CNC-Bearbeitung für Baumaschinen: Präzision, Materialauswahl und Härtewerte

Baumaschinen sind heute unverzichtbare Ausrüstungen für anspruchsvolle Sektoren wie das Baugewerbe, den Bergbau und die Landwirtschaft. Damit diese Maschinen effizient und langlebig arbeiten können, müssen die verwendeten Teile von hoher Qualität und langlebig sein. Die Herstellung von Teilen für Baumaschinen ist im Allgemeinen CNC-Bearbeitung wird realisiert mit Diese Methode ist sowohl in Bezug auf die Genauigkeit als auch auf die Zuverlässigkeit überlegen.

In diesem Artikel werden die bei der Herstellung von Baumaschinenteilen verwendeten Werkstofftypen und Härtewerte im Detail untersucht.

In der CNC-Fertigung verwendete Materialtypen und -eigenschaften

Die Wahl des Werkstoffs bei der Herstellung von Werkstücken ist ein entscheidender Faktor für die Leistung und Lebensdauer des Teils. Die folgenden Materialtypen werden im Allgemeinen für die CNC-Bearbeitung bevorzugt:

1. kohlenstoffhaltige Stähle (C45, CK45, usw.)

• Merkmale: Es bietet hohe Festigkeit, Verschleißfestigkeit und Schlagfestigkeit. Zur Erhöhung der Härte wird in der Regel eine Wärmebehandlung durchgeführt.
• Einsatzgebiete: Wellen, Zahnräder, Befestigungselemente, Hydraulikzylinderkomponenten.
• Härtewerte: Normalerweise im Bereich von 45-55 HRC nach der Wärmebehandlung.

2. legierte Stähle (42CrMo4, 16MnCr5, usw.)

• Merkmale: Aufgrund seiner hohen Zugfestigkeit, Härte und Zähigkeit wird es für schwer belastete Teile verwendet.
• Einsatzgebiete: Kurbelwellen, Schwerlastgetriebe und Baggerarmverbindungen.
• Härtewerte: Meistens zwischen 55-60 HRC, die Härte kann je nach Anforderung angepasst werden.

3. nichtrostende Stähle (AISI 304, 316, 420)

• Merkmale: Es hat eine hohe Korrosionsbeständigkeit und bietet eine lange Lebensdauer in feuchten oder chemischen Umgebungen.
• Einsatzgebiete: Hydraulische Systemkomponenten, Bolzen und Außenanwendungen.
• Härtewerte: 30-45 HRC, geringe Härte, aber hohe Festigkeit.

4 Aluminiumlegierungen (7075, 6061, usw.)

• Merkmale: Bietet geringes Gewicht und leichte Verarbeitbarkeit. Unterstützt durch Oberflächenbehandlungen, die für Festigkeit und Haltbarkeit sorgen.
• Einsatzgebiete: Leicht bewegliche Teile, mechanische Verschlüsse.
• Härtewerte: 80-120 HV (Vickers), im Allgemeinen geringe Härte, die sich jedoch durch ihre Leichtigkeit auszeichnet.

5. titanhaltige Legierungen (Ti-6Al-4V)

• Merkmale: Es bietet hohe Festigkeit, geringes Gewicht und Korrosionsbeständigkeit. Es funktioniert ohne Verformung auch unter rauen Bedingungen.
• Einsatzgebiete: Spezielle Baggerarme, Hochleistungsbefestigungselemente.
• Härtewerte: 30-40 HRC, kann bei manchen Anwendungen höher sein.

6. polymere und Verbundwerkstoffe (Delrin, PEEK)

• Merkmale: Sie sind nicht nur verschleißfest und leicht, sondern haben auch einen niedrigen Reibungskoeffizienten.
• Einsatzgebiete: Lager, Rollen und korrosionsbeständige Teile.
• Härtewerte: Seine Härte wird in der Regel auf der Shore-D-Skala gemessen und liegt zwischen 80 und 90 Shore D.

Härteprüfungen von Materialien

Die folgenden Methoden werden im Allgemeinen für die Härtekontrolle von CNC-gefertigten Teilen verwendet:

• Rockwell-Test (HRC): Geeignet für harten Stahl und Legierungen.
• Brinell-Test (HB): Es wird auf großen und rauen Oberflächen angewendet.
• Vickers-Test (HV): Wird für feine und präzise Messungen verwendet.

Mit diesen Tests werden die mechanischen Eigenschaften der Materialien überprüft und die Eignung der Maschinenteile für die rauen Betriebsbedingungen sichergestellt.

Bedeutung von Härte und Dauerhaftigkeit in der CNC-Fertigung

Die Härte von Maschinenteilen bestimmt deren Eigenschaften wie Verschleiß- und Schlagfestigkeit. Bei der CNC-Bearbeitung können die folgenden Verfahren zur Erhöhung der Härte eingesetzt werden:

• Wärmebehandlung: Die Zugfestigkeit wird durch Erhöhung der Härte verstärkt.
• Nitrierung und Karbonisierung: Die Oberflächenhärte der Teile wird erhöht und die Verschleißfestigkeit wird erhöht.
• Beschichtungsvorgänge: Methoden wie Verzinken und Phosphatieren, die die Korrosionsbeständigkeit erhöhen, werden bevorzugt.

CNC-gefertigte Teile und kurze Informationen über Baumaschinen

Die CNC-Bearbeitung ist eine der effektivsten Methoden zur Herstellung wichtiger Komponenten von Baumaschinen. Die in Baumaschinen verwendeten Teile müssen Eigenschaften wie hohe Belastbarkeit, Beständigkeit gegen raue Umweltbedingungen und lange Lebensdauer aufweisen. Im Folgenden werden die mit CNC-Technologie hergestellten Baumaschinenteile und ihre Kurzbeschreibungen vorgestellt:

1. perno (Stift)

• Einsatzgebiet: Er wird zur Befestigung von beweglichen Teilen an den Anschlussstellen von Baumaschinen verwendet.
• Merkmale: Er bietet eine hohe Haltbarkeit und Verschleißfestigkeit. Er wird in der Regel aus Kohlenstoffstählen hergestellt und durch Wärmebehandlung gehärtet.
• Typisches Material: C45, 42CrMo4.
• Härtewert: 45-55 HRC.

2. hydraulische Zylinderstangen

• Einsatzgebiet: Sie sind die beweglichen Komponenten der Hydrauliksysteme von Baggern, Ladern und Kränen.
• Merkmale: Glatte Oberflächenqualität und Korrosionsbeständigkeit sind wichtig. Die Verchromung erfolgt nach der Bearbeitung.
• Typisches Material: 42CrMo4 oder rostfreier Stahl (AISI 420).
• Härtewert: 50-60 HRC.

3. wellen (Wellen)

• Einsatzgebiet: Teile, die eine Drehbewegung ermöglichen und Kraft zwischen Zahnrädern und Lagern übertragen.
• Merkmale: Es hat eine hohe Festigkeit und Schlagzähigkeit. Präzisionsbearbeitung mit maschineller Bearbeitung.
• Typisches Material: C45, 16MnCr5.
• Härtewert: 40-50 HRC, 60 HRC nach dem Nitrieren in einigen Anwendungen.

4. gänge

• Einsatzgebiet: Es wird für die Kraft- und Drehmomentübertragung in beweglichen Mechanismen von Baumaschinen verwendet.
• Merkmale: Sie erfordert hohe Verschleißfestigkeit und leisen Betrieb. CNC-gefräst in präzisen Abmessungen.
• Typisches Material: 42CrMo4, 16MnCr5.
• Härtewert: Oberflächenhärte normalerweise 55-60 HRC.

5. die Kurbelwellen

• Einsatzgebiet: Ein wichtiges Teil in Motorkomponenten, das die Kolbenbewegung in eine Drehbewegung umwandelt.
• Merkmale: Es hat eine hohe Festigkeit und Ermüdungsbeständigkeit. Das Schleifen wird nach der Bearbeitung durchgeführt.
• Typisches Material: 42CrMo4, 4140 Stahl.
• Härtewert: 50-55 HRC.

6 Arm- und Gelenkkomponenten

• Einsatzgebiet: Bei Bagger- und Laderarmen bildet es die beweglichen Teile der Gelenkpunkte.
• Merkmale: Es ist schlagfest und verformungsbeständig. Präzise auf CNC-Maschinen bearbeitet.
• Typisches Material: C45, S355 Stahl.
• Härtewert: 45-50 HRC.

7. lagergehäusen

• Einsatzgebiet: Sie gewährleistet eine reibungslose und geräuscharme Übertragung von Drehbewegungen.
• Merkmale: Es muss abriebfest und maßgenau bearbeitet sein.
• Typisches Material: Rostfreier Stahl (AISI 420) oder Kohlenstoffstähle.
• Härtewert: 50-60 HRC.

8. hydraulische Ventilkörper

• Einsatzgebiet: Sie sind Systemkomponenten, die die korrekte Ausrichtung der Hydraulikflüssigkeiten gewährleisten.
• Merkmale: Sie hat präzise Lochabmessungen und Dichtungseigenschaften.
• Typisches Material: Gusseisen, Aluminium-Legierungen.
• Härtewert: Normalerweise 30-40 HRC.

9 Baggerschaufelzähne

• Einsatzgebiet: Er wird zum Schaben von Material in den Baggerteilen von Baggern und Ladern verwendet.
• Merkmale: Es hat eine hohe Verschleißfestigkeit.
• Typisches Material: Manganstahl (Hadfield-Stahl).
• Härtewert: Die Oberflächenhärte liegt in der Regel über 50 HRC.

10 Radnaben und Achsen

• Einsatzgebiet: Sie sind Radkomponenten, die für die Bewegung von Baumaschinen sorgen.
• Merkmale: Es muss eine hohe Festigkeit und Tragfähigkeit aufweisen.
• Typisches Material: 42CrMo4, 4140.
• Härtewert: 40-50 HRC.

Die Rolle der CNC-Fertigung bei Baumaschinenteilen

Die CNC-Bearbeitung ermöglicht die Herstellung von Werkstücken mit hoher Präzision. Millimetergenauigkeit, Wiederholbarkeit und Materialeffizienz Dies ist einer der herausragenden Vorteile der CNC-Technologie. Darüber hinaus bietet diese Methode einen anpassbaren Herstellungsprozess, um spezifische Designanforderungen zu erfüllen. In Bezug auf Härte, Haltbarkeit und Qualität passen sich die mit CNC-Maschinen hergestellten Teile problemlos an anspruchsvolle industrielle Anwendungen an.

Diese Informationen ermöglichen es Ihnen, die Bedeutung der CNC-Technologie im Baumaschinensektor und die Details der mit dieser Technologie hergestellten Teile zu verstehen. Insbesondere für die Hersteller spielen die Materialauswahl und die Härtewerte eine entscheidende Rolle für die Leistung und Lebensdauer der Teile.

Schlussfolgerung

Baumaschinen müssen hohe Anforderungen in Bezug auf Zuverlässigkeit und Haltbarkeit unter harten Arbeitsbedingungen erfüllen. Die CNC-Bearbeitung verbessert die Leistung von Baumaschinen, indem sie diese Standards durch die richtige Materialauswahl und Härtewerte erfüllt. Verschiedene Werkstoffe wie Stahl, Aluminium, Titan und Polymere werden speziell bearbeitet und für verschiedene Anwendungsbereiche maßgeschneidert. Die Qualitätskontrolle wird durch Härtetests sichergestellt, wodurch langlebige und zuverlässige Teile entstehen.