Gratbildung

Gratbildung bezeichnet das ungewollte Entstehen von Materialresten an Kanten oder den Trennflächen von Werkzeugen bei spanenden oder urformenden Fertigungsprozessen. Bei urformenden Prozessen wie dem Gießen, Spritzgießen oder Formpressen entsteht der Grat durch Austreten von Material an Trennflächen oder Fugenstellen eines Werkzeugs. Die Grate werden nach dem Fertigungsprozess in der Regel entfernt, um das fertige Bauteil zu erhalten.

Wie entsteht Gratbildung beim Urformen?
Gratbildung tritt auf, wenn:
– das Werkzeug nicht vollständig schließt
– der Forminnendruck zu hoch oder das Material zu fließfähig ist
– es Verschleiß oder Beschädigung an der Werkzeugtrennebene gibt
– die Entlüftung unzureichend ausgelegt ist

Warum ist Gratbildung problematisch?
– Beeinträchtigte Oberflächenqualität: Grate verändern die sichtbare und fühlbare Oberfläche, können als Qualitätsmangel wahrgenommen werden und wirken bei technischen Bauteilen wie ein Verarbeitungsfehler.
– Erschwerte Montage durch Kanten: Überstehende Materialreste können sich beim Einbau verhaken oder Bauteile können verkanten.
– Funktionsrisiken bei Dichtungen: Selbst kleine Grate können die Dichtlinie stören, Spalte erzeugen oder Passungen beeinträchtigen und damit zu Undichtigkeiten führen.
– Zusätzlicher Nachbearbeitungsaufwand: Das Entfernen von Graten erfordert manuelle oder maschinelle Nacharbeit, was die Stückkosten erhöht.

Maßnahmen zur Vermeidung und Reduzierung
Insbesondere in der Fertigung von Gummiteilen lässt sich die Gratbildung oft nicht ganz vermeiden, meist jedoch auf ein Minimum reduzieren.
– Wahl des passenden Fertigungsverfahrens
– Präzise Auslegung der Werkzeuge
– Optimierung der Entlüftung und Trennkanten
– Werkzeugwartung um eine erhöte Gratbildung über die Zeit zu verhindern
– Anpassung von Druck, Temperatur und Zykluszeit
Insbesondere die Wahl des passenden Fertigungsverfahrens ist eine frühe, zentrale Entscheidung: Grate sind beim Einspritzen in eine geschlossene Form (Spritzgießen, Transferformpressen) gegenüber dem klassischen Formpressen deutlich reduziert.