Bürsten der Oberflächenbehandlung: Verfahren, Tipps und Anwendungen

Zerspanungsmechaniker müssen nach der Herstellung von Teilen und Metallkomponenten häufig eine Oberflächenbehandlung durch Bürsten vornehmen. Diese Oberflächenbehandlungen tragen dazu bei, das Aussehen, die Textur und die Ästhetik der hergestellten Teile zu verbessern.

Bürsten ist die übliche Oberflächenveredelung. Dabei werden die Metalloberflächen mit einer Schleifbürste bearbeitet. Neben der verbesserten Ästhetik trägt es auch zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften der fertigen Teile bei. In diesem Artikel finden Sie alle Einzelheiten, die Sie über diese Präzisionsbearbeitung wissen müssen.

Inhaltsübersicht

Was ist die Oberflächenbehandlung durch Bürsten?

Bürsten bezieht sich auf die Nachbearbeitungsvorgänge, bei denen Schleifbürsten verwendet werden, um das Aussehen und die Struktur der Metalloberfläche zu verbessern Bürsten der Oberfläche. Das Finish erzeugt eine gleichmäßige parallele Linie auf der Metalloberfläche und verleiht ihr eine einzigartige Ästhetik.

Das Bürsten hilft auch bei der Beseitigung von Oberflächenrauhigkeit, Graten und anderen Unvollkommenheiten, die bei der Herstellung der Teile entstehen. Außerdem verbessert es die Griffigkeit und Haftung und damit die physikalischen und mechanischen Eigenschaften des Metallteils.

Schritte beim Bürsten einer Metalloberfläche

Beim Bürstverfahren werden körnige Schleifbürsten eingesetzt, um die Oberflächeneigenschaften von Metalloberflächen zu verbessern. Dabei werden die Schleiffasern der Bürstenoberfläche sanft gerollt und gedrückt, in der Regel gegen die Metalloberfläche. Durch dieses Verfahren werden Konturen und andere Unvollkommenheiten beseitigt, wodurch eine abgerundete Kante entsteht.

Um ein hochwertiges gebürstetes Finish zu erzielen, müssen die drei wichtigsten Schritte beachtet werden, die damit verbunden sind Oberflächengüte und Rauheit.

1. Vor dem Bürsten

Wie der Name schon sagt, umfasst dies eine Reihe von Tätigkeiten, die Sie vor dem eigentlichen Metallbürsten durchführen. Der erste Schritt ist die Oberflächenreinigung, die dazu dient, die Metalloberfläche vorzubereiten und sie von Verunreinigungen, Fett, Schmutz usw. zu befreien. Nach der Reinigung können Sie das Metall mit Schleifpapier abschleifen, um Kratzer und andere Bearbeitungsfehler zu entfernen.

2. Bürsten

Nachdem Sie das Metall gereinigt und vorbereitet haben, können Sie mit dem eigentlichen Bürsten der Oberfläche beginnen. Beim Bürsten wird eine Schleifbuchse in einer rotierenden Bewegung über die Metalloberfläche bewegt. Während sich die Bürste über die Metalloberfläche bewegt, entfernt sie Makel, Unvollkommenheiten und andere Fehler. Außerdem entstehen feine Linien auf der Metalloberfläche, die ihr ein einzigartiges gebürstetes Finish verleihen.

Im Allgemeinen ist die Beibehaltung einer bestimmten Bürstenrichtung entscheidend für ein gleichmäßiges Ergebnis. Achten Sie jedoch darauf, den Druck, den Sie auf die Bürste ausüben, und die Geschwindigkeit des Rades zu kontrollieren. So erreichen Sie die gewünschte Tiefe und Textur der gebürsteten Oberfläche.

3. Nach dem Bürsten

Nach dem Bürsten können Sie noch einige Prozesse durchführen, um das Endprodukt weiter zu optimieren. Dazu gehört das Abspülen des Metalls in Wassertanks, die reinigende Lösungsmittel wie Laugen, Tenside oder Säuren enthalten. Sie können auch eine geeignete Politur verwenden, um die Metalloberfläche weiter zu verbessern.

Tatsächlich ist das Bürsten in der Regel nicht das letzte Verfahren der Oberflächenbearbeitung durch Bürsten. Es wird oft als Zwischenschritt für andere Oberflächenbehandlungen verwendet. Schruppen und Schlichten wie Polieren, Lackieren, Pulverbeschichten oder Galvanisieren.

Vorteile und Grenzen der gebürsteten Oberflächenbehandlung

Durch das Bürsten werden die physischen und mechanischen Eigenschaften Ihrer bearbeiteten Teile verbessert. Sie hat jedoch auch einige Nachteile. Werfen wir einen kurzen Blick auf die Vor- und Nachteile.

Vorteile

• Verbessert das Erscheinungsbild und den ästhetischen Reiz;
• Verbessert die Haltbarkeit der Teile;
• Fördert eine bessere Haftung auf Farben und anderen Klebstoffen;
• Verbirgt Kratzer, Flecken und andere Mängel;
• Verbessert die Korrosions- und Chemikalienbeständigkeit;
• Die Toleranz und die Maßhaltigkeit des Teils bleiben erhalten.

Beschränkungen

• Die gebürstete Oberfläche kann Pinselspuren hinterlassen, vor allem wenn sie zu dicht ist;
• Das Erreichen einer einheitlichen Oberfläche kann eine Herausforderung sein;
• Gebürstete Oberflächen sind manchmal schwer zu reinigen.

Bürstentypen für Oberflächenveredelungen

Bürsten zum Bürsten der Oberfläche bestehen in der Regel aus abrasiven Materialien, oft aus Drähten. Diese Werkzeuge unterscheiden sich in Länge, Besatzdichte und Materialart und ermöglichen bei ordnungsgemäßer Anwendung die Erzeugung einer gleichmäßigen, satinartigen Oberflächenbeschaffenheit. Zu den beiden Standardbürstentypen, die für die gebürstete Metalloberfläche verwendet werden, gehören die folgenden.

Stahldrahtbürsten

Stahldrahtbürsten sind typisch für das Erreichen einer gebürsteten Metalloberfläche. Sie werden häufig zum Bürsten verwendet, da sie die Toleranz und die Maßgenauigkeit der Teile aufrechterhalten. Diese Bürsten sind für das Bürsten verschiedener Metalloberflächen geeignet. Es ist jedoch die einzige Art, die für gebürsteten Edelstahl geeignet ist. Beachten Sie, dass es diese Spitzen oft in verschiedenen Ausführungen und Konfigurationen gibt, je nach dem Ziel oder der Anwendung der Endbearbeitung.

Stahldrähte zum Bürsten von Oberflächen mit kurzen Filamenten bewegen sich beispielsweise schnell und eignen sich für großflächige Anwendungen, während Drähte mit längeren Spitzen besser für das kontrollierte Bürsten von konturierten Flächen geeignet sind. Wie bereits kurz erwähnt, können sich die Drähte auch in ihrer Besatzdichte unterscheiden. Die kurzstieligen Bürsten mit hoher Besatzdichte ermöglichen ein zügiges Bürsten und sind in der Regel haltbarer. Die Bürste mit geringerer Dichte bietet dagegen eine bessere Flexibilität.

Darüber hinaus sind diese Stahldrahtbürsten im Gegensatz zu herkömmlichen Bürsten für die Oberflächenbearbeitung nicht belastend. Das heißt, sie sammeln den Schmutz und die Verunreinigungen, die sie auf Metalloberflächen abbürsten, nicht an.

Power-Bürsten

Die Schleifmittel einer typischen Elektrobürste bestehen aus Kohlenstoffstahl, Eisen- und Nichteisendrähten oder Fasern, die entweder natürlich oder synthetisch sind. Wie Stahldrahtbürsten bieten auch sie umfangreiche Anwendungen für die Oberflächenbearbeitung.

Oberflächenbehandlungen durch Power Brushing werden oft nach dem Druck eingeteilt, den man aufbringen muss, um eine bestimmte Oberfläche zu erzielen. Aber auch die Filamentlänge, die Besatzdichte und die Oberfläche des Werkstücks bestimmen die Art des Finishs, das Sie erzielen können. Die Bearbeiter müssen wissen, wann sie diese Parameter ändern müssen, um ein hochwertiges, gewünschtes Finish zu erzielen.

Wenn beispielsweise ein intensives, feineres Finish erzielt werden soll, muss die Besatzlänge kurz sein, wobei eine höhere Fülldichte bei langsamen Geschwindigkeiten erreicht wird. Andererseits werden mit längeren Schleiffilamenten höhere Geschwindigkeiten, aber ein milderes Finish und eine weniger dichte Füllung erreicht.

Darüber hinaus, über die typischen Oberflächen - Polieren, Kantenbearbeitungusw. eignen sich Elektrobürsten zur Verbesserung der mechanischen und physikalischen Beständigkeit von Metallerzeugnissen. Sie helfen auch, Verunreinigungen und Rost von Metalloberflächen zu entfernen.

Mechanische Anwendungen der gebürsteten Oberfläche

Eine gebürstete Oberfläche wird, wie jedes andere Verfahren der Oberflächenbearbeitung, durchgeführt, um die allgemeinen Eigenschaften eines hergestellten Teils zu verbessern. Im Folgenden werden spezifischere Anwendungen des Bürstenfinishs beschrieben.

Reinigung

Eine gebürstete Oberfläche ermöglicht die Erzeugung feiner paralleler Linien auf der Oberfläche von bearbeiteten Teilen. Die Oberfläche lässt sich leicht entfernen und verhindert die Ansammlung von Schmutz, Rost, Schlacken, Dreck, Folien und anderen Verunreinigungen.

Entgraten

Die bei dieser Bearbeitung verwendeten Bürsten helfen, Grate und andere Unvollkommenheiten von Metalloberflächen zu entfernen. Die Metalloberflächen werden beim Bürsten geglättet, wodurch glatte Kanten mit weniger Vorsprüngen oder Graten entstehen.

Aufrauen

Neben der Herstellung glatter, glänzender Bürstenoberflächen kann ein Bürstenfinish auch dazu beitragen, Metalloberflächen aufzurauen. Diese Anwendung ist besonders wichtig, um eine bessere Oberflächenhaftung zu erreichen, insbesondere vor anderen Oberflächenbehandlungen wie dem Lackieren. Mit Stahldraht oder Powerbrush aufgeraute Metalloberflächen besitzen bessere Hafteigenschaften.

Edge Blending

Nach der Bearbeitung können die Kanten des Werkstücks zu scharf sein, so dass sie geglättet werden müssen. Das Bürsten, insbesondere mit einer elektrischen Bürste, hilft, weniger scharfe und abgerundete Kanten zu erzeugen. Es sorgt für einen besseren Übergang zwischen zwei aufeinandertreffenden Flächen - die Kante. Außerdem wird die Toleranz des Werkstücks nicht verändert und die Maßhaltigkeit nicht beeinträchtigt.

Faktoren und Tipps zur Bestimmung der Qualität einer gebürsteten Oberflächenbehandlung

Die Wahl des Pinsels und der Technik spielt in der Tat eine entscheidende Rolle für das Endergebnis, das Sie erzielen. Es gibt jedoch noch andere Faktoren, die sich auf die Endbearbeitung auswirken können. Als Maschinenbauer müssen Sie diese Tipps kennen, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen.

Bürstenarten

Die Wahl des Bürstentyps spielt eine entscheidende Rolle bei der Erzielung des gewünschten Oberflächenfinishs beim Bürsten. Je nachdem, ob Sie die Oberfläche reinigen, entgraten oder aufrauen wollen, bestimmt die Art der Bürste, die Sie wählen, die Textur und die Effekte, die Sie erzielen.

Auch das Material, mit dem Sie arbeiten, wirkt sich auf die Wahl der Bürste aus. So können Sie beispielsweise nur eine Stahlbürste verwenden, wenn Sie mit rostfreiem Stahl arbeiten. Achten Sie außerdem darauf, dass die von Ihnen gewählte Bürste den spezifischen Anforderungen Ihrer Fertigung entspricht. Achten Sie nicht nur auf die Art der Bürste, sondern auch darauf, dass Sie eine hochwertige Bürste verwenden, um eine dauerhafte Oberfläche zu erhalten.

Richtung der Bürste

Die Richtung, in der der Maschinenführer bürstet, spielt eine wichtige Rolle für das Ergebnis des Endbearbeitungsprozesses. Die Beibehaltung einer gleichmäßigen Bürstrichtung hilft, Unregelmäßigkeiten beim Bürsten der Oberfläche zu vermeiden und eine ästhetisch ansprechende Oberfläche zu erhalten.

In der Vergangenheit erzeugte eine typische gebürstete Oberfläche unidirektionale Linien, die parallel zur Bewegung der Bürste verliefen. Die Maschinenbauer gehen jedoch einen neuen Weg. Experten raten davon ab, entlang der Bürstenbewegung zu bürsten, da dies dazu führen kann, dass die Bürstenspitze nach längerem Gebrauch stumpf wird, was den Prozess weniger effizient macht. Daher sollten Sie die Bürstenlinien entgegengesetzt zur Bürstenbewegung anlegen.

Radbeschleunigung

Das Bürstenrad bezieht sich auf das rotierende Werkzeug, das beim Bürsten der Oberfläche verwendet wird. Die Geschwindigkeit des Bürstenrads spielt also eine entscheidende Rolle für die Art des Ergebnisses. Im Allgemeinen erzielt man das beste Ergebnis, wenn man mit einer hohen Radgeschwindigkeit bürstet. Dies kann jedoch zu einem Hitzestau oder sogar zum Durchbrennen von Metalloberflächen führen. Außerdem könnten sich die Bürstenfäden schnell verbiegen.

Die Hersteller müssen die Grenzwerte für die Raddrehzahl ihrer Bürsten kennen, um Fehler beim Bürsten zu vermeiden. Am besten ist es, unterhalb der Drehzahlgrenze zu bürsten - der maximalen Umdrehung pro Minute der Bürste oder der sicheren Höchstgeschwindigkeit.

Darüber hinaus ist die Modulation der Scheibengeschwindigkeit von entscheidender Bedeutung für die individuelle Anpassung der gebürsteten Oberfläche an Ihre Fertigungsspezifikationen. Die Beherrschung der Radgeschwindigkeit Ihrer Bürste hilft Ihnen, eine bessere Präzision und Maßhaltigkeit zu erreichen.

Niveau der Fachkenntnisse des Betreibers

Neben all diesen Faktoren spielt beim Bürsten der Oberfläche auch das Können des Bearbeiters eine Rolle. Die Qualität des fertigen Teils hängt von der Erfahrung des Bedieners und der Art und Weise ab, wie er den Endbearbeitungsprozess handhabt.

Ein erfahrener Techniker kennt die Feinheiten bei der Auswahl der richtigen Bürste, der Optimierung der Radgeschwindigkeit und der Bürstrichtung, um ein erstklassiges Bürstenergebnis zu erzielen.

Vergleich zwischen gebürsteten Oberflächen und anderen Oberflächenveredelungen

Wie verhält sich eine gebürstete Oberfläche im Vergleich zu anderen Standard-Metallbürstenoberflächen? Vergleichen wir diese Oberflächenbehandlung mit zwei anderen typischen Oberflächenbehandlungen.

Gebürstetes Finish vs. Perlstrahlen

Bei beiden Verfahren wird ein Schleifwerkzeug auf einer Metalloberfläche eingesetzt, die gebürstet wird. Während beim Bürsten die Metalloberfläche gereinigt und von Fehlern und Unvollkommenheiten befreit wird, wird beim Perlstrahlen die ursprüngliche Oberfläche des Metalls mit speziellen Perlen verdeckt oder beschichtet. Bei diesem Verfahren wird die Metalloberfläche mit abrasiven Partikeln, den Perlen, bestrahlt. Sie bestehen in der Regel aus Keramik, Glas, Metall oder Korund.

Das Finish erzeugt eine gleichmäßige, homogene matte Textur mit geringem Reflexionsvermögen. Außerdem bildet eine gebürstete Oberfläche oft parallele, unidirektionale Linien auf den Metalloberflächen, während das Perlstrahlverfahren in der Regel ungerichtet ist.

Gebürstete Oberfläche vs. Satinierte Oberfläche

Auch hier weisen beide Bürstenoberflächen einige Gemeinsamkeiten auf. Sie sind sich sogar noch ähnlicher, da beide die Metalloberflächen mit wenig glänzenden und reflektierenden Eigenschaften hinterlassen.

Bei einer satinierten Oberfläche wird jedoch häufig ein Schleifverfahren angewandt, das eine glänzendere Oberfläche erzeugt als eine Schleifbürste bei einer gebürsteten Oberfläche. Außerdem weist die satinierte Metalloberfläche wenig bis gar keine Linien auf, so dass sie in der Regel glatter ist und eine gleichmäßigere Textur aufweist. Während das Bürsten auf die Verwendung einer Schleifbürste beschränkt ist, können für eine satinierte Oberfläche auch andere Schleifmaterialien wie Sand oder Papier verwendet werden.

Außerdem ist eine satinierte Oberfläche in der Regel mechanisch und chemisch widerstandsfähiger, so dass sie sich im Gegensatz zu einer gebürsteten Oberfläche als Endbearbeitung eignet.

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Schlussfolgerung

Bürstvorgänge sind zwar oft der letzte Nachbearbeitungsschritt, aber sie tragen dazu bei, die allgemeinen Merkmale der bearbeiteten Teile zu verbessern. Außerdem ist das Bürsten ein wertvolles Verfahren zur Oberflächenbearbeitung, da es die Maßhaltigkeit und Präzision der gefertigten Teile aufrechterhält. Es handelt sich also um ein wichtiges Verfahren, das Sie durchführen sollten, bevor Sie andere Oberflächenbehandlungen wie Beschichtungen und Lackierungen vornehmen.

FAQs

Aus welchem Material besteht die gebürstete Oberfläche?

Eine gebürstete Oberfläche eignet sich für verschiedene Materialien, insbesondere für Metalle. Typische Bürstarbeiten sind zum Beispiel gebürstete Aluminiumoberflächen. Sie eignet sich auch für andere Metalle und Legierungen wie Edelstahl, Bronze und Messing.

Ist eine gebürstete Oberfläche dasselbe wie eine matte?

Nein, eine gebürstete Oberfläche unterscheidet sich von einer matten Oberfläche. Beide Verfahren führen jedoch zu Metalloberflächen mit nicht reflektierendem Aussehen. Außerdem entstehen bei einer gebürsteten Oberfläche parallele Linien durch die Bürste, während eine matte Oberfläche oft gleichmäßiger und einheitlicher ist.

Welche Art von Pinsel eignet sich am besten für ein gebürstetes Finish?

Die Art der Bürste für ein gebürstetes Finish hängt von der gewünschten Textur und Tiefe des Finishs ab. Wenn Sie z. B. eine feine Textur erzielen wollen, sollten Sie eine weichere Bürste verwenden. Für eine ausgeprägtere oder tiefere Textur sollten Sie dagegen eine grobe Bürste verwenden.