Uitgebreide gids over het kartelproces

Kartelen is een oppervlaktebehandeling Een technologie die op grote schaal wordt toegepast om de oppervlaktewrijving te vergroten, de grip te verbeteren en decoratieve effecten aan onderdelen toe te voegen. In diverse industrieën zorgt kartelen niet alleen voor betere productprestaties, maar ook voor een verbeterde uiterlijke kwaliteit. Naarmate de industriële productie zich verder ontwikkelt, is ook het kartelproces geëvolueerd, met name op het gebied van geautomatiseerde productie en precisiebewerking. In dit artikel worden de basisprincipes van het kartelen, de toepassingen ervan, methoden voor kostenoptimalisatie en vergelijkingen met andere soortgelijke processen besproken.

Wat is kartelen?

Basisdefinitie van kartelen

Kartelen is een proces waarbij door middel van druk regelmatige patronen of texturen op het oppervlak van materialen zoals metalen en kunststoffen worden aangebracht. Dit proces wordt vaak toegepast om de oppervlaktewrijving te vergroten, de grip te verbeteren en esthetische kwaliteiten toe te voegen, met name bij onderdelen waarvoor betere oppervlakte-eigenschappen en decoratie vereist zijn.

Soorten karteling

Karteling kan op basis van de oppervlaktestructuur in verschillende soorten worden ingedeeld. Elke soort heeft specifieke functies en toepassingen, en door de juiste structuur te kiezen kunnen de prestaties of het uiterlijk van het onderdeel worden verbeterd.

• Recht kartelen: De structuur loopt in een rechte lijn langs de as van het werkstuk; eenvoudig en duidelijk, ideaal voor standaardtoepassingen waarbij wrijving een rol speelt. Deze structuur wordt vaak toegepast op gereedschapshandgrepen, moeren, schroeven enz., met name wanneer extra grip en antislip-eigenschappen vereist zijn.
• Kruiskarteling: De structuur is in een kruispatroon aangebracht, waardoor de wrijving toeneemt en het decoratieve effect wordt versterkt. Het wordt gebruikt voor onderdelen waarvoor een hoge wrijving vereist is, zoals roterend gereedschap, flessendoppen, handgrepen, enz.
• Spiraalvormig kartelen: De structuur is spiraalvormig verdeeld langs de as van het werkstuk, waardoor zowel de grip als het decoratieve effect worden versterkt. Het is geschikt voor roterende onderdelen zoals knoppen, assen, vliegwielen, enz.
• Bidirectionele karteling: Maakt gebruik van afwisselende texturen in twee richtingen, waardoor de grip wordt verbeterd en de oppervlaktestructuur complexer wordt. Geschikt voor gereedschapshandgrepen en mechanische koppelingen waarvoor een sterke grip vereist is.
• Zeshoekige karteling: De textuur vormt een zeshoekig raster, waardoor de wrijving aan het oppervlak toeneemt en de esthetiek wordt verbeterd. Deze textuur wordt vaak toegepast bij producten waaraan hoge esthetische eisen worden gesteld, zoals gereedschapshandgrepen en mechanische onderdelen.
• Diamantkarteling: Vormt een dicht rasterpatroon in ruitvorm, wat zorgt voor uitstekende wrijving en een decoratief effect. Wordt veel gebruikt voor onderdelen die een hoge wrijving vereisen, zoals stelwielen van werktuigmachines en kleppen.
• Stervormige karteling: De textuur vormt stervormige of soortgelijke patronen, wat zorgt voor een goede grip en een uniek uiterlijk. Wordt vaak gebruikt voor hoogwaardige producten, zoals speciale mechanische apparaten en decoratieve onderdelen.
• Ronde karteling: De textuur is in cirkelvormige patronen aangebracht, waardoor kleine uitsteeksels of inkepingen ontstaan die de grip op het oppervlak vergroten. Deze textuur is geschikt voor producten waarbij een verfijnd oppervlak en een esthetisch uiterlijk van belang zijn, zoals hoogwaardige apparaten en gereedschappen.
• Rasterkarteling: Vormt een gelijkmatige rasterstructuur, waardoor de wrijving wordt verbeterd en een glad oppervlak wordt gegarandeerd. Het wordt veel gebruikt in onderdelen en componenten van hydraulische systemen waar een gelijkmatige wrijving vereist is.
• Vormkartelen: Door middel van diepsnijden worden texturen met verschillende dieptes gecreëerd, wat unieke decoratieve effecten oplevert. Wordt voornamelijk gebruikt voor onderdelen waaraan bijzondere esthetische eisen worden gesteld, zoals auto-interieurs en decoratieve onderdelen.

Benodigde gereedschappen en onderdelen voor het kartelen

Kartelen is een bewerkingsproces waarbij door middel van extrusie regelmatige patronen op metalen oppervlakken worden aangebracht; dit gebeurt doorgaans op een draaibank of een CNC-draaimachine. Voor het uitvoeren van kartelbewerkingen zijn doorgaans de volgende gereedschappen en onderdelen nodig:

1. Kartelgereedschap

Het kartelgereedschap is het belangrijkste gereedschap bij het kartelen en wordt gebruikt om patronen in het oppervlak van het werkstuk te drukken. Het kartelgereedschap wordt doorgaans in de gereedschapshouder van de draaibank bevestigd en oefent via het kartelwiel druk uit op het basisoppervlak van het werkstuk om patronen in het oppervlak te vormen.

Soorten kartelgereedschappen

Kartelgereedschap met stootmechanisme: Oefent radiale druk rechtstreeks uit op het werkstuk om het kartelpatroon te vormen. De constructie is eenvoudig en wordt vaak gebruikt op conventionele draaibanken.
Het voordeel is de eenvoudige opbouw en de lage kosten.

Snij-kartelgereedschap: Brengt kartelpatroon aan door het materiaal te snijden in plaats van het alleen maar uit te persen.
Deze methode beperkt de vervorming van het materiaal en is geschikt voor het bewerken van hardere materialen of precisieonderdelen.

Klem-/schaar-kartelgereedschap: Het klem-kartelgereedschap maakt gebruik van twee kartelwielen om het werkstuk tijdens de bewerking van boven en onder vast te klemmen, vergelijkbaar met een schaarconstructie.
Dit ontwerp zorgt voor een evenwichtige bewerkingsdruk en vermindert de belasting van de draaibankas en het werkstuk, waardoor het geschikt is voor CNC-draaibanken of dunwandige onderdelen.

Kartelgereedschap met rechte schacht: Het kartelgereedschap met rechte schacht heeft een rechte schacht en kan rechtstreeks op de gereedschapshouder of het gereedschapsbevestigingssysteem van de draaibank worden gemonteerd.
Dit type heeft een eenvoudige constructie en is geschikt voor het kartelen in conventionele draaiomgevingen.

Verstelbaar kartelgereedschap: Met het verstelbare kartelgereedschap kunnen de positie of de druk van het kartelwiel worden aangepast aan werkstukken met verschillende diameters.
Dit gereedschap is zeer veelzijdig en geschikt voor het kartelen van onderdelen van verschillende afmetingen.

2. Kartelwielen

Kartelwielen zijn essentiële onderdelen van het kartelgereedschap. Hun oppervlakken zijn voorzien van specifieke tandpatronen die op het oppervlak van het werkstuk worden gerold om verschillende texturen te creëren. Veelvoorkomende soorten kartelwielen zijn onder meer:

1. Recht kartelwiel: Het tandpatroon bestaat uit parallelle rechte lijnen, die na het kartelen rechte antislipstrepen op het oppervlak van het werkstuk achterlaten.
   Dit type wordt vaak gebruikt voor knoppen, handgrepen of onderdelen waarvoor lineaire antislippatronen nodig zijn.
2. Diagonaal kartelwiel: Het tandpatroon vormt schuine diagonale lijnen en wordt doorgaans onderverdeeld in linksdraaiende en rechtsdraaiende types.
   Een enkel diagonaal gekarteld wiel wordt vaak gebruikt voor het aanbrengen van speciale texturen en wordt ook vaak gecombineerd met een ander wiel dat in tegengestelde richting draait.
3. Diamantkartelwiel: Gemaakt door een linker en een rechter diagonaal kartelwiel te combineren, waardoor diamant- of kruispatronen op het oppervlak van het werkstuk ontstaan.
   Dit is het meest voorkomende kartelpatroon en wordt veel gebruikt voor gekartelde knoppen, duimmoeren en gereedschapshandgrepen.
4. Grof kartelwiel: De tandafstand van het grof kartelwiel is groter, waardoor er grovere kartelpatronen ontstaan.
   Het wordt doorgaans gebruikt voor onderdelen die een betere antislipwerking vereisen.
5. Fijn kartelwiel: Dit type kartelwiel heeft een kleinere tandafstand en zorgt voor fijnere kartelpatronen.
   Het is geschikter voor precisieonderdelen of producten waaraan hogere eisen worden gesteld wat betreft het uiterlijk.

3. Draaibanken of CNC-draaimachines

Het kartelen gebeurt meestal op conventionele draaibanken of CNC-draaibanken. De werktuigmachine zorgt voor een draaiende beweging om het werkstuk te laten draaien, terwijl het kartelgereedschap radiale druk uitoefent om doorlopende patronen op het oppervlak aan te brengen.

4. Koelvloeistof of snijvloeistof

De meest gangbare methode bij het kartelen is het gebruik van snijvloeistof of smeerolie. Deze vloeistoffen verminderen de wrijving tussen het kartelwiel en het werkstuk, beperken warmteontwikkeling en slijtage, en dragen bij aan het verkrijgen van scherpere en gelijkmatigere kartelpatronen, met name bij het bewerken van staal, roestvrij staal of bij het kartelen van werkstukken met een grote diameter.

Mistkoeling (MQL)): kan als alternatief worden gebruikt. Het spuit met behulp van perslucht een kleine hoeveelheid smeerolie in het bewerkingsgebied, waardoor smering wordt geboden en tegelijkertijd de hoeveelheid vloeistof die per tijdseenheid wordt gebruikt, wordt verminderd. Het wordt vaak gebruikt in CNC-bewerking of geautomatiseerde productielijnen.

Koeling met hogedruklucht : zorgt voornamelijk voor warmteafvoer en het afvoeren van spanen, maar biedt vrijwel geen smering. Daarom is het meer geschikt voor kleine kartelbewerkingen op zachtere materialen zoals aluminium of messing. Bij hardere materialen of diepe kartelpatronen kan het gebrek aan smering de slijtage van het kartelwiel versnellen.

5. Bevestigings- en klemvoorzieningen

Bij het kartelen zijn diverse bevestigings- en opspaninrichtingen nodig om een stabiele rotatie van het werkstuk en een gelijkmatige patroonvorming te waarborgen, terwijl afwijkingen en trillingen van het werkstuk worden beperkt. Veelgebruikte inrichtingen zijn onder meer:

1. 3-klauwplaat
   De drieklauwspankop is de meest gangbare spaninrichting voor draaibanken. Deze centreert en klemt cilindrische werkstukken automatisch vast en is geschikt voor de meeste bewerkingen waarbij karteling wordt aangebracht.
2. 4-klauw-spankop
   Met de vierklauwplaat kunnen de afzonderlijke klauwen onafhankelijk van elkaar worden afgesteld; deze is geschikt voor het vastklemmen van niet-ronde werkstukken of onderdelen die een uiterst nauwkeurige uitlijning vereisen. De vierklauwplaat wordt vaak gebruikt bij het precisiekartelen.
3. Spantanghouder
   Een spantanghouder biedt een hogere klemnauwkeurigheid en stabiliteit en wordt vaak gebruikt voor het kartelen van onderdelen met een kleine diameter of hoge precisie, zoals precisieknoppen of kleine assen.
4. Middenpunt van de losse kop
   Bij langere of slanke werkstukken wordt meestal een achterpunt gebruikt om het andere uiteinde van het werkstuk te ondersteunen, zodat trillingen en doorbuiging worden beperkt en de kwaliteit van de karteling wordt verbeterd.
5. Maatwerkarmaturen
   Bij massaproductie of de bewerking van complexe onderdelen worden vaak op maat gemaakte opspanningen gebruikt om werkstukken vast te zetten, met als doel de bewerkingsefficiëntie te verbeteren en consistente kartelposities te garanderen. Als de vorm van het werkstuk complex is, maakt onze fabriek direct gebruik van meerassige CNC-freesbewerking om op maat gemaakte armaturen te vervaardigen.
6. Zachte kaken
   Zachte bekken worden doorgaans op spanpatronen gemonteerd en kunnen worden aangepast aan de vorm van het werkstuk om een stabielere klemkracht te bieden. Ze worden vaak gebruikt bij precisie- of seriebewerkingen voor het kartelen.

Werkingsprincipes van kartelen

Kartelbewerking

De kern van het kartelen bestaat uit het uitoefenen van druk met behulp van een speciaal gereedschap om het oppervlak van het metaal plastisch te vervormen, waardoor de gewenste structuur ontstaat. Meestal draait het gereedschap met hoge snelheid en oefent het druk uit op het oppervlak van het werkstuk, waardoor regelmatige uitsteeksels of inkepingen ontstaan.

Keuze van gereedschap voor kartelen

Het kiezen van het juiste kartelgereedschap is van cruciaal belang. Veelgebruikte materialen voor dit gereedschap zijn hardmetaal en snelstaal, die zeer slijtvast zijn en geschikt voor diverse werkstukken. De vorm en afmetingen van het gereedschap moeten worden aangepast aan het gewenste type structuur (bijv. rechte karteling, kruiskarteling) om ervoor te zorgen dat het gewenste structuureffect tijdens het bewerkingsproces wordt bereikt.

Instellingen van de programma-parameters voor kartelen en hun invloed

Voedingssnelheid

De voedingssnelheid (F) is de snelheid waarmee het gereedschap over het oppervlak van het werkstuk beweegt. Een te hoge voedingssnelheid leidt tot een ongelijkmatige textuur, terwijl een te lage snelheid ten koste gaat van de efficiëntie.

• Programmacode:
  F100 ; Stel de voedingssnelheid in op 100 mm/min

Snijsnelheid

De snijsnelheid (S) is de relatieve snelheid tussen het gereedschap en het werkstuk. Een te hoge snijsnelheid leidt tot slijtage van het gereedschap, terwijl een te lage snelheid de kwaliteit van de textuur beïnvloedt.

• Programmacode:
  S1500 ; Stel het toerental van de spil in op 1500 RPM

Snijdruk

Snijdruk wordt bepaald door de voedingssnelheid en de snijdiepte. Te veel druk leidt tot vervorming, terwijl te weinig druk resulteert in een onduidelijke structuur.

• Programmacode:
  Wordt bepaald door de voedingssnelheid.
  F120 ; Stel de voedingssnelheid in op 120 mm/min

Gereedschapshoek

De gereedschapshoek heeft invloed op de snijkracht en de diepte van de textuur. Een verkeerde hoek zorgt ervoor dat de textuur wazig of onduidelijk wordt.

• Programmacode:
  De hoek wordt indirect bepaald door de keuze van het gereedschap.

Veelvoorkomende toepassingen van kartelen

Machinebouw

Kartelen wordt op grote schaal toegepast bij de productie van handgereedschap en mechanische onderdelen, zoals gereedschapshandgrepen, schroeven, moeren, enz. Het zorgt voor een betere grip op het werkstuk, met name bij handgereedschap, waardoor de stabiliteit tijdens het gebruik en de veiligheid voor de gebruiker worden verbeterd.

Automobielindustrie

In de automobielindustrie wordt karteling toegepast op diverse aandrijfonderdelen, onderdelen van remsystemen, enzovoort, zoals rempedalen, versnellingspookhendels en dergelijke. Karteling zorgt voor meer wrijving, wat een efficiënte werking en betrouwbaarheid garandeert.

Lucht- en ruimtevaart en elektronica

In de lucht- en ruimtevaart wordt karteling vaak toegepast op vliegtuigbehuizingen en mechanische onderdelen, waardoor de wrijving tussen onderdelen wordt verbeterd en tegelijkertijd het uiterlijk wordt verfraaid. In de elektronica wordt karteling toegepast op batterijbehuizingen, behuizingen van elektronische componenten, enz., om de oppervlaktestructuur te verbeteren, zowel voor decoratieve als voor antislipdoeleinden.

Bouw- en woningbouwbranche

Ook in de bouw- en woninginrichtingssector wordt het gebruik van kartelen geleidelijk aan steeds vaker toegepast, met name bij antislipvloerelementen (bijvoorbeeld traptreden en decoratieve vloerelementen). Daarnaast wordt kartelen vaak toegepast op raamkozijnen, deurklinken en andere onderdelen, waardoor zowel de esthetiek als de gebruiksvriendelijkheid worden verbeterd.

Medische sector

Kartelen wordt ook op grote schaal toegepast in de medische sector, met name bij onderdelen van medische hulpmiddelen zoals handgrepen van chirurgische instrumenten, injectoren, enz. Het zorgt voor een effectieve verbetering van de stabiliteit tijdens operaties en garandeert een nauwkeurige hantering.

Materialen die geschikt zijn voor kartelen

Metaalmaterialen

• Aluminiumlegeringen: Licht van gewicht en eenvoudig te bewerken, geschikt voor gereedschapshandgrepen, carrosseriedelen, enz. De slijtage van het gereedschap is minimaal tijdens het kartelen.
• Koperlegeringen: Corrosiebestendig, geschikt voor elektronische componenten, elektrische connectoren, enz. Er moet goed op de snijsnelheid worden gelet om schade aan het oppervlak te voorkomen.
• Roestvrij staal: Hoge sterkte en corrosiebestendigheid; wordt gebruikt in medische instrumenten, gereedschappen, enz. Vereist slijtvaste gereedschappen en een nauwkeurige regeling van de parameters.
• Staal: Hoge sterkte, veel gebruikt voor lagers, tandwielen, bevestigingsmiddelen, enz. Ideaal voor de massaproductie van kartelwerk.
• Titaniumlegeringen: Hoge sterkte en corrosiebestendigheid; wordt gebruikt in de lucht- en ruimtevaart en in hoogwaardige apparatuur. Voor de bewerking zijn een grotere snijkracht en slijtvaste gereedschappen nodig.

Kunststofmaterialen

• Polypropyleen (PP): Chemisch bestendig, geschikt voor verpakkingen, containers en interieurdecoraties voor voertuigen. Ideaal voor karteling met gemiddelde diepte.
• Polyethyleen (PE): Zacht, wordt vaak gebruikt voor verpakkingen en verpakkingsmateriaal. De snijsnelheid moet worden aangepast om een ongelijkmatige textuur te voorkomen.
• Polyamide (PA, nylon): Slijtvast, geschikt voor tandwielen, lagers, enz. De karteling zorgt voor meer wrijving en is geschikt voor toepassingen met hoge belastingen.
• Polycarbonaat (PC): Hoge sterkte, wordt gebruikt voor behuizingen van elektronische apparaten, medische apparatuur, enz. De snijsnelheid en -druk moeten worden geregeld om thermische schade te voorkomen.
• Polyvinylchloride (PVC): Chemisch bestendig, wordt vaak gebruikt in buizen en bouwmaterialen. Door het kartelen worden de oppervlaktewrijving en de antislipwerking vergroot.
• Thermoplastische elastomeren (TPE): Flexibel en slijtvast, veel gebruikt voor autodeurklinken, sportartikelen, enz. Overmatige druk moet worden vermeden om vervorming van het materiaal te voorkomen.

Composietmaterialen

• Koolstofvezelversterkte kunststoffen (CFRP): Uiterst sterk en licht van gewicht, geschikt voor de lucht- en ruimtevaart, de automobielindustrie en andere hoogwaardige toepassingen. Vereist zeer slijtvaste gereedschappen en nauwkeurige regeling.
• Glasvezelversterkte kunststoffen (GFRP): Licht van gewicht en sterk, wordt veel gebruikt in de bouw, voor auto-onderdelen, enz. De snijkracht moet worden geregeld om overmatige slijtage van het gereedschap te voorkomen.

Voordelen van kartelen

Betere grip

Door het aanbrengen van kartels wordt de grip aanzienlijk verbeterd, met name bij gereedschapshandgrepen en mechanische onderdelen die met de hand moeten worden vastgehouden. Dit voorkomt wegglijden en verhoogt de veiligheid voor de gebruiker.

Verbeterd esthetisch effect

Kartelen verbetert niet alleen de functionaliteit, maar verhoogt ook de visuele aantrekkingskracht van onderdelen. Verschillende textuurpatronen, zoals kruis- of spiraalkarteling, worden toegepast in hoogwaardig gereedschap en decoratieve onderdelen, waardoor ze zowel praktisch als esthetisch aantrekkelijk zijn.

Verbeterde duurzaamheid

Door het aanbrengen van karteling worden onderdelen slijtvaster, met name bij onderdelen die aan hoge wrijving worden blootgesteld, waardoor de levensduur van het product wordt verlengd en de onderhouds- en vervangingsfrequentie wordt verminderd.

Beperkingen van het kartelproces

Beperkte lijst van geschikte materialen

Kartelen is geschikt voor zachtere of middelharde materialen, zoals aluminium, koper en bepaalde kunststoffen. Bij materialen met een hogere hardheid, zoals roestvrij staal en titaniumlegeringen, levert het kartelproces mogelijk niet het gewenste resultaat op.

Nauwkeurigheid van het ondervlak

De oppervlakteafwerking na het kartelen is over het algemeen niet zo fijn als bij andere bewerkingen, zoals slijpen of polijsten. Met name bij toepassingen waar een hoge oppervlaktekwaliteit en precisie vereist zijn, voldoet kartelen mogelijk niet aan de normen.

Beperkte complexiteit van patronen

Bij kartelen ontstaan doorgaans lineaire of geometrisch eenvoudige patronen (bijvoorbeeld spiraalvormige of parallelle lijnen). Het proces biedt beperkte mogelijkheden voor complexe oppervlaktestructuren en is niet geschikt voor het realiseren van gedetailleerde driedimensionale ontwerpen.

Beperkingen op het gebied van apparatuur en processen

Voor het kartelen zijn gespecialiseerde gereedschappen en apparatuur nodig, en tijdens het gebruik worden er hoge eisen aan de apparatuur gesteld. Als de gereedschappen ernstig versleten zijn, kan dit de bewerkingskwaliteit beïnvloeden en tot hogere kosten leiden.

Beperkingen bij de serieproductie

Hoewel kartelen zeer geschikt is voor massaproductie, is de efficiëntie ervan relatief laag bij de productie van kleine series of op maat gemaakte unieke stukken.

Kostenbesparing bij het kartelen

Het juiste materiaal kiezen

Door te kiezen voor zachtere materialen, zoals aluminiumlegeringen en koperlegeringen, kan de slijtage van gereedschap tijdens het kartelen worden verminderd, waardoor de kosten voor snijgereedschap dalen en de bewerkingsefficiëntie toeneemt.

Optimaliseren van bewerkingsparameters

Door parameters zoals de voedingssnelheid, de snijsnelheid en de druk aan te passen, kan de productie-efficiëntie worden verhoogd en kan afval worden verminderd, waardoor de totale kosten dalen.

Toenemende automatisering

Het gebruik van CNC-machines voor het kartelen verhoogt niet alleen de precisie, maar verbetert ook de productie-efficiëntie aanzienlijk, waardoor handmatige tussenkomst wordt beperkt en de arbeidskosten dalen.

De levensduur van gereedschap verlengen

Door te kiezen voor duurzaam, slijtvast gereedschap en door regelmatig inspecties uit te voeren, wordt de levensduur ervan verlengd, waardoor de kosten als gevolg van frequente vervanging van gereedschap worden beperkt.

Kartelen versus draadwalsen

Kartelen

• Beginsel: Vormt door middel van druk regelmatige patronen op het oppervlak; wordt gebruikt om de wrijving te vergroten en het uiterlijk te verfraaien.
• Toepassingen: Ideaal voor gereedschapshandgrepen, bevestigingsmiddelen, draaiende onderdelen, enz.
• Voordelen: Geschikt voor massaproductie en biedt een hoge grip en wrijving. Vereist hoge druk bij harde materialen.

Draadwalsen

• Beginsel: Vormt schroefdraad op het oppervlak van een werkstuk door middel van druk; wordt gebruikt voor de productie van bouten, moeren en andere onderdelen met schroefdraad.
• Toepassingen: Wordt op grote schaal gebruikt voor de productie van schroefdraadbevestigingsmiddelen.
• Voordelen: Verhoogt de draadsterkte en precisie, ideaal voor massaproductie.

Veiligheidsrichtlijnen voor het kartelen

• Persoonlijke veiligheid: Let er bij het bewerken van symmetrische cilindrische werkstukken altijd op dat uw handen, kleding of haar niet in contact komen met draaiende gereedschappen en machineonderdelen. Houd lichaamsdelen uit de buurt van draaiende onderdelen.
• Beschermingsuitrusting:
  • Veiligheidsbril: Bescherm je ogen tegen rondvliegende metaaldeeltjes.
  • Gehoorbescherming: Voorkom gehoorschade door langdurige blootstelling aan hard geluid.
  • Beschermende handschoenen: Voorkom verwondingen door gereedschap of metaalresten.
  • Antislipschoenen: Voorkom ongelukken door uitglijden.
• Inspectie van apparatuur: Controleer de machines regelmatig op een goede werking, smeer ze en maak ze schoon om storingen te voorkomen.

Veelvoorkomende defecten bij het kartelen en oplossingen daarvoor

Ongelijkmatige textuurdiepte

• Oorzaak: Een ongelijkmatige textuurdiepte kan het gevolg zijn van een onstabiele voedingssnelheid, ongelijkmatige druk of een onjuiste gereedschapshoek tijdens het bewerkingsproces.
• Oplossing:
  • Zorg voor stabiele verwerkingsparameters, zoals een gelijkmatige doorvoersnelheid en druk, om een ongelijkmatige textuur te voorkomen.
  • Controleer de hoek en positie van het gereedschap om ervoor te zorgen dat het gereedschap correct is ingesteld en dat de textuurdiepte consistent blijft.
  • Kalibreer regelmatig de nauwkeurigheid van de apparatuur, met name de positioneringsnauwkeurigheid van de bewerkingsmachine en de uitlijning van het gereedschap, om tijdens de bewerking een gelijkmatige textuur te garanderen.

Onduidelijke textuur

• Oorzaak: Versleten gereedschap, onvoldoende snijkracht of een hoge hardheid van het materiaal kunnen ervoor zorgen dat de structuur niet duidelijk tot uiting komt.
• Oplossing:
  • Vervang bot gereedschap om onduidelijke texturen als gevolg van slijtage te voorkomen.
  • Pas de verwerkingsdruk aan en verhoog de snijkracht om een heldere textuur te verkrijgen.
  • Kies voor hardere materialen geschikte gereedschapsmaterialen of gebruik apparatuur met een grotere snijkracht voor de bewerking.

Vervorming van het werkstuk

• Oorzaak: Overmatige druk, een hoge of ongelijkmatige hardheid van het materiaal of dunne werkstukken kunnen tijdens het kartelen tot vervorming leiden.
• Oplossing:
  • Regel de bewerkingsdruk om te voorkomen dat er te veel druk op het werkstuk wordt uitgeoefend, vooral bij het bewerken van zachtere materialen. Verklein de snijdiepte.
  • Gebruik werkstukken met een geschikte dikte om vervorming van te dunne werkstukken tijdens het kartelen te voorkomen.
  • Gebruik voor harde materialen geschikt gereedschap en pas de voedingssnelheid aan om vervorming als gevolg van overmatige kracht tot een minimum te beperken.

Onregelmatige kartelstructuur

• Oorzaak: Een onjuiste relatieve positionering tussen het gereedschap en het werkstuk, ongelijkmatige druk of schommelingen in de voedingssnelheid kunnen leiden tot ongelijkmatige kartelstructuren.
• Oplossing:
  • Zorg ervoor dat het gereedschap en het werkstuk goed zijn uitgelijnd om een gelijkmatige structuur tijdens de bewerking te garanderen.
  • Stel de werkstukopspanningen vóór de bewerking af om het werkstuk vast te zetten en te voorkomen dat het tijdens het kartelen verschuift.
  • Optimaliseer de doorvoersnelheid en de bewerkingsdruk om tijdens de bewerking een constante kracht te handhaven en de vorming van een ongelijkmatige textuur te verminderen.

Oppervlaktebarsten of inkepingen

• Oorzaak: Een te grote snijkracht of gebreken aan het oppervlak van het werkstuk (zoals scheurtjes of onzuiverheden) kunnen tijdens het kartelen leiden tot scheurtjes of inkepingen in het oppervlak.
• Oplossing:
  • Kies de juiste bewerkingsparameters om overmatige kracht te voorkomen en ervoor te zorgen dat het oppervlak onbeschadigd blijft.
  • Zorg ervoor dat het oppervlak van het werkstuk schoon is en vrij van olie, verontreinigingen of onzuiverheden, om scheuren als gevolg van oneffenheden in het oppervlak te voorkomen.
  • Voer een voorbehandeling van het werkstuk uit, zoals gloeien, om de broosheid van het materiaal te verminderen en scheurvorming te voorkomen.

Overmatige oppervlakteruwheid

• Oorzaak: Onjuiste bewerkingsparameters kunnen tijdens de bewerking leiden tot ruwe oppervlakken. Zo kunnen bijvoorbeeld lage snijsnelheden of te hoge druk de oppervlakteruwheid vergroten.
• Oplossing:
  • Optimaliseer de bewerkingsparameters, zoals het verhogen van de snijsnelheid en het aanpassen van de voedingssnelheid, om de oppervlakteruwheid te verminderen.
  • Controleer regelmatig of het gereedschap scherp is, zodat het in goede staat blijft en een gladde afwerking oplevert.
  • Gebruik uiterst nauwkeurige machines om de stabiliteit en de oppervlaktekwaliteit tijdens de bewerking te waarborgen.

Onregelmatige richting van het kartelpatroon

• Oorzaak: Een onjuiste montage van het gereedschap of mechanische afwijkingen tijdens de bewerking kunnen leiden tot een onregelmatige richting van het kartelpatroon.
• Oplossing:
  • Zorg ervoor dat het gereedschap correct wordt geïnstalleerd en controleer of de richting en hoek van het gereedschap zijn afgestemd op de as van het werkstuk.
  • Controleer regelmatig de kalibratie van de machine om voldoende nauwkeurigheid te waarborgen en mechanische afwijkingen tijdens de verwerking te voorkomen.

Wat is het doel van kartelen?

Door middel van kartelen worden structuurpatronen aangebracht op de oppervlakken van onderdelen om de grip, de antislipwerking, de montageverbinding en de visuele aantrekkingskracht te verbeteren. Deze techniek wordt op grote schaal toegepast bij gereedschap, instrumenten, auto-onderdelen, fitnessapparatuur en consumentenelektronica.

Hoe maak je kartels in metaal?

1. Voorbereiding van materiaal en oppervlak
Kies voor buigzame metalen zoals aluminium, messing, koolstofarm staal en roestvrij staal. Gebruik voor hardere materialen een snijtype kartelgereedschap en verlaag het toerental van de spil. Het oppervlak mag vóór het kartelen niet te glad zijn; een licht ruw oppervlak zorgt ervoor dat de schijf zich beter in het werkstuk kan vastbijten en vermindert slippen of dubbele sporen.

2. Toeslag voor de diameter van het werkstuk
Door het kartelen stroomt het metaal naar buiten, waardoor de diameter van het werkstuk toeneemt. Houd vóór de bewerking voldoende draai-speling aan, op basis van de kartelafstand, de ductiliteit van het materiaal en de patroondiepte, om te voorkomen dat het werkstuk na het vormen te groot wordt.

3. Keuze van het kartelgereedschap
Kartelgereedschappen met één wiel zijn geschikt voor rechte patronen, gereedschappen met twee wielen voor ruit- of kruispatronen, en gereedschappen met zes wielen om tussen meerdere specificaties te wisselen. Voor harde materialen zoals roestvrij staal en gelegeerd staal wordt de voorkeur gegeven aan kartelgereedschappen van het snijtype.

4. Installatie en uitlijning van gereedschap
De middelhoogte van het kartelgereedschap moet uitgelijnd zijn met de as van het werkstuk om een ongelijkmatige patroondiepte of slijtage van het gereedschap te voorkomen. Een licht schuine instap kan de aanvankelijke grip en de vormstabiliteit van het kartelwiel verbeteren.

5. Eerste persen en vormen
Zodra het kartelwiel het werkstuk raakt, moet u snel voldoende radiale druk uitoefenen om een duidelijk en doorlopend beginpatroon te vormen. Onvoldoende druk kan leiden tot slippen, dubbele sporen of een verkeerde uitlijning van het patroon.

6. Langsrichting-vormen
Zodra het eerste patroon stabiel is, begint u met de automatische lengtevoeding om het patroon gelijkmatig over de bewerkingslengte te verdelen. De voedingssnelheid moet overeenkomen met de steek van de karteling en er moet een stabiele druk worden gehandhaafd; doorgaans zijn 1 à 2 passages voldoende voor de volledige patroonvorming.

7. Koeling en reiniging
Gebruik tijdens het bewerken voldoende koelvloeistof om wrijvingswarmte en slijtage van het gereedschap te verminderen. Verwijder metaalpoeder en spanen tijdig uit de groeven om vage patronen, krassen op het oppervlak of vastlopen van de slijpschijf te voorkomen.

Conclusie

Kartelen is een essentieel proces dat de grip, wrijving en het uiterlijk van onderdelen verbetert en tegelijkertijd de levensduur verlengt. Naarmate de productietechnologieën zich verder ontwikkelen, zullen de toepassingsmogelijkheden van kartelen toenemen, waardoor fabrikanten de prestaties van hun producten kunnen verbeteren en de productiekosten kunnen verlagen.