Automobil- und Luftfahrtindustrie

Betrachtung und Messung von Formen und Matrizen mit einem Digitalmikroskop

Formen und Matrizen sind Werkzeuge, die für die Massenproduktion in der heutigen Fertigung unerlässlich sind. Beide sind Schlüsselelemente in der Fertigung – zum Beispiel werden Formen beim Spritzgießen zur Kunststoffformung sowie im Guss eingesetzt, und Matrizen werden beim Stanzen eingesetzt. In diesem Abschnitt werden Beispiele für die Betrachtung und Messung von Formen und Matrizen mit einem Digitalmikroskop vorgestellt.

Vor- und Nachteile der Verwendung von Formen/Matrizen
Typen von Formen/Matrizen
Methoden zur Bearbeitung von Formen/Matrizen
Beispiele für die Betrachtung und Messung von Formen und Matrizen mit einem Digitalmikroskop

Vor- und Nachteile der Verwendung von Formen/Matrizen

Vorteile

Schnelle Massenproduktion von Produkten mit der gleichen Form.
Hochpräzise Produktion mit geringer Schwankung.
Keine besonderen Kenntnisse erforderlich und Bedienung für jedermann leicht möglich.
Minimaler Materialverlust und niedrige Verarbeitungskosten.

Nachteile

Herstellung von Formen/Matrizen kann kostspielig und zeitaufwendig sein.
Hohes Maß an Fertigkeiten und Erfahrung bei der Herstellung von Formen/Matrizen erforderlich.

Typen von Formen/Matrizen

Formen und Matrizen sind Werkzeuge, die zum Formen und Gestalten von Materialien verwendet werden.
Matrizen sind „offen“, da sie aus einem Ober- und einem Unterteil bestehen, die nicht abgedichtet werden.
Formen hingegen sind „geschlossen“, und Materialien wie Metall und Kunststoff werden in einen Hohlraum gegossen, um ein fertiges Produkt zu formen.

Matrizen

Pressmatrizen: Pressmatrizen werden zum Formen von Automobilkarosserien und anderen Komponenten verwendet. Dies ist der am häufigsten verwendete Matrizentyp. Pressmatrizen können auch in Stanzmatrizen, Biegematrizen und Druckstempel eingeteilt werden.
Schmiedegesenke: Diese Matrizen werden verwendet, um Antriebskomponenten für Automobile und andere Fahrzeuge zu formen. Sie dienen dazu, ein Material zu schmieden und so eine andere Form zu erzeugen. Objekte, die eine hohe Festigkeit erfordern, werden normalerweise mit Schmiedegesenken hergestellt. Es gibt zwei Hauptmethoden des Schmiedens: Das Warmschmieden, bei dem das Material erhitzt und erweicht wird, bevor es geschmiedet wird, und das Kaltschmieden, bei dem das Material bei Raumtemperatur geschmiedet wird.

Formen

Formen für das Spritzgießen: Diese Formen werden für das Gießen von Kunststoffteilen verwendet. Ein Kunststoffmaterial wird in einem Heizzylinder erhitzt, unter Druck gesetzt und in eine Form gespritzt. Der Kunststoff kühlt dann ab und verfestigt sich.
Formen für den Druckguss: Druckgussformen werden zum Gießen verwendet, indem geschmolzenes Aluminium, Magnesium oder ein anderes Material unter hohem Druck in eine Form gespritzt wird. Dies ermöglicht die Massenproduktion von Gussprodukten mit hoher Genauigkeit und hochwertigen Oberflächenbedingungen bei hohen Geschwindigkeiten. Der Begriff „Druckguss“ wird im Allgemeinen sowohl für das Gießverfahren als auch für das Formteil verwendet.
Gussformen: Beim Gießen werden Gusseisen, Aluminiumlegierungen, Kupfer, Messing oder andere Materialien auf hohe Temperaturen erhitzt, bis sie schmelzen, und dann wird das geschmolzene Material in eine Form gegossen. Die zum Gießen verwendete Form wird als Gussform bezeichnet, und das daraus entstehende Produkt wird als Gussteil bezeichnet.
Pulverformen: Pulverformen werden verwendet, um Produkte durch Komprimieren und anschließendes Härten eines Metallpulvers zu formen.

Methoden zur Bearbeitung von Formen/Matrizen

Schneiden: Formen und Matrizen können mit einem Schneidwerkzeug bearbeitet werden, um die Oberfläche eines Materials wegzuschneiden. Dieses Schneiden wird meist in einem Bearbeitungszentrum durchgeführt.
Schleifen: Schleifkörper können ebenfalls zur Bearbeitung von Formen und Matrizen verwendet werden. Mit dieser Methode können harte Materialien bearbeitet werden, die nicht durch Schneiden bearbeitet werden können, einschließlich gehärteter Stähle und Hartmetalle. Im Vergleich zum Schneiden ermöglicht diese Methode eine Bearbeitung mit höherer Genauigkeit und wird häufig für die Endbearbeitung verwendet. Allerdings dauert das Schleifen auch länger.
Drahterodieren: Das Drahterodieren ist ein Verfahren, bei dem Messingdrähte zum Schneiden von Metall verwendet werden. Mit dieser Methode ist die Bearbeitung unabhängig von der Härte des Metalls möglich. Sie ermöglicht die Bearbeitung von gehärteten Stählen, Hartmetallen und anderen Metallen.

Beispiele für die Betrachtung und Messung von Formen und Matrizen mit einem Digitalmikroskop

Im Folgenden werden die neuesten Beispiele für die Betrachtung und Messung von Formen und Matrizen mithilfe eines Digitalmikroskops der Modellreihe VHX von KEYENCE vorgestellt.