Oberflächenqualität beim 3d-schlichten

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vanquish
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Oberflächenqualität beim 3d-schlichten

Beitrag von vanquish » 07.11.2021, 07:05

Hallo,

Ich habe in letzter Zeit mit dem Fräsen von Negativ- und Positivformen (Flügelformen für Modellbau) aus Alu AW-5083 experimentiert. Mir ist dabei aufgefallen, dass beim Schlichten dabei in der Oberfläche immer wieder mal kleinere Fehlstellen entstehen. Diese Stellen sind kleine "Vertiefungen" etwa in der breite des verwendeten Fräsers und immer ein paar mm lang. Die "Tiefe" kann ich nicht messen, aber man spürt sie mit der Fingerkuppe und sichtbar sind sie natürlich auch. Ich habe versucht, ein Foto zu machen. Ist nicht ganz einfach, aber man erkennt schon etwas:
WhatsApp Image 2021-11-06 at 15.39.55.jpeg
Mir stellt sich jetzt die Frage, woher das kommt?

Zu den Parametern, mit denen ich gefräst habe:
- CAM in Fusion360 erstellt
- Fräser: Torusfräser 3mm R0.3, 2Zahn
- Zustellung: 0.15mm
- Aufmaß beim Schruppen waren: 0.2mm
- Vorschub: 2000mm/min
- Drehzahl: 25000u/min
- gekühlt und geschmiert mit Mono S3G; Das Fräsbild beim Schlichten ist mit Schmierung minimal besser als beim Trockenfräsen.
Die Fräse ist eine EMS-P3, ESS, Leadshine Closed Loop auf allen Achsen, gesteuert von Mach3.

Die Fehlstellen sind nur im gewölbten Bereich der Flügelform zu sehen, nicht jedoch auf den ebenen Bereichen rund herum.
Wenn ich 2D-Konturen in Alu ausfräse, schruppe ich zuerst mit 0.2-0.3mm Übermaß und schlichte dann nach. Dabei sind keine Rattermarken erkennbar. Eine vergleichbare Negativform aus Plexiglas, zeigt diese Fehlstellen nicht an. Bei dieser habe ich jedoch einen 2mm 1Zahn verwendet. Die Stabilität der Fräse dürfte eigentlich kein Thema sein, zumal beim Schlichten ja nicht wirklich eine Belastung der Mechanik auftritt.

Meine Vermutungen:
- könnten trotz Schmierung und Kühlung kleine Späne unter den Fräser gelangt sein?
- Der Fräser an sich
- suboptimale Einstellungen im Motortuning von Mach3 (Rampen, CV-Mode,...)
- Fehlerhafte Parameter in Fusion (Stichwort Glättungsfilter)

Habt ihr Ideen, wo ich sinnvollerweise mal ansetzen könnte?

Liebe Grüße,
Mario

Olli-CNC
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Re: Oberflächenqualität beim 3d-schlichten

Beitrag von Olli-CNC » 07.11.2021, 20:52

Hallo Mario,
es wird mit größter Wahrscheinlichkeit am Material selbst liegen, EN-AW5083 ist ja ein Aluguss und bei Guss kann sowas immer passieren.


Gruß
Olli

Willhelm B.
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Re: Oberflächenqualität beim 3d-schlichten

Beitrag von Willhelm B. » 07.11.2021, 23:39

Olli-CNC hat geschrieben:
07.11.2021, 20:52
Hallo Mario,
es wird mit größter Wahrscheinlichkeit am Material selbst liegen, EN-AW5083 ist ja ein Aluguss und bei Guss kann sowas immer passieren.


Gruß
Olli
EN-AW5083 gibt es auch als Walzplatte. Aber auch da könnte es am Material liegen. Aber dann wäre es merkwürdig das es nur an den gewölbten Bereichen der Flügelformen zu sehe ist und nicht jedoch auf den ebenen Bereichen rund herum.
Falls es eine Walzplatte ist, würde ich jedenfalls für diesen Zweck auf Gussplatten umsteigen. Die verziehen sich nicht so stark.

vanquish
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Re: Oberflächenqualität beim 3d-schlichten

Beitrag von vanquish » 08.11.2021, 07:26

Hallo,

Ich verwende ausschließlich Guss-Platten, eben um den angesprochenen Verzug möglichst gering zu halten.
Wenn es am Alu liegt, dann vermutlich weil es leicht schmiert oder ganz kurz etwas auf der Schneide kleben bleibt? In dem Fall könnte ich mir schon vorstellen, dass das nur an den gewölbten Flächen entsteht: Der Fräserdurchmesser würde sich wohl minimal vergrößern, was auf den flachen Bereichen nicht wirklich etwas ausmachen würde, sehr wohl aber auf den gewölbten...

Hm... könnte ein 1Zahn Fräser vielleicht eine Verbesserung bringen, da er besser ausräumt? Oder mehr Schmiermittel und mehr Druckluft?

Liebe Grüße,
Mario

Willhelm B.
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Re: Oberflächenqualität beim 3d-schlichten

Beitrag von Willhelm B. » 08.11.2021, 07:58

Keine Ahnung wie viel Schmiermitteln du benutzt? Per Hand? oder per MMKS?

vanquish
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Re: Oberflächenqualität beim 3d-schlichten

Beitrag von vanquish » 08.11.2021, 09:33

tja, was die Menge anbelangt ist das natürlich ziemlich subjektiv. Ich hab die verbrauchte Menge leider nicht gemessen...

Ich habe bislang eine simple billige China Düse (ähnlich Noga?) am Kompressor mit ~3bar betrieben. Bei dieser Düse gibt´s eigentlich nur drei Einstellung:
a) kein Schmiermittel
b) IMHO passend Schmiermittel, aber leider nicht prozesssicher über mehrere Stunden
c) voll offen, was schon fast an Flutkühlung erinnert.

Ich war eher bei c) unterwegs.
Seit gestern läuft jetzt endlich das komplette "Coldend-System". Damit sollte die Dosierung nun deutlich besser und vor allem zuverlässiger funktionieren. Ich hab´s aber noch nicht im laufenden Betrieb getestet...

Olli-CNC
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Re: Oberflächenqualität beim 3d-schlichten

Beitrag von Olli-CNC » 08.11.2021, 10:11

Willhelm B. hat geschrieben:
07.11.2021, 23:39
Olli-CNC hat geschrieben:
07.11.2021, 20:52
Hallo Mario,
es wird mit größter Wahrscheinlichkeit am Material selbst liegen, EN-AW5083 ist ja ein Aluguss und bei Guss kann sowas immer passieren.


Gruß
Olli
EN-AW5083 gibt es auch als Walzplatte. Aber auch da könnte es am Material liegen. Aber dann wäre es merkwürdig das es nur an den gewölbten Bereichen der Flügelformen zu sehe ist und nicht jedoch auf den ebenen Bereichen rund herum.
Falls es eine Walzplatte ist, würde ich jedenfalls für diesen Zweck auf Gussplatten umsteigen. Die verziehen sich nicht so stark.
Da hast du natürlich Recht, Walzplatte hatte ich gar nicht mehr auf dem Schirm.

Mario, ist diese Fehlerstelle denn nur in dem Bereich den du fotografiert hast, oder hast du das an noch mehr gewölbten Stellen, wenn es nur dieses eine Segment ist mit dem Fehler, dann würde ich sagen es liegt am Material, wenn du das an verschiedenen gewölbten Stellen hast, also auch weit entfernt von den anderen, dann versuch mal ein anderes Werkzeug.

Noch was, was für einen Kühlschmierstoff benutzt du, stimmt das Mischungsverhältnis?


Gruß
Olli

vanquish
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Re: Oberflächenqualität beim 3d-schlichten

Beitrag von vanquish » 08.11.2021, 10:42

Die Stellen sind an mehreren Bereichen über die ganze Flügeform verteilt... in unregelmäßigen Abständen.
Kühlmittel war in diesem Fall Jokisch Monos Miko S3G und zwar pur ohne Verdünnung. :?

Ich werde im Laufe der Woche das selbe File mit einem anderen Fräser laufen lassen. Warte nur noch aufs Material...

Olli-CNC
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Re: Oberflächenqualität beim 3d-schlichten

Beitrag von Olli-CNC » 08.11.2021, 13:59

vanquish hat geschrieben:
08.11.2021, 10:42
Die Stellen sind an mehreren Bereichen über die ganze Flügeform verteilt... in unregelmäßigen Abständen.
Kühlmittel war in diesem Fall Jokisch Monos Miko S3G und zwar pur ohne Verdünnung. :?

Ich werde im Laufe der Woche das selbe File mit einem anderen Fräser laufen lassen. Warte nur noch aufs Material...
Ok, und diese Stellen sind dann auch noch die Gewölbten. Dann wirds wohl eher nicht am Material liegen. Gut, dann versuche ein anderes Werkzeug.
Nur noch so nebenbei erwähnt, in der Industrie werden solche Formen meistens noch poliert, dann verschwinden solche Stellen relativ zügig, gerade bei Alu. Deswegen würde ich das Teil nicht neu machen.


Gruß
Olli

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