe Automatisierungsmöglichkeiten und eignen sich schon bei kleinen Losgrößen.
Welche Anlagen lohnen sich wirklich?
Entgratungstrommeln
Rotierende Entgratungstrommeln, auch als 'Rommel' bezeichnet eignet sich ideal für kleine bis mittlere dicke Stahlteile und gilt als besonders wirtschaftlich bei Einzel- und Serienfertigung. Rommeln zeichnen sich durch ein günstiges Kosten-Nutzen-Verhältnis aus
Bürsten- & Bandschleifanlagen: Entgratungsanlagen
Beispiele für Entgratungsmaschinen (Auflistung ohne Bewertung): ARKU EdgeBreaker, Lissmac SBM-XL SMW 5-Serie, Timesavers, Hans Weber PT oder TT Serie, Loewer DiscMaster, Q-Fin, Hessemann ...
Eigenschaften automatisierter Entgratungssysteme: Für größere Bleche geeignet, bis 2.000 mm Breite, in Sonderfällen auch abweichend davon möglich.
Modellabhängige beidseitige Bearbeitung in einem Durchgang spart bis zu 50 % Zeit und Kosten.
Automatische Dickeneinstellung. Entgraten und Abrunden mit Radius möglich sowie schleifen mit Oberflächenfinish möglich, je nach Anlagenmodell, wobei bei der Radiuserstellung häufig Kompromisse getroffen werden müssen.
Anlagen werden oft mit einer Absaugung der Schleifstäube ausgeführt und besitzen häufig einfache Einrichtvorrichtungen, je nach Modell.
Der Fließprozess kann mit Folgeprozessen verkettet werden, dadurch weitere Einsparungen möglich sind.
Die Beschickung und die Entnahme der zu entgratenden Teile ist mit optionalen Roboteranlagen verkettbar.
Robotersysteme
Beispiele für vollautomatisierte Entgratungssysteme (ohne Bewertung): z.B. Teqram, ABB, ...
Moderne automatisierte Systeme besitzen eine Visionkamera, Mustererkennung und sind mit KI ausgestattet. Die Entnahme der Teile erfolgt mit dem Roboterarm, ein automatisches Wenden der Teile auch bei schweren und großen Exponaten erfolgt je nach System automatisch.
Eine zusätzliche Programmierung des Entgratungssystems ist nicht erforderlich, das Vision-System mit seiner KI erkennt das Teil und steuert den Roboterarm samt der Bestückung mit konventionellen Entgratungswerkzeugen. Der Roboter greift sich die üblichen mechanischen Werkzeuge, vom Winkelschleifer bis zum Fräser und führt mit nahezu gleichbleibender Qualität und ohne Ermüdung die erforderlichen Entgratungsarbeiten oder Abrundungen aus - mit reproduzierbarer Qualität, autonom und verkettbar mit wenig bis kaum menschlichen Eingriffen.
Entscheidungshilfe – Kosten & Wirtschaftlichkeit der Entgratungsverfahren
Beispielhafte Tabelle mit typischen Invest- & Betriebskosten:
1. Entgratungskosten bei manuellem Entgraten:
- Geringe Investition, preiswerte Maschinenkosten, lediglich Handwerkzeuge erforderlich
- Dafür stark Personalabhängig: Annahme 1 bis 5 Minuten pro Werkstück, Annahme im Mittel 3 Minuten zum Entgraten.
- Lohnkosten: 35 bis 50 €/h, Durchschnitt 40 €/h
➔ Kosten pro Teil: (3 min / 60) * 40 = 2,0 €/Teil (ohne Materialkosten und ohne Schleifmittelkosten, Schruppscheiben etc.)
Vorteile der manuellen Entgratung:
geeignet für kleine Losgrößen, Einzelteile, Nacharbeit.
Wobei dieses Berechnung ein fiktives Beispiel darstellt, bei welchem mit einer Bearbeitungszeit von 3 Minuten gerechnet wurde. In Bild 1 hat der Werker für das Abschlagen der Schlacke keine 10 Sekunden pro Teil benötigt, so dass die eigentlichen Kosten nur dann ermittelbar sind, wenn man das jeweilige Teil individuell berücksichtigt.
2. Entgratungskosten für eine Bandanlage / Entgratungsanlage:
- Investition Maschinenpreis: 150.000 - 400.000 € (Preis variiert je nach Arbeitsbreite z.B. 600 mm, 1.000 mm, 1.500 mm; nach Anzahl der Schleifmodule ( 1 - 4 Stationen), Zusatzeinrichtungen z.B. Wendestation, Fördergänge, Vakuumtisch, Absaugung etc.)
- Betriebskosten:
Energieverbrauch: 10 - 25 kW -> ca. 3 bis 8 €/h
Verbrauchsmaterialien: Schleifbänder, Schleifvliese: Geschätzte Annahme ca. 1.000 bis 3.000 €/Jahr, je nach Einsatzart, Schichtdauer, Auslastung kann der Wert auch erheblich hiervon variieren - sprechen Sie dazu Ihren Lieferanten an. Hinzu kommen noch Absaugfilter, Ersatzteile, Kühlmittel etc.
- Personalaufwand:
In der Regel 1 Bedienperson, anteilig zum Rüsten der Maschine erforderlich. Annahme: 5 bis 15 min/h Personalbindung.
Lohnkosten höher, da speziell geschulter Fachpersonal erforderlich: 40 bis 60 €/h. Mittelwert 50 €/h. Anteilig: (10min./60min) * 50€/h = 8,3 €/h
- Taktung, Leistung:
Typische Vorschubgeschwindigkeit: 1 bis 6 m/min
Typischer Durchsatz: Bei 2 mm dickem Blech mit 1.000 mm Breite und 5 Blechen/min, → 5 m2/min = 300 m2/h ergeben (Annahme) 80 bis 150 Teile/h je nach Teilegröße
- Stückkostenberechnung bei Verwendung einer automatischen Entgratungsmaschine
Gehen wir von folgenden Annahmen im vereinfachten Beispiel aus:
- Maschinenstundensatz: Investition 300.000€, Nutzungsdauer: 8 Jahre mit je 1.500 h/a → Maschinenkosten ca. 25 €/h
- Betriebskosten inkl. Strom, Schleifmittel, Verschleiß: ca. 15 €/h
- Personal (anteilig): ca. 7 €/h
- Gesamtkosten je Stunde: 47 €/h bei einer Leistung von 100 Teilen/h
→ Stückkosten (in unserem Beispiel): 47 €/h / 100 Teile = 0,47 €/Teil
In der Praxis tritt ein Kostenrahmen je nach Losgröße, Teilegröße und Anlagentyp auf und muss individuell mit den Daten Ihres Maschienlieferanten ermittelt werden.
Vorteile automatischer Bandanlagen / Entgratungsmaschinen:
+ Sehr hohe Reproduzierbarkeit, gleichmässiges Entgraten und Kantenverrunden
+ Ideal für Laser- und Brennteile, auch für die Zunderentfernung und Oxidschicht, auch Anlagen für die Entferung von Schlackespritzern erhältlich
+ Intergrierbar in Fertigungsstraßen, z.B. im Anschluss an Laserschneidanlagen
+ Minimale Personalbindung, damit niedrige Lohnkosten im Vergleich zu Handentgratung
+ Trockene oder nasse Bearbeitung möglich, modellabhängig, angepasst an Werkstoff und Anforderungen
Nachteile bzw. Einschränkungen automatischer Bandanlagen / Entgratungsmaschinen:
- Hohe Anfangsinvestition, wirtschaftlich nur ab einem gewissen Durchsatz
- Platzbedarf, je nach Ausführung mehrere Quadratmeter erforderlich
- Eingeschränkte Geometrieflexibilität, nur für flache Teile, keine 3D-Bauteile
- Schleifmittelwechsel bei Materialwechsel erforderlich, z.B. von Stahl auf Aluminium nötig
Gerne erstellen wir für Sie eine individuelle Wirtschaftlichkeitsberechnung.
Häufige Fragen aus der Praxis
Ist Rommel teurer als manuelles Schleifen?
Kurzfristig ja – langfristig kann sich die Rommelanlage in wenigen Jahren amortisieren.
Kann ich mit einer Maschine mehrere Dicken bearbeiten?
- Entgratungssystene: Ja, viele Entgratungssysteme passen sich flexibel an Verzugsbreiten und Dicken an. (modellabhängig)
- Entgratungsroboter: Besitzt der Roboter ein Vision-System mit KI kann er jedes Teil individuell bearbeiten und erlaubt so eine maximale Flexibilität.
- Rommel: Innerhalb einer gewissen Toleranz von wenigen Millimetern können Teile mit unterschiedlichen Dicken in den Drehbehälter der Rommel eingeworfen werden.
Wie laut sind Bürstenanlagen?
Geschlossene Entgratungssysteme arbeiten leiser als Rommeln, trotz Schallisolierung.
Roboter stehen meist in abgetrennten Bereichen, da sie mit konventionellen Werkzeugen wie einem Winkelschleifer arbeiten, entstehen auch die typischen Lautstärken. Robotersysteme können ebenso wie Entgratungsanlagen oder Rommeln natürlich auch in lärmisolierten Schallschutzkabinen aufgebaut werden, wodurch die Lärmbelastung gesenkt werden kann.
Fragen zur Lärmemission von konkreten Entgratungsanlagen direkt an Hersteller wenden.
Entscheiderfragen für Betriebsleitung
Welche Losgrößen entgrate ich?
Hier stellen wir Ihnen eine grobe Einteilung als Beispiel vor. Für konkrete Anwendung sollten Sie aber auch die Geometrie, Größe und Materialien Ihrer Teile bewerten.
Beispiel:
< 100 Teile → Manuell
100 – 500 Teile → Entgratungstrommel
> 500 Teile → Bandsystem / Bürstenvollautomaten / Roboter
Welche Teilegeometrie?
Bei vielen kleinen Teilen könnte der Einsatz einer Rommel oder die mechanische manuelle Entgratung ideal sein.
Bei großen Platten könnten automatisierte Bürstensystem / Bandschleifen / Roboter in Betracht kommen.
Eine Einzelfallbetrachtung ist in jedem Fall erforderlich.
Geforderte Kantenqualität & Rechtssicherheit
Bei warmfesten oder hochfesten Stahl kann die Entgratung beidseitig in einem Durchgang mit Sensorunterstützung erfolgen.
Für Laserteile kommen flexible Systeme mit Verzugsausgleich zum Einsatz.
Wie finde ich das passende Angebot, den passenden Lieferanten für mich?
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FAQ Entgraten
Ringe innen verputzen
Üblicherweise verputzen viele Anwender Ringe, die mit Autogen geschnitten wurden und dicker als 20 mm sind, im Innendurchmesser (Anschnitt) mit einem Rundschleifer.
Natürlich bieten sich auch automatische Engratungssysteme an, doch den Anschnitt im Innenloch können sie in der Regel nicht hinreichend erforderlich entfernen bzw. optimieren. Grat und Schlacke sind für diese Anlagen kein Problem solange die Zuschnitte in den passenden Abmessungen vorliegen. Doch häufig sind die Brennzuschnitte entschieden zu groß für Entgratungssysteme, so dass nur noch die manuelle Bearbeitung Abhilfe schafft.
NEU: Mit Hilfe von Robotern, Vision-Systemen und einer KI-Software, welche die Bilder analysiert und die Konturen erkennt werden automatisch die Geometrien gefunden und es können damit auch große Teile geputzt werden. Dabei nimmt der Roboter das passende Werkzeug zur "Hand" und schleift, entgratet, verputzt die Teile OHNE eine vorherige Programmierung sanft, schonend und vor allem gleichmässig. Bei hohen Stückgewichten übernehmen weitere Handlingsroboter das Drehen und das Palettieren auftragsbezogen und 24/7 am Stück. Die KI-Software erlaubt dem System, die Entscheidung, was wie am besten an welcher Stelle zu tun ist, genauso wie es ein Mensch tun würde.
Wünschenswert: Gratfreie Brennteile!
Der Wunsch nach gratfreien Brennteilen ist verständlich, denn entgraten kostet Zeit und damit Geld. Der Endkunde erwartet natürlich gratfreie Teile und ist nicht immer dazu bereit, diesen Schritt zu bezahlen. Somit entsteht nicht selten ein Dilemma.
Was also ist zu tun?
Bestimmte Schneidprozesse beinhalten fast immer mal mehr oder weniger Grat. Die Gratgröße ist auch abhängig von den Legierungsbestandteilen des zu schneidenden Metalls, beispielsweise fördert ein höherer Siliziumanteil im Stahl die Gratbildung bei einem thermischen Zuschnitt.
Bestimmte Gratarten lassen sich nur schwer entfernen und werden oftmals manuell mit Winkelschleifer entfernt. Doch ab einer bestimmten Menge an Zuschnitten wächst der Wunsch, diesen Schritt mit Hilfe einer auto. Entgratungsanlage ausführen zu lassen.
Manche Lohnschneider nutzen eine Rommel. Dies ist eine Art Betonmischer, eine 6-eckige Trommel häufig mit einer Schallisolierung ausgestattet. In die Trommel füllt man die Zuschnitte sowie ein geeignetes Schleifmittel ein, z.B. Stahlkugeln oder Korund oder einfach einige Tausend M24-Muttern, je nachdem, was der Erfindergeist so hergibt. Durch die Drehung der Trommel werden die Brennteile blank und entgratet. Die Laufzeit der Trommel kann man nach Belieben und nach Erfahrung einstellen.
Sind die Teile jedoch zu groß für die Rommel oder wird ein bestimmtes Schliffbild verlangt, so sind automatische Entgratungsanlagen die richtige Wahl.
Sind die Teile darüber hinaus noch größer, so dass sie auch für das Förderband der Entgratungsanlage zu groß sind, kommt nur noch eine manuelle Entgratung mit dem Winkelschleifer in Frage. So wird es derzeit in geschätzt 99% der Betriebe gemacht, die im Grobblechbereich tätig sind.
2023 wurde ein neues System vorgestellt, bei dem mehrere Roboter diese Arbeit mit Hilfe eines Vision-Systems und einer speziellen KI-Software automatisch verrichten.
