Thermisches Entgraten

Das thermische Entgraten, a​uch thermische Entgrat-Methode (TEM; engl. Thermal Energy Machining) o​der Explosionsentgraten, i​st ein abtragendes Fertigungsverfahren, welches d​as Verbrennungsprinzip nutzt, u​m dünne überstehende Grate (scharfe, b​ei einem Bearbeitungs- o​der Herstellungsvorgang entstandene Kanten, Auffaserungen o​der Splitter) a​n metallischen u​nd nichtmetallischen Werkstücken d​urch Zünden e​ines Gasgemisches b​ei hohen Temperaturen i​n einer sogenannten Entgratkammer z​u entgraten. Der besondere Nutzen dieses Verfahrens l​iegt darin, d​ass auch schwer zugängliche Stellen – bspw. Überschneidungen zweier Bohrungen i​m Bauteil – entgratet werden können.

In die hermetisch abgeschlossene Entgratkammer wird ein Gemisch aus Sauerstoff und Wasserstoff, Erdgas oder Methan zugeführt und anschließend elektrisch gezündet (Knallgasreaktion). Die dabei entstehenden Temperaturen von 2500 bis 3500 °C leiten mit dem übriggebliebenen Sauerstoff die Verbrennung des Grates ein. Da die Gratoberfläche im Verhältnis zum Gratvolumen sehr hoch ist, kann die eingebrachte Wärme nur schlecht in das Werkstückinnere abgeleitet werden. Die zur Verbrennung nötige Temperatur des Werkstoffs wird erreicht und betrifft nur die Grate. Zur Arbeitssicherheit müssen die Werkstücke frei von Fett- und Ölschichten sein. Sie entwickeln in Verbindung mit reinem Sauerstoff brennbare Dämpfe, die sich bei den hohen Fülldrücken in der Kammer von bis zu 23 bar bis zur Zündtemperatur erwärmen können. Der Reaktionsdruck in einer Brennkammer ist um ein Vielfaches höher.

Der Entgratprozess wird durch das Mischverhältnis der Gase, durch den Fülldruck, die Bauteilgeometrie und zum Großteil durch die Wärmeleitfähigkeit des Werkstoffs beeinflusst. Nachteilig bei diesem Entgratverfahren ist, dass eng an das Bauteil anliegende Grate die Wärme an das Bauteil abgeben und sich so schlecht oxidieren lassen. Auch große Mengen Späne sollten vor dem thermischen Entgraten entfernt werden, da diese im schlimmsten Fall zu einem Klumpen zusammengeschmolzen werden und am Bauteil anhaften. Bei den meisten Stahlsorten können Schlackeperlen zurückbleiben und müssen mit einem zweiten Entgratvorgang weiter oxidiert werden, während Aluminium- und Kunststoffwerkstücke keiner weiteren Nachbehandlung bedürfen.

Literatur
  • Uwe Heisel, Fritz Klocke, Eckart Uhlmann, Günter Spur: Handbuch Spanen. 2. Auflage, Hanser, München 2014, S. 1138. ISBN 978-3446428263.
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