Bei der CNC-Teilebearbeitung erfordern Schweißen und Polieren eine strikte Einhaltung der Materialschutz-, Prozessmanagement-, Anlagenwartungs- und Umweltstandards. Im Folgenden werden die wichtigsten Details zur Sicherstellung von Qualität und Präzision während des gesamten Prozesses erläutert.

1. Schweißprozesssteuerung

Materialschutz und Vorbehandlung

  • Oberflächenreinigung: Schutzfilm, Öl und Oxidschichten (≤ 0,05 mm) beidseitig der Schweißnaht entfernen. Bei hochpräzisen Bauteilen, wie sie beispielsweise in der Halbleiterindustrie verwendet werden, eine Säurebeizung und Passivierung durchführen, um freies Ferrit zu eliminieren.
  • Kratzschutz: Vermeiden Sie direkten Kontakt mit der Werkstückoberfläche. Verwenden Sie glatte Holzklötze oder Perlwatte, um Kratzer oder Beschädigungen durch Metallspäne und -spritzer zu vermeiden.

Optimierung des Schweißprozesses

  • Übermäßiges Schweißen vermeiden: Die Schweißnahtgröße wird mithilfe einer Kehlnahtlehre kontrolliert, um Materialverlust und Verformungen zu vermeiden.
  • Prozessauswahl:
    • WIG-Schweißen: Ideal für Teile mit hohen Anforderungen an das Erscheinungsbild, wie z. B. lebensmittelechte und medizinische Komponenten.
    • MIG-Schweißen: Effizient für dicke Platten (≥3 mm), erfordert jedoch eine längere Nachbearbeitungszeit.
    • Automatisierung: Roboterschweißen verbessert die Konsistenz und Effizienz und reduziert menschliche Fehler.

Gerätewartung und Verbrauchsmaterialmanagement

  • Überprüfen Sie die Schweißgeräte regelmäßig, um Lichtbogeninstabilität oder Spannungsabfälle zu vermeiden.
  • Füllmetalle und Schutzgase effizient einsetzen; Oberflächen des Grundmaterials reinigen, um Verunreinigungen zu reduzieren.

Schweißfehlervermeidung

  • Um Durchbrennen oder Verformungen zu vermeiden, müssen die korrekten Spaltmaße eingehalten werden. Beispielsweise eignet sich eine 6,35 mm (¼ Zoll) breite Kehlnaht für spaltfreie Verbindungen.
  • Spritzer vorsichtig mit einem Schaber entfernen, um spätere Polierschwierigkeiten zu minimieren.

2. Steuerung des Polierprozesses

Vorbereitung vor dem Polieren

  • Reinigen Sie die Schweißbereiche mit Alkohol oder deionisiertem Wasser. Präzisionsteile sollten einer Ultraschallreinigung unterzogen werden (40 kHz, 50–60 °C, 10–15 min).
  • Defekte wie Porosität oder Kratzer (≥0,2 mm) werden durch WIG-Schweißen und Nivellieren vor dem Polieren behoben.

Auswahl des Polierprozesses

  • Grobpolieren: Verwenden Sie Lamellenschleifscheiben (Körnung 60–80) oder Bandschleifer (Körnung 120–180), um die Schweißraupen zu entfernen; Ra ≤3,2μm.
  • Zwischenpolitur: Verwenden Sie Nylon- oder Stoffscheiben mit grüner Polierpaste; Ra ≤1,6μm; polieren Sie quer, um vorherige Spuren zu entfernen.
  • Feinpolieren: Verwenden Sie Wollschleifscheiben mit Diamantpaste (W5–W10) oder weißer Polierpaste, um eine Oberflächenrauheit (Ra) von ≤ 0,4 μm zu erreichen. Für Teile in Lebensmittelqualität empfiehlt sich eine Elektropolierbehandlung (10–30 A/dm², 5–10 min), um eine Oberflächenrauheit (Ra) von ≤ 0,1 μm zu erzielen.
  • Spezielle Materialien:
    • Aluminiumlegierung: Chemische oder elektrochemische Polierverfahren für Luft- und Raumfahrtkomponenten anwenden.
    • Edelstahl: Um Orangenhautbildung oder Lochfraß zu vermeiden, verwenden Sie abgestufte Diamantpaste (9μm→6μm→3μm).

Qualitätskontrolle beim Polieren

  • Visuelle Prüfung: Bei einer Lichtstärke von 500 Lux sollten die Oberflächen keine Kratzer, Farbunterschiede oder Orangenhaut aufweisen.
  • Rauheitsprüfung: Die Ra-Variation beträgt ≤±0,1μm über fünf Messpunkte.
  • Salzsprühtest: Ein 48-Stunden-Test (5% NaCl, 35°C) zeigt keinen roten Rost.
  • Kantenbearbeitung: Kanten abrunden (R≥0,5 mm), um Spannungsspitzen zu vermeiden; scharfe Ecken passivieren, um die Bediener zu schützen.

3. Umwelt- und Sicherheitskontrolle

  • Belüftung: Sorgen Sie für saubere Luftzirkulation, um Staubablagerungen zu vermeiden. Für Poliergenauigkeiten ≤ 1 μm arbeiten Sie in einem Reinraum.
  • Sicherheitsvorkehrungen: Die Bediener müssen Schutzbrille, Atemschutzmaske und Handschuhe tragen, um sich vor Staub und Chemikalien zu schützen.