Wie wird Maßgenauigkeit für hochtolerante Bauteile sichergestellt?
Die Gewährleistung der Maßgenauigkeit bei hochpräzisen Komponenten ist eine kritische Anforderung in der Luft- und Raumfahrt, Automobil-, Elektronik- und Medizintechnikindustrie. Komponenten mit engen Toleranzen (typischerweise ±0,01–0,05 mm) müssen strenge geometrische Spezifikationen ohne Abweichungen erfüllen, da selbst geringfügige Maßfehler zu Leistungsfehlern, Montagefehlern oder Funktionsdefekten führen können.
Bei Neway wird die Maßgenauigkeit durch einen systematischen Ansatz erreicht, der präzise Werkzeugherstellung, Prozesskontrolle, fortschrittliche Inspektionstechnologien und die Einhaltung internationaler Standards wie ISO 8062, ISO 2768 und ASME Y14.5 umfasst.
Maßgenauigkeit definiert
Maßgenauigkeit bezieht sich auf den Grad, in dem die physischen Abmessungen eines Teils mit dem Designziel übereinstimmen. Sie umfasst:
Lineare Abmessungen (Länge, Breite, Höhe)
Positionen von Merkmalen (Bohrungsposition, Symmetrie)
Geometrische Toleranzen (Flachheit, Rundheit, Parallelität)
Passungs- und Spieltoleranzen (z. B. H7/g6 Wellen- und Bohrungsanpassungen)
Beim Druckguss reichen typische Fertigungstoleranzen von ±0,05 mm bis ±0,30 mm, abhängig von der Legierung, der Teilegeometrie und der Werkzeugqualität. Das Erreichen engerer Toleranzen erfordert häufig sekundäre Bearbeitungsschritte wie CNC-Nachbearbeitung von Druckgussteilen.
Wichtige Praktiken zur Erreichung hoher Maßgenauigkeit
Prozessbereich | Verwendete Technik/Standard | Beitrag zur Genauigkeit |
|---|---|---|
Werkzeugdesign | Hochpräzise Formhohlräume (CNC-bearbeitet, ±0,005 mm) | Gewährleistet genaue Hohlraumgeometrie und Wiederholbarkeit |
Formtemperaturkontrolle | Kontrolliert über Öl- oder Wasserzirkulationen (±2 °C Toleranz) | Reduziert thermische Ausdehnung und Schrumpfungsabweichungen |
Legierungswahl | Verwendung von niedrig-schwindenden Legierungen (z. B. Zamak 5, A380) | Erhöht die Maßstabilität beim Guss |
Prozessüberwachung | Spritzgeschwindigkeits- und Druckeinstellung | Gewährleistet konsistente Füllung des Hohlraums und Verdichtung des Teils |
Nachbearbeitungsoperationen | CNC-Fräsen, Drehen, Bohren (±0,01 mm erreichbar) | Verfeinert kritische Dimensionen über die Gussfähigkeit hinaus |
Maßinspektion | CMM, optischer Vergleich, Laserscanning | Überprüft Geometrie und Maßhaltigkeit |
Werkzeugpräzision und Formdesign
Teile mit engen Toleranzen beginnen mit präzisen Werkzeugen. Neway verwendet fortschrittliche Werkzeug- und Formenbau-Dienste, um hochpräzise Stahlformen herzustellen. Werkzeugstähle wie H13 und P20 werden aufgrund ihrer Maßstabilität unter Hochtemperaturzyklen ausgewählt.
Kritische Merkmale werden in kontrollierten Bereichen der Form platziert, um Verformungen oder thermische Verzerrungen zu minimieren. Richtige Belüftung, Kühlkanäle und Entformungsschrägen (typischerweise 1–3°) werden integriert, um eine saubere Entformung und geometrische Konsistenz zu unterstützen.
Thermomanagement und Schrumpfungssteuerung
Schrumpfung während der Erstarrung ist eine der Hauptursachen für Maßabweichungen beim Gießen. Zum Beispiel:
Aluminiumlegierungen wie A380 haben eine lineare Schrumpfung von 0,6–0,8%
Zinklegierungen wie Zamak 5 weisen eine Schrumpfung von nur 0,2–0,3% auf
Neway verwendet Formtemperaturkontrolle in Druckgussprozessen, die das Wärmegleichgewicht über kritische Bereiche reguliert, um dem entgegenzuwirken. Gießsimulationssoftware sagt Schrumpfung und Verzerrung voraus und unterstützt die Kompensation der Formhohlräume während der Werkzeugherstellung.
CNC-Nachbearbeitung für enge Toleranzen
Wenn die Gusspräzision nicht ausreicht, bietet Neway hochgenaue Sekundäroperationen an. Diese CNC-Bearbeitungsdienste umfassen:
Planfräsen oder Konturfräsen für Flachheit (±0,01 mm)
Bohr- oder Reaming-Operationen für Bohrungstoleranzen (z. B. H7 oder IT6 Klasse)
Drehoperationen für Konzentrizität und zylindrische Steuerung
Bearbeitungsoperationen werden auf CNC-Ausrüstung mit mehreren Achsen durchgeführt, mit Echtzeitprozessüberwachung und Werkzeugvoreinstellung, um eine konsistente Präzision über lange Produktionsläufe hinweg aufrechtzuerhalten.
Inspektion und Messtechnik
Die Maßvalidierung erfolgt mit branchenkalibrierten Messtechnik-Werkzeugen:
Koordinatenmessmaschinen (CMM) für 3D-Merkmalsmessung
Optische Vergleichsmessgeräte für Profile, Radien und Winkel
Laser- oder Blaulicht-Scanner für kontaktlose Oberflächenvergleiche
Go/No-Go-Lehren und Höhenlehren für schnelle Inline-Überprüfungen
Jede Produktionscharge umfasst einen Qualitätsinspektionsbericht und Maßaufzeichnung, um sicherzustellen, dass alle toleranzkritischen Merkmale dokumentiert und rückverfolgbar sind.
Einhaltung von Standards
Maßtoleranzen werden durch internationale Standards geregelt, die Neway in die Teile- und Werkzeuggestaltung integriert:
ISO 8062-3: Maßtoleranzen für Gussstücke
ISO 2768-m oder -f: Allgemeine Toleranzen für bearbeitete Komponenten
ASME Y14.5: GD&T (Geometrische Dimensionierung und Tolerierung) Rahmenwerk
IATF 16949 / ISO 9001: Qualitätsmanagement und Rückverfolgbarkeit
Durch die Ausrichtung an diesen Standards stellen wir sicher, dass Teile die dimensionalen Ziele erreichen und mit den Anforderungen an die Qualität und Einhaltung der Vorschriften in nachgelagerten Prozessen übereinstimmen.
Fazit
Die Gewährleistung der Maßgenauigkeit bei hochpräzisen Komponenten erfordert präzise Werkzeuge, kontrollierte Gießbedingungen, gezielte Legierungswahl und fortschrittliche Inspektionsmethoden. Bei Neway implementieren wir ein robustes System von der Werkzeugherstellung bis zur endgültigen QC, um Komponenten zu liefern, die konsequent enge Toleranzen erfüllen, ob gegossen in Nettoform oder per CNC-Bearbeitung fertiggestellt. Unser Engagement für Prozesskontrolle, Einhaltung von Standards und ingenieurtechnische Zusammenarbeit gewährleistet die Maßgenauigkeit vom ersten Schuss bis zur Großproduktion.
