Entgraten – So wird es richtig gemacht

Montage, Sicherheit, Funktionalität und auch die Ästhetik der Werkstücke – für sie alle spielt das Entgraten eine wichtige Rolle. Beim Laserschneiden handelt es sich um ein äußerst präzises Schneidverfahren. Doch aufgrund seiner Präzision kann es auch eine scharfe Kante, einen sogenannten Grat, hinterlassen.

Die Oberfläche eines Grats ist rau und kann im Zusammenspiel mit der scharfen Kante für das Werkstück zum Problem werden. Bevor Zuschnitte nach dem Schneiden in den nächsten Produktionsschritt übergehen, müssen sie zuvor entgratet werden.

Das Kreuztaler Laserwerk erklärt dir, wie es zu dem Grat kommt und wie du ihn wieder entfernst. Was ist dabei zu beachten und welche Methoden sind dafür am besten geeignet?

Die Herkunft des Grates

Der Grat entsteht beim Laserschneiden an den Schnittkanten aufgrund des Schneidprozesses selbst. Obwohl der genaue Mechanismus je nach Laserschneidverfahren variiert, sind die folgenden Elemente für die Entstehung eines Grats verantwortlich:

Zunächst einmal spielt das Schneidverfahren eine wichtige Rolle. Das Material schmilzt und/oder verdampft, weil der Laserstrahl an der Schnittkante hohe Temperaturen erzeugt. Es entsteht eine Schmelzzone, die durch das geschmolzene Material entlang der Schnittkante gebildet wird.

Das Material wird von einem schmalen Schnitt durch den Laserstrahl getrennt. Dieser Schnittspalt ist normalerweise etwas breiter als der Durchmesser des Laserstrahls. Das führt dazu, dass das Material an den Seiten des Schnitts erhitzt wird.

Entlang der Schnittkante bildet das geschmolzene Material ein Schmelzbad. Das Schmelzbad besteht aus einer Mischung aus geschmolzenem Material und Verdampfungsprodukten. Mit der Bewegung des Schneidkopfes verschiebt sich auch das Schmelzbad mit. 

Diese Schmelzbadbewegung kann aufgrund der Schnittgeschwindigkeit und der Strömungseigenschaften des Schmelzbads seitlich verlaufen. Dadurch fließt das geschmolzene Material teilweise über den Schneidspalt hinaus und erstarrt an den Kanten.

Ein Grat entsteht als Folge dieser Prozesse entlang der Schnittkante. Der Grat kann sowohl an der Ober- als auch an der Unterseite des Werkstücks vorhanden sein. Er besteht aus erstarrtem, geschmolzenem Material.

Verschiedene Schneidparameter und -einstellungen können angepasst werden, um die Bildung von Graten zu verringern. Dazu gehören die Leistung des Lasers, die Schnittgeschwindigkeit und die Fokussierung des Laserstrahls. Auch die Verwendung von unterstützenden Gasen, um die Schnittkante zu kühlen und zu spülen, spielt eine Rolle. Die Optimierung dieser Parameter ermöglicht eine saubere Schnittkante und verringert die Bildung von Graten.

Methoden zum Entgraten

Laserschneiden ist nicht das einzige Fertigungsverfahren, bei dem ein Grat entstehen kann. Es gibt daher eine Reihe von Methoden, die zum Entgraten gewählt werden können. Jede dieser Methoden hat ihre eigenen Vor- und Nachteile und kann sich für schwer zugängliche Stellen besser eignen. Wir möchten dir daher einen Überblick geben, welche Optionen dir zum Entgraten bleiben.

Manuelles Entgraten: Diese Art des Entgratens erfordert ein wenig Handarbeit. Werkzeuge wie Entgratmesser, Feilen oder Schleifpapier werden genutzt, um Grate und scharfe Kanten zu entfernen. Die Handarbeit ist ideal für kleinere Mengen oder Teile mit komplizierten Geometrien, für die automatisierte Entgratungstechniken nicht geeignet sind.

Maschinenelles Entgraten: Um Grate und scharfe Kanten von Werkstücken zu entfernen, können automatisierte Entgratungsmaschinen wie Bandschleifmaschinen oder Bürstmaschinen verwendet werden. Diese Maschinen verwenden rotierende Schleif- oder Bürstwerkzeuge, um die Schnittkanten zu glätten und abzurunden. Sie sind ideal für größere Mengen und sind effektiver als das Entgraten mit der Hand.

Verwendung von Abrasiven: Um die Grate abzutragen, wird bei dieser Technik ein Strahlmittel wie Sand oder Kugeln mit Druck auf die Schnittkanten aufgebracht. Es besteht die Möglichkeit, das Strahlen durch Druckluft oder mechanische Vorrichtungen durchzuführen. Abrasivmittel können besonders effektiv bei der Entgratung komplexer Geometrien oder schwer zugänglicher Bereiche sein.

Chemisches Entgraten: Diese Art des Entgratens erfordert die Verwendung chemischer Substanzen, um die Grate zu lösen oder gar aufzulösen. Die Werkstücke werden mit einer Entgratungslösung oder -paste besprüht oder in eine Entgratungslösung eingetaucht. So kann das Material an den Kanten entfernt werden. Chemisches Entgraten kann für empfindliche oder komplexe Teile hilfreich sein, aber es erfordert die richtige Auswahl der Entgratungslösung. Außerdem erfordert es zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen.

Thermisches Entgraten: Bei dieser Technik wird die Schnittkante des Werkstücks durch Wärmebehandlung erhitzt und dann rapide abgekühlt. Dies führt zu einer gezielten Änderung der Materialstruktur an der Schnittkante. Grate lassen sich jetzt durch Schleifen oder Bürsten deutlich einfacher vom Werkstück entfernen.

Die Wahl der Entgratungsmethode hängt von verschiedenen Faktoren ab. Darunter fallen die Geometrie des Werkstücks, die gefertigte Anzahl, die Art des Materials und der gewünschte Entgratungsfaktor. Um die besten Ergebnisse zu erzielen, werden häufig verschiedene Entgratungstechniken miteinander kombiniert.