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Blechentgratung

Warum Kantenverrundung und Korrosionsschutz wichtig sind

| Autor/ Redakteur: Markus Lindörfer / Frauke Finus

Dass Bleche zu entgraten und zu verrunden mehr ist als ein notwendiges Übel, sondern eine echte Wertschöpfung am Bauteil darstellt, soll diese Untersuchung belegen. Viele Blechbearbeiter werden von Ihren Kunden dazu „genötigt“, denn die Zeichnungen enthalten Angaben zur Kantenverrundung. Aber weshalb?

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Einer der häufigsten Gründe für Kantenverrundung ist, neben der Reduzierung von Verletzungsrisiken, die Verbesserung des Korrosionsschutzes.
Einer der häufigsten Gründe für Kantenverrundung ist, neben der Reduzierung von Verletzungsrisiken, die Verbesserung des Korrosionsschutzes.
( Bild: IFO / QIB / Lindörfer )

Einer der häufigsten Gründe dafür ist, neben der Reduzierung von Verletzungsrisiken, die Verbesserung des Korrosionsschutzes. In welchem Ausmaß das Endprodukt davon profitiert, zeigt die folgende Dokumentation eines Beschichtungsversuchs mit anschließendem Querschliff und Salzsprühtest, die in Zusammenarbeit dem QIB, der Qualitätsgemeinschaft Industriebeschichtungen e.V. und www.blech-entgratung.de entstand. Die Laboruntersuchungen wurden vom IFO Institut für Oberflächentechnik GmbH in Schwäbisch Gmünd durchgeführt.

Gratfrei schneiden ist das eine – doch wieviel Lackmaterial bedeckt eigentlich die Kanten der Werkstücke, wenn diese nicht verrundet werden? Eines ist sicher, auch eine perfekte Laserkante ist sehr scharf. Die von www.blech-entgratung.de an einem Musterbauteil durchgeführte Messung mit Hilfe eines Digitalmikroskops VHX-6000 von Keyence ergab, dass die Strahleintrittsseite immerhin einen Radius von 74µm aufweist, während die Strahlaustrittsseite mit 37µm so ausfällt, dass sie haptisch als sehr scharf empfunden wird.

Die Strahleintrittsseite weisen immerhin einen Radius von 74µm aufweist, während die Strahlaustrittsseite mit 37µm so ausfällt, dass sie haptisch als sehr scharf empfunden wird.
Die Strahleintrittsseite weisen immerhin einen Radius von 74µm aufweist, während die Strahlaustrittsseite mit 37µm so ausfällt, dass sie haptisch als sehr scharf empfunden wird.
( Bild: IFO / QIB / Lindörfer )

Diese Werte fallen sicherlich deutlich unterschiedlich aus in Abhängigkeit des Schneidverfahrens, der Schneidparameter oder aber auch der Blechstärke. Sicher ist aber, dass die Kanten eines Laserschnitts, selbst wenn nicht gratbehaftet, sehr scharf sind.

Das nachfolgende Bild zeigt nun die Messung an einem Blech, welches mit einem Radius etwa 0,4 mm verrundet wurde.

Messung an einem Blech, das mit einem Radius etwa 0,4 mm verrundet wurde.
Messung an einem Blech, das mit einem Radius etwa 0,4 mm verrundet wurde.
( Bild: IFO / QIB / Lindörfer )

Was bedeutet dies nun zum Beispiel für die Pulverbeschichtung?

Das folgende Bild zeigt die Schichtstärken im Vergleich. Während sich auf einer zwar gratfreien aber dennoch scharfen, unbearbeiteten Laserkanten fast kein Lackmaterial niederschlägt…

Unbearbeitetes Laserteil – fast kein Lackmaterial auf der Kante.
Unbearbeitetes Laserteil – fast kein Lackmaterial auf der Kante.
( Bild: IFO / QIB / Lindörfer )

…findet sich auf dem Werkstück mit 0,4 mm Radius bereits eine Schichtstärke von 65 µm. Das sind immerhin etwa 50 % der auf der Fläche erzielten Schichtstärke.

Verrundetes Laserteil – Schichtstärke auf der Kante bei etwa 50 % der Schichtstärke auf der Fläche.
Verrundetes Laserteil – Schichtstärke auf der Kante bei etwa 50 % der Schichtstärke auf der Fläche.
( Bild: IFO / QIB / Lindörfer )

Was bedeutet dies aber nun für die Korrosionsbeständigkeit der Teile?

Der Salzsprühtest (NSS – Neutrale Salzsprühnebelprüfung) nach DIN EN ISO 9227:2012-09 zeigt dann auch sehr eindrucksvoll die erzielte Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit.

Der Salzsprühtest (NSS – Neutrale Salzsprühnebelprüfung) nach DIN EN ISO 9227:2012-09 zeigt eindrucksvoll die erzielte Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit.
Der Salzsprühtest (NSS – Neutrale Salzsprühnebelprüfung) nach DIN EN ISO 9227:2012-09 zeigt eindrucksvoll die erzielte Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit.
( Bild: IFO / QIB / Lindörfer )

Am verrundeten Bauteil finden sich nur wenige Ansätze von Rostbildung.
Am verrundeten Bauteil finden sich nur wenige Ansätze von Rostbildung.
( Bild: IFO / QIB / Lindörfer )

Während das rohe Laserblech nach 336 Stunden Salzsprühnebelprüfung deutliche Korrosionsspuren aufweist, finden sich am verrundeten Bauteil nur wenige Ansätze von Rostbildung.

Dass auch am verrundeten Bauteil leichte Korrosionsspuren nachzuweisen sind ist auf die Geometrie der Bohrungen zurückzuführen. Die Verrundungswerkzeuge, welche heute in modernen Entgratmaschinen zum Einsatz kommen, erreichen zum Beispiel an rechtwinklig zulaufenden Innenkonturen nur eine geringere Verrundung. Abhilfe könnte hier durch „entgratgerechtes“ Konstruieren geschaffen werden, indem die Kontur einen Radius erhält.

Werkzeuge zur Verrundung von Blechkanten: Lamellenwalze, Schleifklotz und Tellerbürste.
Werkzeuge zur Verrundung von Blechkanten: Lamellenwalze, Schleifklotz und Tellerbürste.
( Bild: IFO / QIB / Lindörfer )

Mit modernen Maschinen zur Blechentgratung lassen sich heute an Innen- und Außenkontur Radien bis etwa 2 mm erzeugen, wobei hier nicht vergessen werden darf, welchen Einsatz dies erfordert. Eine Verdoppelung der Verrundung hat den vierfachen Aufwand zu Folge, denn das Spanvolumen steigt quadratisch mit dem Radius. Es ist also sinnvoll und notwendig die Verrundung an die Anwendung anzupassen, zum Beispiel in Abhängigkeit der gewünschten Schutzdauer des Korrosionsschutzes sowie der Korrosivitätskategorie in der das Bauteil später zum Einsatz kommt.

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