Bemerkenswerte Fortschritte im Hinblick auf Gerätschaften zum Entgraten, Reinigen und zur Oberflächenbehandlung bringt die Schleif- und Polierbürste aus Nylon. Mit diesem Hilfsmittel können praktisch alle entsprechenden Operationen parallel zu den normalen Arbeitsgängen ausgeführt werden. Das beschleunigt den Fertigungsdurchlauf, verbessert die Qualität und spart Zeit und Kosten – wie das Beispiel des kalifornischen Anwenders Orange Vise zeigt.
Schleif- und Polierbürsten aus Nylon für automatisierte Abläufe bestehen aus dicht auf einer Scheibe angeordneten Borsten. Jedes Filament enthält mineralische Partikel, die das Entgraten, Säubern, Glätten und Polieren sowie ggf. weitere einschlägige Arbeitsschritte optimieren. Obwohl verschiedene Größen und Bauweisen zum Einsatz auf CNC-Maschinen oder Produktionsrobotern zur Verfügung stehen, ist für alle Typen gemeinsam, dass Tausende von Nylonfäden in Verbindung mit den erwähnten mineralischen Bestandteilen auf einer mit einem Schaft versehenen Scheibe sitzen. Der Schaft wird mit wenigen Handgriffen in die Haltevorrichtung der Bearbeitungsmaschine eingesetzt.
Die Anwendungsmöglichkeiten umfassen Entgraten, Entrosten, Säubern, Vorbereitung der Werkstücke zum Beschichten oder Lackieren, Glätten und Polieren. Die Bürsten ersetzen Schleifpapier, Polierköpfe, Werkzeuge zum Anfasen und natürlich jegliche manuelle Bearbeitung. „Die Schleiffilamente stellen gewissermaßen flexible Feilen dar, die sich den Konturen des zu behandelnden Werkstückes anpassen, die Oberfläche reinigen und glätten, Anhaftungen entfernen und ein ideales Finish bewirken“, sagt Eric Sun, Gründer der Firma Orange Vise Company. Das Anwenderunternehmen mit Sitz im kalifornischen Union City stellt Maschinenschraubstöcke und ähnliche Gerätschaften her.
Eine Qualitäts-Polierbürste ist selbstschärfend, äußerst leistungsfähig und langlebig. Die lineare Borstenanordnung gewährleistet zuverlässigen Kontakt mit dem Werkstück. Im Unterschied zu Borsten aus Metall ist bei den Nylonfäden Bruch oder Verformung nicht zu befürchten. „Bei Drahtbürsten besteht das Problem, dass die Borsten herausgerissen werden; man kann die Befestigung nicht unlösbar gestalten“, erklärt Sun. „Und wenn sie sich verbiegen, bleiben sie meistens deformiert.“
Nylonborsten passen sich ans Werkstück an
Die Nylonborsten passen sich den Konturen komplexer Werkstücke besser an und vermeiden so, dass auf den bearbeiteten Flächen fehlerhafte Stellen verbleiben. Auch beim Einsatz mittels automatisierter Werkzeugmaschinen sind laut Sun keine zusätzlichen Instrumente wie Anfaswerkzeug oder Fräser erforderlich. „Dieses Arbeitsgerät ist auch verwendbar, wenn mit alternierender Drehrichtung gearbeitet werden muss, um höchsten Ansprüchen an die Oberflächenqualität gerecht zu werden“, fügt Sun hinzu. „Alternierende Arbeitsweise bewirkt sicherlich ein besonderes Finish, aber sie kann auch winzige Defekte zur Folge haben. Deshalb benötigt man unter Umständen eine oder zwei Extraminuten für den Bearbeitungsprozess; nach meiner Erfahrung lohnt sich das jedoch allemal.“
Sun hat aus den zur Verfügung stehenden Typen sich für die Nampower Linie entschieden, angeboten von Brush Research Manufacturing in Los Angeles, Kalifornien. „Diese Bürsten gibt es in zwei verschiedenen Ausführungen, die eine heißt Standard-Type und die andere Turbo-Type“, sagt er. „Wir verwenden die Standard-Type für sehr unebene Werkstücke mit vielen Erhebungen und Vertiefungen. Sie ist wirtschaftlich, wenn es um nicht zu schwierige Entgratungsarbeiten geht und die Durchlaufzeit kurz sein soll.“
Die Turbo-Type arbeitet etwas aggressiver und eignet sich deshalb für mittlere und schwere Anwendungen. Sie kommt insbesondere für flachere Werkstücke mit unkomplizierten Konturen in Frage. Das Resultat erweckt den Eindruck, als sei ein Fräser eingesetzt worden – in Wahrheit ist jedoch keinerlei Materialabtrag erfolgt. Von beiden Typen gibt es unterschiedliche Ausführungen. Das gilt für die Art des mineralischen Schleifmaterials und für die zu bearbeitenden Werkstoffe (z. B. Metall, Superlegierungen, Plastik, Verbundstoffe, Keramik u. a.). Um den Einsatz den gängigen Maschinentypen anzupassen, variieren auch die Maße – und zwar sind drei verschiedene Durchmesser und zwei unterschiedliche Längen verfügbar.
Keramik und Siliziumkarbid kombiniert
Die Filamente der Nampower-Scheibenbürsten bestehen aus einem Verbund aus Nylon und faserverstärkten Kunststoff. Einzigartig ist die Kombination von Keramik und Siliziumkarbid im Schleifkörper. Keramik ist vorteilhaft zur Entfernung metallischer Rückstände, kann aber Schrammen und Kratzer erzeugen. Siliziumkarbid wirkt solchen Beschädigungen entgegen. Die Vereinigung beider Elemente in ein und demselben Werkzeug ermöglicht eine Rundum-Bearbeitung in einem einzigen Arbeitsgang.
Die Bürsten eignen sich für die Bearbeitung von Nichteisenmetallen, Gusseisen, Baustahl, Schmiedeeisen, rostfreiem und legierten Stahl, Titan und Nickellegierungen. „Wir hatten nicht erwartet, die Bürsten so vielseitig verwenden zu können, aber wir finden ständig neue Einsatzmöglichkeiten“, sagt Sun. „Wir verwenden den gleichen Bürstentyp für Aluminium, Stahl, Gusseisen und rostfreien Stahl und brauchen das Werkzeug nur selten zu wechseln.“
Laut Sun verwendet Orange Vise verschiedene Polierwerkzeuge, darunter einen 45°-Fräskegel. Normalerweise verursacht der keine Kratzer – doch es kommt vor, selbst bei vorsichtigem Anfahren. Deshalb wurde ein Mitarbeiter eingestellt, um jedes Teil zu inspizieren und ggf. von Hand nachzuarbeiten. Heute läuft das automatisch ab, indem man eine Nampower Bürste in Verbindung mit einem Fräser einsetzt. Die Handarbeit ist überflüssig geworden, das Finish ist besser, und die einwandfreie Beschaffenheit der Teile ist gewährleistet.
Verpackungsfertige Teile
Bei Einsatz automatisierter Fertigung nach Feierabend oder an Wochenenden ist es vorteilhaft, dass der bearbeitete Artikel sofort in fertigem Zustand aus der Maschine kommt. „Weil einige Betriebe drei Schichten fahren – wenn sie das erforderliche Personal haben – , werden sie ihre Maschinen lieber zur Herstellung von Teilen nutzen und nicht dazu, Teile zu polieren“, so Sun. „Natürlich ist es effizienter, die produzierten Artikel sofort nach der maschinellen Bearbeitung verpackungsfertig verfügbar zu haben und auf den Weg zum Kunden bringen zu können. Das kann einen großen Unterschied machen – Stillstandzeiten der Maschinen werden vermieden, und darüber hinaus ist eine gleichbleibende Qualität der Erzeugnisse sichergestellt.“
Brush Research Manufacturing www.brushresearch.com
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