Warum ist die Oberflächenbearbeitung bei der Blechfertigung so wichtig?

Wenn über Blechfertigung gesprochen wird, konzentriert man sich meist auf Schnittgenauigkeit, Biegewinkel oder Schweißqualität. Die Oberflächenveredelung kommt dabei oft erst später zur Sprache.

Doch bei vielen Produkten, insbesondere Robotikkomponenten, Automatisierungsanlagen, elektrischen Gehäusen und Außengeräten, erfüllt die Oberfläche weit mehr als nur eine optische Funktion.

Die passende Veredelung schützt Metallteile vor Korrosion, verbessert die Verschleißfestigkeit, verändert elektrische oder thermische Eigenschaften und bestimmt Aussehen und Haptik des fertigen Produkts.

Deshalb sollte die Oberflächenbehandlung bereits in der Konstruktionsphase berücksichtigt werden – nicht erst nach Abschluss der Fertigung.

Die Oberflächenveredelung beginnt mit der Anwendung

Es gibt keine „beste“ Oberflächenbehandlung für Blech.

Ein Roboter, der in einer sauberen Fabrik arbeitet, hat völlig andere Anforderungen als ein elektrisches Außengehäuse, das Regen und Sonneneinstrahlung ausgesetzt ist.

Vor der Auswahl einer Veredelung müssen Hersteller üblicherweise Folgendes berücksichtigen:

• Einsatzort des Produkts

• Material und Materialstärke

• Einwirkung von Feuchtigkeit oder Chemikalien

• Mechanischer Verschleiß

• Anforderungen an das Aussehen

• Geforderte Lebensdauer

• Produktionsmenge

• Kosten

Eine gute Oberflächenbehandlung bedeutet also weniger, die teuerste Variante auszuwählen, sondern eine Lösung zu finden, die zur tatsächlichen Einsatzumgebung passt.

Pulverbeschichtung: Eine praktische Lösung für Industrieprodukte

Die Pulverbeschichtung wird häufig für Blechgehäuse, Maschinengestelle, Halterungen, Schaltschränke und Schutzabdeckungen eingesetzt.

Bei diesem Verfahren wird elektrostatisch gesprüht und anschließend im Ofen ausgehärtet. Das Ergebnis ist eine dauerhafte Beschichtung mit einer großen Auswahl an Farben und Oberflächenstrukturen.

Für Industrieprodukte kombiniert die Pulverbeschichtung folgende Vorteile:

• Korrosionsschutz

• Gute Verschleißfestigkeit

• Gleichbleibendes Aussehen

• Flexible Farbauswahl

• Relativ effiziente Fertigung

Besonders verbreitet ist sie bei Robotergehäusen und Automatisierungsanlagen.

Beispielsweise kann ein Robotergehäuse eine bestimmte RAL-Farbe benötigen, um zur Ausstattung oder zum Markenauftritt des Kunden zu passen. Die Pulverbeschichtung macht diese Art der Individualisierung vergleichsweise einfach.

Eloxieren: Besonders geeignet für Aluminiumteile

Bei Verwendung von Aluminium ist Eloxieren eine weitere gängige Option.

Im Gegensatz zur Pulverbeschichtung wird beim Eloxieren keine separate Farbschicht auf die Oberfläche aufgetragen. Es entsteht eine kontrollierte Oxidschicht auf der Aluminiumoberfläche.

Dadurch werden folgende Eigenschaften verbessert:

• Korrosionsbeständigkeit

• Oberflächenhärte

• Verschleißfestigkeit

• Optik

Eloxiertes Aluminium wird häufig für leichte Halterungen, Gehäuse, Strukturbauteile und präzise CNC-Teile verwendet.

Galvanisieren und Verzinken für den Korrosionsschutz

Für Teile, die einen stärkeren Korrosionsschutz benötigen, ist Galvanisieren oder Verzinken besser geeignet.

Verzinkter Stahl eignet sich besonders für Bauteile, die Feuchtigkeit oder Außenbedingungen ausgesetzt sind.

Typische Anwendungen sind:

• Außengeräte

• Landwirtschaftliche Maschinen

• Montagekonstruktionen

• Elektrische Schaltschränke

• Infrastrukturbauteile

Bei diesen Produkten steht die Beschichtung nicht primär für die Optik. Ihr Hauptzweck ist die Verlängerung der Lebensdauer des Stahls.

Gebürstete und polierte Oberflächen: Wenn das Aussehen im Vordergrund steht

Einige Blechprodukte sind für den sichtbaren Einsatz konzipiert.

Edelstahlgeräte, Laboranlagen, Lebensmittelverarbeitungsmaschinen und hochwertige Industriegehäuse erfordern eine kontrollierte Oberflächenoptik.

Das Bürsten erzeugt eine gleichmäßige gerichtete Textur, während das Polieren eine glattere und glänzendere Oberfläche ergibt.

Für Roboterhersteller spielt dies ebenfalls eine Rolle, wenn der Roboter für kundennahe Umgebungen entwickelt wird und nicht nur für eine klassische Fabrikhalle.

Ein Serviceroboter im Hotel oder Einzelhandel hat völlig andere Anforderungen an das Aussehen als ein Schweißroboter hinter einer Schutzumzäunung.

Was ist mit Sandstrahlen?

Das Sandstrahlen beziehungsweise Schleifstrahlen wird häufig zur Reinigung und Vorbereitung von Metalloberflächen vor weiteren Veredelungen eingesetzt.

Es hilft, Folgendes zu entfernen:

Oxidschichten

Verunreinigungen

Schweißrückstände

Vorhandene Oberflächenunebenheiten

Außerdem kann eine gleichmäßige Oberflächentextur erzeugt werden.

Bei vielen Projekten ist das Strahlen keine abschließende Behandlung, sondern ein wichtiger Vorbereitungsschritt vor der Pulverbeschichtung, Lackierung oder anderen Veredelungsverfahren.

Oberflächenbehandlung und Roboterdesign

Die Robotik ist ein gutes Beispiel dafür, wie die Oberflächenveredelung zum Produkt passen muss.

Betrachten wir drei verschiedene Roboter.

Fabrikroboter

Ein Roboter auf einer Automobilproduktionslinie legt den Fokus auf:

Verschleißfestigkeit

Schlagfestigkeit

Einfache Wartung

Industrielle Langlebigkeit

Pulverbeschichteter Stahl ist eine praktische Lösung für seine Außenabdeckungen und Schutzstrukturen.

Mobiler Roboter

Ein autonomer mobiler Roboter (AMR) im Lager ist Staub, Reinigungschemikalien, Stößen und ständiger Bewegung ausgesetzt.

Sein Gehäuse benötigt eine Veredelung, die Korrosionsschutz, Langlebigkeit und Gewicht in Einklang bringt.

Service- oder Humanoid-Roboter

Ein Roboter, der mit Menschen interagiert, hat eine weitere Anforderung: das Aussehen.

Gleichmäßigkeit der Oberfläche, Farbe, Textur und sogar die Haptik des Gehäuses werden Teil des Produktdesigns.

Derselbe Blechfertigungsprozess kann also je nach Einsatzort des Roboters zu völlig unterschiedlichen Veredelungsanforderungen führen.

Die Oberflächenveredelung beeinflusst auch die Fertigungskosten

Die Oberflächenbehandlung ist keine isolierte Kostenposition.

Die Bauteilgeometrie kann die Veredelung erleichtern – oder erschweren.

Tiefe Hohlräume, schmale Spalte, scharfe Kanten und geschweißte Baugruppen können die Beschichtungsabdeckung und die Gleichmäßigkeit der Oberfläche beeinträchtigen.

Deshalb ist es sinnvoll, die Veredelung bereits in der Konstruktionsphase des Blechteils zu berücksichtigen.

Eine DFM-Prüfung (Prüfung der Herstellbarkeit) kann folgende Probleme erkennen:

Bereiche mit schwerer Beschichtbarkeit

Unnötige verdeckte Oberflächen

Entwässerungsprobleme während der Behandlung

Anforderungen an Abdeckmasken

Aufhänge- oder Befestigungspunkte für die Bearbeitung

Potenzielle Beschichtungsanhäufungen an Löchern

Eine kleine Anpassung der Konstruktion kann den Veredelungsprozess teilweise deutlich effizienter machen.

Sollte man manuelle oder automatische Pulverbeschichtung wählen?

Auch dies hängt vom Produkt ab.

Für kleine Chargen, Prototypen, ungewöhnliche Geometrien oder häufige Farbwechsel bietet die manuelle Pulverbeschichtung mehr Flexibilität.

Bei großen Mengen standardisierter Teile erreicht eine automatische Pulverbeschichtungslinie eine bessere Gleichmäßigkeit und Fertigungseffizienz.

Keines der Verfahren ist grundsätzlich besser.

Für einen Hersteller kundenspezifischer Blechteile ist es ein Vorteil, beide Verfahren anbieten zu können. Dadurch kann der Prozess an das jeweilige Produkt angepasst werden, statt jeden Auftrag mit derselben Fertigungsmethode abzuwickeln.

Die Oberflächenbehandlung muss Teil der ursprünglichen Konstruktion sein

Ein häufiger Fehler ist es, die Oberflächenveredelung als letzten Schritt zu betrachten:

Schneiden → Biegen → Schweißen → „Jetzt überlegen wir uns die Beschichtung.“

Ein besserer Ansatz ist, sie viel früher einzubeziehen:

Einsatz → Material → Fertigung → Oberflächenbehandlung → Montage

Das ist besonders wichtig für Roboter und andere Produkte, die Blechteile, CNC-Teile, Elektronik und mechanische Baugruppen kombinieren.

Der Veredelungsprozess kann Maße, Aussehen, Korrosionsbeständigkeit und sogar die Passgenauigkeit der Bauteile zueinander beeinflussen.

Mehr als nur Optik

Bei einem Robotergehäuse schützt die Veredelung das Gehäuse vor Kratzern und Korrosion.

Bei einem elektrischen Außenschaltschrank bestimmt sie, wie lange das Gehäuse in rauer Umgebung hält.

Bei einem eloxierten Aluminium-CNC-Bauteil verbessert sie sowohl Langlebigkeit als auch Aussehen.

Deshalb verdient die Oberflächenbehandlung dieselbe Aufmerksamkeit wie Laserschneiden, CNC-Biegen, Schweißen und Zerspanung.

Bei Huarui ist die Oberflächenveredelung Teil des gesamten Fertigungsprozesses. Durch die Kombination aus Blechfertigung, CNC-Bearbeitung, Schweißen und verschiedenen Veredelungsoptionen helfen wir Kunden, eine praktische Oberflächenbehandlung auszuwählen – abgestimmt auf Material, Anwendung, Produktionsmenge und finale Anforderungen, statt nur eine optisch ansprechende Variante zu wählen.