Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Bürstspanen steigert Flexibilität der Feinbearbeitung

08.01.2010
Bürstspanen eröffnet als Oberflächenfeinbearbeitungsverfahren wegen der großen Bandbreite verfügbarer Werkzeuge und Schleifstoffe erhebliches Potenzial für vielfältigste Anwendungsfälle. Dieses Fertigungsverfahren lässt sich gleichermaßen in der Klein- und Großserienfertigung nutzen.

Konventionelles Bürstspanen, das auch die Bezeichnung Nadelfräsen trägt, ist klassisch den Fertigungsverfahren mit geometrisch bestimmten Schneiden zuzuordnen. Dabei gelangt eine definierte Anzahl elastischer, metallischer Drahtstifte zum Einsatz, deren Enden als Schneiden dienen. Die Drahtstifte werden meist in Form rotierender Bürsten (Metallbürsten) eingesetzt. Im Gegensatz dazu setzt die innovative Technologie des Bürstspanens mit geometrisch unbestimmten Schneiden auf den Einsatz von Polymerborsten, die Träger eingelagerter Abrasivstoffe sind (Filamentbürsten).

Diese Menge an nicht exakt zu benennenden, sich im Eingriff befindenden Schleifpartikeln führt während der Bearbeitung durch den Kontakt mit der Werkstückoberfläche zu einem Materialabtrag, der sich je nach gefordertem Eigenschaftsprofil der zu fertigenden Oberfläche in einem großen Bereich gestalten lässt. Damit erhält man ein Fertigungsverfahren mit elastischem Werkzeug, das dem Schleifen ähnelt, jedoch auf kostenintensive, hochgenau abgerichtete und stoßempfindliche Schleifwerkzeuge verzichtet.

Bürstspanen als Finishingverfahren auf CNC-Dreh- und Fräsmaschinen

Bürstspanen mit Filamentbürsten ist auf konventionellen CNC-Dreh- oder -Bearbei-tungszentren als Finishingverfahren einsetzbar. Vielfach ermöglicht dies den Verzicht auf den Einsatz zusätzlicher Arbeitsstationen, beispielsweise zum Außenrundschleifen, verbunden mit dem Wegfall von Stationswechsel und den entsprechenden Rüst- und Nebenzeiten. Die breite Vielfalt unterschiedlicher einsetzbarer Filamente, Abrasivstoffe, Körnungen und Geometrien führt dabei zu einem in großem Maße variierbaren und gestaltbaren Werkzeug, das höchst flexibel an die Fertigungserfordernisse anpassbar und damit sehr variabel einsetzbar ist.

Je nach Art und Lage der zu bearbeitenden Werkstückgeometrie kann das Bürstspanen in unterschiedlichster Weise – beispielsweise auf Drehmaschinen als Außen-/Innenrundbearbeitung oder Stirnseitenbearbeitung – flexibel eingesetzt werden.

Das Bürstspanen ist in den vielfältigsten Einsatzbereichen sowohl zur ökonomischen als auch ökologischen Bearbeitung einer breiten Spanne unterschiedlicher Werkstoffe (von Metallen über Keramik bis hin zu Holz oder Textil ) sowie zur effizienten Realisierung definierter Feingestaltparameter anwendbar. Die Oberflächenfeinbearbeitung ohne Kühlschmiermittel macht das Verfahren aus ökonomischer und ökologischer Sicht interessant. Es ist damit für Bearbeitungsstationen mit Trockenbearbeitung geeignet.

Große Oberflächen sind in kurzer Zeit bearbeitbar

Die potenzielle Anwendungsspanne reicht vom gezielten Aufrauen von Oberflächen zur Fertigung optischer oder funktionaler Flächen über das Entgraten bis hin zur Feinbearbeitung bei sehr geringen Aufmaßen sowie zur gezielten Beeinflussung von Oberflächenstrukturen, beispielsweise gekreuzte Strukturen ähnlich dem Zylinderhonen.

Auf CNC-Bearbeitungszentren ist das Bürstspanen vor allem wegen der dadurch auf diesen Maschinen erreichbaren Rauheitskennwerte interessant. Dabei sind große Oberflächen in kurzer Zeit bearbeitbar.

Insbesondere für die Aufarbeitung interessant ist zusätzlich die Möglichkeit des me-chanischen Entfernens von Rost, Zunder oder Oberflächenverunreinigungen als Reinigungsschritt oder als Verfahren zur Oberflächenvorbehandlung.

Beispiele für die Anwendbarkeit des Bürstspanens gibt es genug. In der Motorenfertigung müssen unter anderem Zylinderkopf, Ventile, Kurbelgehäuse, Kurbelwelle spanend bearbeitet werden. Im Formenbau sind zum Beispiel gespante Oberflächen feinzubearbeiten.

Neben der Neuteilefertigung ist die Aufarbeitung beziehungsweise das Retrofitting ein äußerst interessanter Anwendungsfall. Die Aufarbeitung von Bauteilen dient zur Wiederherstellung des Neuzustandes gebrauchter Teile, wobei vielfach trennende Fertigungsverfahren auf Werkzeugmaschinen zum Einsatz gelangen. Dabei ist das Bürstspanen sowohl zur funktionellen als auch zur geometrischen Aufarbeitung sehr effizient einsetzbar, weil in vielen Fällen die Oberflächenfeingestalt verbessert werden muss. Ein Anwendungsbeispiel ist die Instandsetzung von Kurbelgehäusen, wo die Zylinderlaufbahnen mit Bürstwerkzeugen bearbeitet werden.

Bürstspanen – ein flexibles Fertigungsverfahren

Bürstspanen ist ein flexibles spanendes Fertigungsverfahren, das für einen möglichst produktiven Einsatz automatisiert angewendet werden muss. Dadurch können Einsatzfelder in der Klein- und Großserienfertigung erschlossen werden. Dafür sind die etablierten CNC einsetzbar. Die Erzeugung der Steuerungsprogramme erfolgt dabei möglichst effizient analog zu Dreh-, Fräs-, Bohrbearbeitungen mit entsprechenden CAD/CAM-Systemen.

Bernd Rosemann | MM MaschinenMarkt
Weitere Informationen:
http://www.maschinenmarkt.vogel.de/themenkanaele/produktion/zerspanungstechnik/articles/245075/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Maschinenbau:

nachricht Additive Fertigung von Hartmetall-Schneidwerkzeugen
17.10.2019 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

nachricht Deburring EXPO: Blechkanten und Funktionsoberflächen mit dem Laser veredeln
12.09.2019 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Die schnellste Ameise der Welt - Wüstenflitzer haben kurze Beine, aber eine perfekte Koordination

Silberameisen gelten als schnellste Ameisen der Welt - obwohl ihre Beine verhältnismäßig kurz sind. Daher haben Forschende der Universität Ulm den besonderen Laufstil dieses "Wüstenflitzers" auf einer Ameisen-Rennstrecke ergründet. Veröffentlicht wurde diese Entdeckung jüngst im „Journal of Experimental Biology“.

Sie geht auf Nahrungssuche, wenn andere Siesta halten: Die saharische Silberameise macht vor allem in der Mittagshitze der Sahara und in den Wüsten der...

Im Focus: Fraunhofer FHR zeigt kontaktlose, zerstörungsfreie Qualitätskontrolle von Kunststoffprodukten auf der K 2019

Auf der K 2019, der Weltleitmesse für die Kunststoff- und Kautschukindustrie vom 16.-23. Oktober in Düsseldorf, demonstriert das Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHR das breite Anwendungsspektrum des von ihm entwickelten Millimeterwellen-Scanners SAMMI® im Kunststoffbereich. Im Rahmen des Messeauftritts führen die Wissenschaftler die vielseitigen Möglichkeiten der Millimeterwellentechnologie zur kontaktlosen, zerstörungsfreien Prüfung von Kunststoffprodukten vor.

Millimeterwellen sind in der Lage, nicht leitende, sogenannte dielektrische Materialien zu durchdringen. Damit eigen sie sich in besonderem Maße zum Einsatz in...

Im Focus: Solving the mystery of quantum light in thin layers

A very special kind of light is emitted by tungsten diselenide layers. The reason for this has been unclear. Now an explanation has been found at TU Wien (Vienna)

It is an exotic phenomenon that nobody was able to explain for years: when energy is supplied to a thin layer of the material tungsten diselenide, it begins to...

Im Focus: Rätsel gelöst: Das Quantenleuchten dünner Schichten

Eine ganz spezielle Art von Licht wird von Wolfram-Diselenid-Schichten ausgesandt. Warum das so ist, war bisher unklar. An der TU Wien wurde nun eine Erklärung gefunden.

Es ist ein merkwürdiges Phänomen, das jahrelang niemand erklären konnte: Wenn man einer dünnen Schicht des Materials Wolfram-Diselenid Energie zuführt, dann...

Im Focus: Wie sich Reibung bei topologischen Isolatoren kontrollieren lässt

Topologische Isolatoren sind neuartige Materialien, die elektrischen Strom an der Oberfläche leiten, sich im Innern aber wie Isolatoren verhalten. Wie sie auf Reibung reagieren, haben Physiker der Universität Basel und der Technischen Universität Istanbul nun erstmals untersucht. Ihr Experiment zeigt, dass die durch Reibung erzeugt Wärme deutlich geringer ausfällt als in herkömmlichen Materialien. Dafür verantwortlich ist ein neuartiger Quantenmechanismus, berichten die Forscher in der Fachzeitschrift «Nature Materials».

Dank ihren einzigartigen elektrischen Eigenschaften versprechen topologische Isolatoren zahlreiche Neuerungen in der Elektronik- und Computerindustrie, aber...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

VR-/AR-Technologien aus der Nische holen

18.10.2019 | Veranstaltungen

Ein Marktplatz zur digitalen Transformation

18.10.2019 | Veranstaltungen

Wenn der Mensch auf Künstliche Intelligenz trifft

17.10.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Insekten teilen den gleichen Signalweg zur dreidimensionalen Entwicklung ihres Körpers

18.10.2019 | Biowissenschaften Chemie

Volle Wertschöpfungskette in der Mikrosystemtechnik – vom Chip bis zum Prototyp

18.10.2019 | Physik Astronomie

Innovative Datenanalyse von Fraunhofer Austria

18.10.2019 | Informationstechnologie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics