Februar 11, 2025

In der Präzisionsfertigungsindustrie wirkt sich die Oberflächenbeschaffenheit der Form direkt auf die Produktqualität, die Produktionseffizienz und die Lebensdauer der Form aus. Jegliche Oberflächenverschmutzung, Rückstände oder kleinere Defekte führen zu Produktmängeln, Entformungsschwierigkeiten und sogar zu einem nachfolgenden Oberflächenbehandlungsprozess. Aus diesem Grund ist die Oberflächenvorbereitung von Formen ein wichtiges Bindeglied zur Verbesserung der Fertigungsstabilität und der Qualität des Endprodukts geworden.

Dieser Artikel zeigt anhand von 8 typischen Anwendungsszenarien, wie keramische Sandstrahlperlen Probleme bei der Formenreinigung lösen können, und hilft den Kunden bei der Auswahl der geeigneten Korngröße, um die Oberflächenrauheit zu kontrollieren.

Beschreibung des Problems: Elektronikformen stellen extrem hohe Anforderungen an die Oberflächengüte (Ra<0,4µm), und mit herkömmlichen Medien lassen sich die Standards nur schwer erfüllen.

Lösung: Verwenden Sie das keramische Sandstrahlmittel B205, um Ra=0,3µm bei einem Druck von 50-60 PSI zu erreichen, was den Anforderungen der Klasse 5 der Partikelkontrollnorm MIL-STD-883E entspricht.

Fall: Ein Elektronikhersteller verwendet keramische Perlen zur Behandlung von Steckerformen, und die Produktausbeute erhöht sich um 25%.

Beschreibung des Problems: Trennmittelrückstände und Kunststoffreste verunreinigen die Formoberfläche und beeinträchtigen das Finish von Kunststoffprodukten.

Lösung: Durch die Verwendung von B125-Keramikperlenstrahlen erreicht die kugelförmige Struktur mit gleichem Durchmesser (PSD≤5%) eine Oberflächenreinheit von Ra=0,6µm bei einem Druck von 50-80 PSI, was besser ist als die von SPI Class 104 vorgegebene Obergrenze von Ra≤0,8µm. Der gemessene Rückstand beträgt nur 0,22 mg/cm² und erfüllt damit die Norm ASTM D4170 Klasse B.

Fall: Ein Haushaltsgerätehersteller verwendet Keramikkugeln zur Reinigung von ABS-Kunststoffformen, wodurch die Entformungseffizienz um 30% verbessert und die Ausschussrate auf 1% reduziert wird.

Beschreibung des Problems: Verunreinigungen auf der Formoberfläche vor der Sterilisation können zum Versagen von Medizinprodukten führen.

Lösung: Verwenden Sie B170-Keramikperlenstrahlen, um einen Oberflächenrückstandsfaktor CRF=1,7% zu erreichen, der dem CRF≤2%-Standard der ASME BPE-2019 entspricht.

Fall: Ein Hersteller medizinischer Geräte verwendet Keramikkugeln zur Behandlung von Edelstahlformen, und die Sterilisationsrate wird auf 99,5% erhöht.

Beschreibung des Problems: Die Anhäufung von Gummirückständen und Trennmitteln führt zum Anhaften von Formen und beeinträchtigt die Produktionseffizienz.

Lösung: Die Oberflächenrauhigkeit nach der Behandlung mit B205-Keramikkugeln beträgt Rz=3,8µm (optimaler Entformungsbereich Rz=3-5µm), und der Kontaktwinkel wird in Kombination mit der Hohlraumstruktur auf 105° erhöht, was über der in ASTM D3182 festgelegten Anforderung von 98° liegt.

Fall: Ein Reifenhersteller verwendet Keramiksand zur Behandlung von Gummiformen, was die Lebensdauer der Formen um 40% verlängert und die Wartungskosten um 20% senkt.

Beschreibung des Problems: Die Oberflächenstruktur der Form ist abgenutzt, was zu einem unqualifizierten Aussehen der Bauteile führt.

Lösung: Verwenden Sie B60-Keramik-Sandstrahlmittel, um die Formtextur von Ry=25-30µm genau zu reproduzieren, mit einem Fehler von ΔRy≤3%, was besser ist als die Norm EN 13670.

Fall: Ein Hersteller von Gussformen für das Baugewerbe setzt Keramikperlenstrahlen ein, um Betonformen zu reparieren, wobei die Texturkonsistenz auf 95% verbessert wird.

Beschreibung des Problems: Die Verstopfung der Entlüftungsrille führt zu Porendefekten in Gussteilen, und die herkömmliche Reinigungsmethode ist ineffizient.

Lösung: Unter Verwendung von B80-Keramikkugeln wird bei einem dynamischen Druck von 80-100 PSI eine Rückgewinnungsrate der Entlüftungsrillenquerschnittsfläche von 97% erreicht, was den von der NADCA festgelegten Richtwert von 90% übertrifft, während die Texturstruktur in Übereinstimmung mit der Anforderung Rk≤0,8µm der Norm ISO 13565-2 erhalten bleibt.

Fall: Ein Hersteller von Automobilteilen setzt Keramikperlenstrahlen zur Behandlung von Druckgussformen aus Aluminiumlegierungen ein, wodurch die Effizienz der Abgasnutenreinigung um 40% und die Qualifizierungsrate des Gussteils auf 98% erhöht wird.

Die innovative Anwendung von keramischen Sandstrahlperlen bei der Formenreinigung löst nicht nur viele Probleme herkömmlicher Medien, sondern bringt auch einen erheblichen technischen Nutzen:

• Achse zur Verbesserung der Effizienz: Die Auslastungsrate erreicht 93% (herkömmliche Medien 70%) und verkürzt die Ausfallzeiten.
• Kosten-Wirksamkeits-Achse: Zyklenzahl>20-mal (Tonerdesand 5-mal), Lebenszykluskosten um 40% reduziert.
• Qualitätssicherungsachse: CV-Wert der verschiedenen Chargen von Operationen≤2% (traditionelles Verfahren 5-8%), Gewährleistung der Prozessstabilität.

Im Vergleich zu herkömmlichen Sandstrahlmitteln haben keramische Sandstrahlperlen aufgrund ihrer strukturellen Zusammensetzung und physikalischen Eigenschaften drei bahnbrechende Vorteile im Bereich der Formenreinigung:

1. Der extrem niedrige Staubanteil wird auf 0,8 mg/m3 reduziert, was nur 1/5 von Glasperlen entspricht.
2. Lange Lebensdauer, die Leistung ist auch nach mehreren Zyklen noch stabil, und die Verlustrate beträgt <0,5%/Zeit.
3. Anpassungsfähigkeit an verschiedene Materialien: Es kann verschiedene Formstähle im Bereich von HRC20-65 bearbeiten, einschließlich Titanlegierungen, Kunststoffe und andere spezielle Materialien.

Grobe Partikelgröße (B60-B80): geeignet für die schnelle Entfernung von Oxidhaut, Graten und hartnäckigen Verunreinigungen, Oberflächenrauhigkeit Ra=1,2-2,5µm, geeignet für Materialien mit hoher Härte.

Mittlere Partikelgröße (B125-B170): ausgewogene Reinigungswirkung und Oberflächengüte, Oberflächenrauheit Ra=0,6-1,2µm, geeignet für die meisten Metallformen.

Feine Körnung (B205-B505): geeignet für ultrafeines Polieren und Texturreparatur, Oberflächenrauheit Ra=0,2-0,6µm, geeignet für hochpräzise Formen.

Drei Auswahlfaktoren:

Prinzip der Materialanpassung: B60 wird für Formen aus kohlenstoffreichem Stahl empfohlen, und B170 ist für Formen aus Aluminiumlegierungen geeignet.

Gleichung für die Wirkungsgradbilanz: Reinigungsintensität = 0,7*(Partikelgrößenindex)+0,3*(Einspritzdruck)

Kriterien für die Anpassung der Ausrüstung: Turbinenanlagen sind höchstens für B125 geeignet, und Feinstanlagen unterstützen B400 und höhere Partikelgrößen.

Ob es um die Entfernung von Trennmitteln, die Wiederherstellung von Abgasrillen, die Optimierung von Oberflächenstrukturen oder die Sicherstellung einer hohen Sauberkeit geht, Keramikperlenstrahlen kann effiziente, umweltfreundliche und stabile Reinigungslösungen bieten, die Unternehmen dabei helfen, die Produktionseffizienz zu verbessern, die Kosten für die Wartung von Formen zu senken und eine stabile Produktqualität zu gewährleisten.