Radieren – Definition, Verfahren und Anwendung

Radieren ist ein Fertigungsverfahren, das in der Regel auf einer Drehbank durchgeführt wird und bei dem ein Muster aus geraden, diagonalen oder sich kreuzenden Linien in das Material eingeschmolzen wird. Es handelt sich dabei um ein Verfahren, das an Schrauben oder Knöpfen durchgeführt wird, die von Hand gedreht werden sollen. Die eingekerbten Muster sollen ein Verrutschen verhindern. Das Rastermuster des Werkstücks kann variieren. Durch die Rändelung verrutscht das Material des Werkstücks weniger, und die einfache Anordnung der Rillen und des Rastermusters macht das Werkstück optisch ansprechender.

Derzeit gibt es mehrere Arten von Rändelungen:

A – gerade (die Rändelungslinien verlaufen parallel zur Wellenachse),
B – rechtsgängig schraubenförmig (unter 45° zur Wellenachse geneigt),
C – schraubenförmig links (um 135° zur Wellenachse geneigt),
D – schraubenförmiges Kreuz (konvex),
E – schraubenförmiges Kreuz (konkav),
F – Kreuz Kreuz (konvex),
G – kreuzförmig (konkav).

Wir besprechen die breitere Anwendung und ihre Vorteile weiter unten!

Die Verwendung von Rändelungen

Warum die Rändelung? Aus mehreren Gründen:

Führen Sie diese Operation durch, um eine Nut in einem Teil des Werkstücks zu erzeugen. Die Rändelung ermöglicht es der Hand, das gerändelte Werkstück besser zu greifen als eine glatte Metalloberfläche. Manchmal besteht das Rändelmuster aus einer Reihe von geraden Spiralen oder Rillen und nicht aus dem typischen Kreuzmuster.
Das Rändeln kann auch als Reparaturmethode eingesetzt werden, da die gewalzte, gerändelte Oberfläche um die Vertiefungen herum konvexe Bereiche aufweist, die den Verschleiß des Teils ausgleichen können. Im Zeitalter billiger Arbeitskräfte und teurer Teile war diese Reparatur bei Verbrennungsmotorkolben möglich, und die verschlissene Kolbenschale wurde durch Rändeln auf Nennmaß vergrößert. Da Kfz-Teile immer billiger werden, ist das Rändeln nicht mehr so verbreitet wie früher.
Das Rändeln kann auch verwendet werden, wenn Komponenten zu Produkten mit geringer Präzision zusammengefügt werden sollen, wie z. B. Metallstifte in Kunststoffformen. Die Außenfläche des Metallstifts ist gerändelt, so dass sich das konvexe Detail in den Kunststoff „einbeißt”, unabhängig davon, ob die Größe des Kunststofflochs genau dem Durchmesser des Stifts entspricht.
Werkzeuggriffe, automatische Bleistifte, Pistolengriffe, Hanteln, Motorradlenkerbefestigungsflächen und Knöpfe von elektronischen Geräten sind häufig gerändelt.
Die Rändelung wird auch bei Dartgriffen und BMX-Fahrradpedalen verwendet. Es ist auf vielen chirurgischen Instrumenten zu finden, um die Werkzeuge zu kennzeichnen und die Reinigung mit einer Bürste zu erleichtern.

Wie funktioniert das Rändelverfahren?

Das Rändeln erfolgt in der Regel mit einer oder mehreren sehr starren Walzen, die die gegenüberliegende Seite des anzubringenden Musters enthalten. Gerade” (nicht kreuzförmige) Rändelungen können mit einer Walze extrudiert werden, aber das Material muss richtig unterstützt werden, um Verformungen zu vermeiden. Ein Kreuzmuster kann durch eine der folgenden Methoden erzielt werden:

Scharfstellen einer einzelnen Rolle, die die komplette Rückseite des gewünschten Musters enthält. Diese können verwendet werden, um „männliche” oder „weibliche” Muster zu erstellen.
Rollen Sie das Stück gerade nach links, dann gerade nach rechts (oder umgekehrt), wobei eine oder mehrere Rollen nach links gleichzeitig mit einer oder mehreren Rollen nach rechts verwendet werden.
Verwenden Sie einen Kolben mit einer Teilung, die ein Vielfaches des Umfangs ist, oder eine Teilung mit einem Durchmesser größer als π. Der Durchmesser der Rohlinge ist entscheidend für eine hochwertige Rändelung. Ein falscher Rohlingsdurchmesser führt zu einer doppelten Rändelung, was zu einem feineren Muster führt, als für die Rändelung vorgesehen war. Damit die Rändelung korrekt aussieht, ohne dass es zu Doppelspuren kommt, müssen Sie den Durchmesser des Kolbens an den Rändelhub anpassen. Dies ist vergleichbar mit zwei passenden Zahnrädern mit demselben Durchmesser. Jedes Mal, wenn ein Zahn hinzugefügt wird, vergrößert sich der Durchmesser um einen diskreten Betrag. Es gibt keinen Zwischendurchendurchmesser, der funktioniert. Das Gleiche gilt für Rändelungen und Rändelkolben, wobei die Rändelung glücklicherweise eine gewisse Fehlertoleranz aufweist, bevor Probleme auftreten. Die Gesamtzahl der Rändel für einen bestimmten Durchmesser wird in der Regel dreimal von unten nach oben im Muster wiederholt. Im Gegensatz zu Rändelschnitten ist der Abstand zwischen den Schnitten nicht festgelegt und kann so eingestellt werden, dass die Gesamtzahl der Muster um das Werkstück herum erzeugt werden kann, unabhängig vom Durchmesser des Werkstücks.
Die mitgelieferten Handrändelwerkzeuge ähneln den Rohrschneidern, enthalten jedoch Rändelräder anstelle von Schneidrädern. In der Regel wird das Werkzeug auf drei Rädern getragen: zwei linke und ein rechtes, oder umgekehrt.
Die Rändelräder werden oft automatisch zugeführt. Schneidende Rändelwerkzeuge ähneln dem rollenden Rändeln, mit dem Unterschied, dass die Rändel scharfe Kanten und Ecken haben und in einem bestimmten Winkel zum Werkstück angeordnet sind, damit die scharfen Kanten und Ecken das Werkstück schneiden können. Eck-, Diamant– und lineare Rändelungen sind nicht möglich, weil die Drehscheiben solchen Längsgeschwindigkeiten nicht standhalten und auch keine vernünftigen Schnittgeschwindigkeiten erreicht werden können.

Manuelles vs. maschinelles Rändeln

Es gibt zwei grundlegende Arten des Rändelns: manuelles oder maschinelles Rändeln. Bei der ersten Methode wird eine Walze verwendet, um das gewünschte Muster zu erzeugen, wenn sie gegen die Oberfläche des Werkstücks gedrückt wird, während bei der zweiten Methode eine Drehbank verwendet wird, um das gewünschte Muster in das Werkstück zu schneiden. Das Handwalzen ist die einfachste Methode und erfordert nur ein kleines Drehwerkzeug. Wenn der Arbeiter das Werkzeug über die Oberfläche des Werkstücks bewegt, hinterlässt es eine strukturierte Oberfläche in der Vertiefung des Werkzeugs. Das maschinelle Rändeln hingegen ist ein komplizierteres Verfahren, für das eine Drehmaschine erforderlich ist. Anders als bei der Handrändelung wird beim maschinellen Rändeln keine strukturierte Oberfläche durch Druck erzeugt. Stattdessen wird ein Bohrer verwendet, um Material aus dem Werkstück zu schneiden.

Vorteile der Rändelung

Rändelungen können die Ästhetik eines Produkts verbessern, indem sie ein attraktives Muster auf seiner Oberfläche erzeugen. Die meisten Menschen sind sich einig, dass strukturierte Oberflächen attraktiver sind als glatte Oberflächen. Für Fertigungsunternehmen gibt es jedoch mehrere praktische Gründe für Rändelungen, die über das Aussehen hinausgehen. Produkte, die eine Haftung erfordern, wie z. B. Handwerkzeuge, werden häufig gerändelt, um die Leistung und die Benutzerfreundlichkeit zu verbessern. Wenn ein Hammer einen glatten Stiel hat, kann die Hand des Benutzers abrutschen, wenn er ihn hält und benutzt. Die Rändelung verhindert, dass die Hand abrutscht, und schafft ein haftenderes Strukturmuster.

Welche Möglichkeiten des Rändelns auf einer CNC-Drehmaschine gibt es?

Um die mit herkömmlichen Rändelverfahren verbundenen Probleme zu verringern, können Makros zur Herstellung von CNC-gerändelten Teilen verwendet werden.

Mehrkopf-Gewindedrehmaschine für Kreuzrändelungen

Das Prinzip dieser Methode besteht darin, das Moiré als eine lange Linie mit positiver und negativer Verflechtung zu behandeln. Die herkömmliche Bearbeitungstechnologie besteht darin, eine andere Programmierung als das Rändeln und eine φ1,6-Bohrung zu erzeugen und anschließend zu rändeln. Aufgrund der hohen Anforderungen an die Positionstoleranz von CNC-gerändelten Teilen führt die zusätzliche Aufspannung zu einer langen Bauzeit und einer hohen Ausschussrate. Die neue Bearbeitungstechnologie schließt alle Teileprozesse gleichzeitig durch Einspannen ab, wodurch die Bearbeitungsgenauigkeit leicht zu gewährleisten ist.

Zufällige Kreuzrändelung verwenden

Beim Gewindedrehen kommt es häufig zu einer Störung des Gewindes in Form von Mehrfachabschlägen. Dieses Phänomen kann auch beim Rändeln genutzt werden. Diese Methode eignet sich jedoch eher für gerändelte Teile mit einer geringen Anzahl von Gewindeköpfen und einem kleinen Steigungswinkel der Schraubenlinie, wodurch die Spindeldrehzahl je nach Situation erhöht werden kann.

Einfaches Rändeln mit der Spindelschlossfunktion

Das Bearbeitungsprinzip dieses Verfahrens besteht darin, dass bei arretierter Spindel eine Längsrille auf die Werkstückoberfläche gezogen wird und eine durchgehende Rille eine gerade Rändelung bildet.

Wie wird der Rändelvorgang auf einer CNC-Drehmaschine abgeschlossen?

Beim Rändelverfahren werden mit dem Werkzeug Muster auf der Oberfläche des Werkstücks erzeugt. Dabei handelt es sich um gerade Linien und Gittermuster, wobei die Dicke der Muster von der Entfernung abhängt.

1 .Die Form der Rändelung und die Form des Rändelmusters

Die Dicke des Rändelmusters sollte entsprechend dem Durchmesser der gerändelten Oberfläche des Werkstücks gewählt werden. Je größer der Durchmesser, desto größer das Modulmuster.

2. Rändelbearbeitung

Spannen Sie das Werkstück so fest wie möglich ein.

– Beim Spannen des Werkstücks sollte die Länge des überstehenden Futters so kurz wie möglich sein.

– Lange Werkstücke werden mit der Spitze bearbeitet.

– Beim Drehen des Außenkreises des gerändelten Teils sollte dessen Durchmesser etwa 0,25 mm kleiner sein als das Endmaß.

Stellen Sie sicher, dass das Rändelwerkzeug korrekt installiert ist.

– Prüfen Sie, ob das Rändelwerkzeug frei von Verunreinigungen ist und reinigen Sie es gegebenenfalls mit einer Drahtbürste.

– Beim Einbau des Rändelmessers sollte der Drehzapfen ausgerichtet sein.

– Befestigen Sie das Werkzeug stabil.

Rändelung des Werkstücks.

– Wählen Sie eine niedrige Schnittgeschwindigkeit und einen hohen Vorschub.

– Starten Sie die Maschinenspindel und geben Sie ausreichend Kühlmittel auf das Rändelwerkzeug.

– Führen Sie das Rändelwerkzeug in das Werkstück ein und üben Sie Druck aus, bis sich ein vollständiges Rautenmuster bildet.

– Führen Sie einen Längsvorschub und dann einen Eintauchvorschub durch, bis die gewünschte Rändellänge erreicht ist.

– Bewegen Sie die Rändelmaschine, um das Werkstück schnell abzusenken.

Entgraten Sie die Werkstückoberfläche, indem Sie eine 45°-Fase an der Unterseite der Rändelrille schneiden.

– Stellen Sie das Rändelwerkzeug visuell so ein, dass es um einen kleinen Winkel ausgelenkt wird.

Das Rändeln bietet die Möglichkeit, die Oberfläche mit verschiedenen Mustern zu verzieren. Die Nut des Werkstücks, die Form der Oberfläche des Musters oder die Elemente des Geradendrehens sind einige Elemente der plastischen Massen, die den gesamten Prozess beeinflussen. Außerdem ist eine ordnungsgemäße Schmierung der Werkstückoberfläche wichtig, da eine unsachgemäße Schmierung die Form der Musteroberfläche zerstört. Eine Beschädigung des Musters durch ein unsachgemäßes Rändelverfahren ist eher selten. Denken Sie daran, diese durch Querrillen, das Rasterrad oder den Einbau eines Blumenrades zu minimieren.