Keramikbürsten Keramikbürsten für saubere und gratfreie Oberflächen

Redakteur: Jan Vollmuth

Keramik-Faserbürsten von Kempf aus Al2O3 entgraten schneller, erreichen glattere Oberflächen und bieten dabei längere Standzeiten als andere Bürstenlösungen.

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Blaue Bürsten im Magazin.
Blaue Bürsten im Magazin.
(Bild: Kempf)

Entgraten und Abrunden von Werkstückkanten sowie Schleifen, Polieren und Säubern von Werkstückoberflächen sind die Einsatzgebiete der Keramik-Faserbürsten von Kempf. Dabei erledigt das Werkzeug die Entgrat- und Finishbearbeitung in nur einem Arbeitsgang. Die Keramik-Werkzeuge bestehen aus abrasiven Fasern, die ursprünglich für die Raumfahrt entwickelt wurden. Dank dieses innovativen Hightech-Materials zeigen die Bürsten ausgezeichnete Eigenschaften: hohe Schleifleistung, gleichbleibende Performance und ein hervorragendes Oberflächenfinish.

Rund 1000 Keramikfasern mit einem Durchmesser von 5 µm bis 25 µm bilden einen einzelnen Faserstab. Werden diese zu einer Bürste gebündelt, entstehen Kraftpakte mit 1000 Schneidkanten in jeder Borste. Die flexiblen Faserstäbe passen sich während der Bearbeitung schonend der Oberfläche an, so dass sich die geometrische Form des Werkstücks nicht verändert. Peter Hedrich, Geschäftsführer Kempf : „Die Bürste ist von einer Hülse umfasst. Mit ihr können die Faserstäbe eingestellt werden. Je länger der Überstand aus der Hülse, umso flexibler und anpassungsfähiger ist die Bürste.“

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Bürsten in drei Varianten

Mit den drei Varianten der Keramik-Faserbürste, rot, weiß und blau, bietet Kempf für jede Anwendung das passende Werkzeug. Die rote Bürste (A11) eignet sich besonders gut für die Bearbeitung von Aluminium, für Feingratbearbeitung sowie das Schleifen und Polieren von Oberflächen. Sie ist elastisch und flexibel. Die weiße Bürste (A21) ist abrasiver als die rote und besteht aus mehreren Filamenten. Das macht sie perfekt für umfangreiches Entgraten von Aluminium-Guss- und Stahl-Werkstücken. Durch die nochmal erhöhte Schleifleistung sind schwer zerspanbare Materialien das bevorzugte Einsatzgebiet der blauen Bürste (A31).

„Entgraten die Bürsten unter gleichen Bedingungen, trägt die weiße Bürste doppelt so viel ab wie die rote und die blaue sogar viermal so viel“, erklärt Peter Hedrich. „Ein Beispiel: Beim Bearbeiten einer Aluminiumlegierung (A5052) mit Drehzahl 4000 min-1, Vorschub von 2400 mm/min und einer Schnitttiefe von 1 mm trägt die rote Bürste 1 µm bis 1,5 µm pro Arbeitsgang, die weiße 2 µm bis 3 µm pro Arbeitsgang und die blaue 4 µm bis 6 µm pro Arbeitsgang ab.“

Schnelles und unkompliziertes Entgraten

Die Bürsten entgraten schnell und einfach verschiedenste Werkstücke mit Härtegraden bis 57 HRC, etwa Bauteile für Luft- und Raumfahrt, Medizintechnik, für die Automobilindustrie sowie Maschinenbauteile. Wichtig ist nur, dass der Grat an der Kante der Oberfläche oder Tangente liegt, damit die Spitze der Bürste vertikal und konstant in Kontakt mit der zu entgratenden Fläche ist.

„Mitunter müssen die Parameter angepasst werden. Beim Bearbeiten von horizontalen Graten, wie sie beim Planfräsen entstehen, ist beispielsweise eine Schnitttiefe von 1 mm optimal, bei vertikalen Graten, wie durch Schaftfräsen, 0,5 mm“, ergänzt Peter Hedrich.

Nicht nur die Abtragsraten sind hervorragend, die Keramik-Faserbürsten erreichen auch beste Oberflächengüten. Die Regel lautet: Mit jedem Arbeitsgang halbiert sich ungefähr die Oberflächenrauheit (R max). Zum Beispiel lag vor der Bearbeitung eines Werkstücks aus einer Aluminiumlegierung mit einer weißen Bürste Rmax bei 33,5 µm und Ra bei 5,1 µm. Nach vier Arbeitsgängen reduzierte sich Rmax auf 2,8 µm und Ra auf 0,3 µm.

Bürsten schärfen sich selbst

Durch den Selbstschärfeffekt erzeugt die Bürste immer wieder neue Schneidkanten und garantiert so eine gleichmäßige Schleifwirkung – während der gesamten Lebenszeit. Und dabei sind die Standzeiten enorm. Zum Beispiel beim Entgraten eines plangefrästen Werkstücks aus Aluminiumguss (Gratwurzelstärke 0,1 mm, Bearbeitungsweg pro Werkstück 1000 mm, Drehzahl 4000 min-1, Vorschub 2400 mm/min, Schnitttiefe 1 mm): Hier schafft die rote Bürste 10.000 Werkstücke. Auch bei der Bearbeitung mit der weißen Bürste kann sich das Ergebnis sehen lassen. Bei einem schaftgefrästen Werkstück aus Stahl mit Drehzahl 4000 min-1, Vorschub 2000 mm/min, Schnitttiefe 0,5 mm, Gratwurzelstärke 0,1 mm, Bearbeitungsdistanz pro Werkstück 200 mm entgratet sie 15.000 Werkstücke.

Auch im Vergleich mit einer Nylon-Bürste hat die Keramik-Faserbürste die Nase vorn: Im Gegensatz zur Nylonbürste verformt sich die Keramik-Faserbürste während der gesamten Einsatzdauer nicht und kann so mit einer stabilen Performance aufwarten. Bessere Oberflächengüten sind ein weiterer Vorteil: Nach 180 s erreicht die Keramikbürste Ra < 176 0,1 µm, die Nylonbürste dagegen Ra > 0,3 µm.

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