Spanen: Definition, Verfahren, Materialien…

Definition des Verfahrens der spanenden Bearbeitung

Das Fertigungsprozess des Spanens besteht darin, von einem rohen Teil Material abzunehmen, um ihm eine Form, Abmessungen und spezifische Endbearbeitungen zu verleihen.

Das Spanen erfolgt mit Werkzeugmaschinen wie Drehmaschinen, Fräsern, Bohrern oder Schleifmaschinen. Das Spanen kann verschiedene Vorgänge beinhalten, wie z.B. Drehen, Fräsen, Bohren, Zurechtschneiden, Schleifen, Aufbohren, Auβengewindeschneiden usw. Jeder Vorgang zeichnet sich durch spezifische Parameter aus, wie Schneidgeschwindigkeit, Vorschub, Schneidetiefe und Werkzeugmaschinen, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen.

Was sind die beiden wichtigsten Spanverfahren?

Drehen

Das Drehen besteht darin, ein rohes Teil um seine Drehachse zu drehen, während das Schneidwerkzeug entlang des Teils bewegt wird, um Material in Form von Spänen abzunehmen und dem Teil so eine spezifische Form zu verleihen.
Durch Drehen werden zylindrische, konische, profilierte oder Auβengewindeteile angefertigt. Es können damit auch Bohren, Aufbohren oder Auβengewindeschneiden an sich drehenden Teilen vorgenommen werden.
Dieses Bearbeitungsverfahren eignet sich zur Produktion von Achsen, Umlenkrollen, Zahnrädern, Anschlussstücken, Ventilen, Motorteilen usw.

Fräsen

Im Gegensatz zum Drehen, wobei sich das Teil dreht, ist das Fräsen ein Bearbeitungsvorgang, bei dem Material von einem Teil mithilfe der Bewegung des Schneidwerkzeugs abgehoben wird. Das zu bearbeitende Teil ist an einer Werkbank befestigt und das als Fräser bezeichnete Werkzeug dreht sich.
Fräser können verschiedene Formen haben, z.B. zylinderförmige Fräser, Schwalbenschwanzfräser, Kugelschaftfräser usw. Die Werkbank, auf der das Teil befestigt ist, kann sich auch bezüglich des Fräsers bewegen und so ermöglichen, verschiedene Vorgänge auszuführen (Fräsen von ebenen Oberflächen, Konturfräsen, Taschenfräsen, Bohren, Innengewindeschneiden usw.).
Der Fräsvorgang bietet groβe Flexibilität: er wird in zahlreichen Bereichen eingesetzt, zur Herstellung von Gehäusen, Formen, Rillen, Hohlräumen usw.

Welche Materialien können bearbeitet werden?

Spanen von Stahl

Das Spanen von Stahl ist ein häufiger Vorgang. Stahl ist ein Material, das aufgrund seiner Widerstandsfähigkeit, seiner Dauerhaftigkeit und seiner vorteilhaften mechanischen Eigenschaften bearbeitbar ist.

Stahl hat eine hohe Wärmeleitfähigkeit, die die Verwendung eines Kühlungssystems erforderlich macht, um ein Überhitzen von Teilen und Werkzeugen zu vermeiden. Das Kühlmittel ermöglicht das Ableiten der Späne und die Reduzierung der Schneidetemperatur.

Stahl kann durch Drehen, Fräsen, Bohren, Aufbohren, Innengewindeschneiden usw. bearbeitet werden.

Spanen von Aluminium

Aluminium ist ein leichtes, verformbares und korrosionsbeständiges Material, weshalb es gut bearbeitbar ist. Seine Flexibilität, sein Verhältnis zwischen Widerstandsfähigkeit und Gewicht und seine Oberflächenbearbeitung machen es zu einem ideal zu bearbeitenden Material für verschiedene Anwendungen.

Aluminium hat eine geringere Dichte als Stahl, weshalb es höhere Schneidgeschwindigkeiten verglichen mit dem Spanen von Stahl verwenden kann. Es kann jedoch trotzdem ein Kühlsystem eingesetzt werden, um das Ableiten der Späne zu erleichtern und die Oberflächenqualität zu verbessern.

Aluminium kann durch Drehen, Fräsen, Bohren, Aufbohren, Auβengewindeschneiden usw. bearbeitet werden.

Spanen von Kunststoff

Kunststoff ist ein bearbeitbares Material Kunststoffe bieten nämlich Vorteile wie Leichtigkeit, Chemikalienbeständigkeit, Flexibilität bei der Konzeption.

Die Schneidparameter für Kunststoff sind oft unterschiedlich zu denen von Metallen: die Schneidgeschwindigkeit ist geringer, um ein Überhitzen des Materials zu verhindern. Im Vergleich zum Spanen von Metallen erfordern Kunststoffe schärfere und geschmeidigere Werkzeuge, um die Verformung des Materials in Grenzen zu halten.

Zu den üblichen Spanungsverfahren für Kunststoff gehören Fräsen, Drehen, Bohren, Sägen und Innengewindeschneiden.

Ergänzende Leistungen neben dem Spanen

Spanen und Gravieren

Das Gravieren von Metallteilen nach dem Spanen dient im Allgemeinen zur Identifizierung des Teils und zur Gewährleistung seiner Rückverfolgbarkeit. Der wesentliche Vorteil des Gravierens nach dem Spanen ist die dauerhafte und nachhaltige Identifizierung der Teile mithilfe von Anweisungen, Seriennummern usw.

Spanen und Schweiβen

Das Schweiβen nach dem Spanen kann zur Montage mehrerer gespanter Teile nötig sein. Wenn das endgültige Teil eine groβe Struktur oder ein Fertigprodukt bildet, werden die gespanten Teile untereinander fest und dauerhaft verschweiβt Das Schweiβen nach dem Spanen gewährleistet eine zusätzliche strukturelle Verstärkung, um erhöhten Belastungen oder Beschränkungen zu widerstehen. Das Schweiβen nach dem Spanen dient zum Hinzufügen struktureller Verstärkungen wie Platten, Stangen oder Balken und zum Erhöhen der Widerstandsfähigkeit und Dauerhaftigkeit.