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Metall prägen auf der Drehmaschine – individuelle Beschriftungen für hochwertige Metallteile
Das Drehteil ist auf den hundertstel Millimeter genau gedreht, die Oberfläche sorgfältig abgeschliffen und das Gewinde präzise eingeschnitten. Auf den ersten Blick sieht das Bauteil fertig aus. Doch etwas fehlt: die individuelle Note. Diese lässt sich jedoch mit dem passenden Werkzeug z.B. einfach einprägen. Das passende Fertigungsverfahren dazu ist das „Metall prägen“ oder auch Beschriften. Die Anwendungszwecke für das Metall prägen sind vielseitig: Sie können einem Drehteil eine individuelle Seriennummer zur Nachverfolgbarkeit, technische Informationen zur Bauteilkennzeichnung, das Datum der Fertigung oder auch den Namen oder das Logo des Kunden einprägen. Dadurch wird aus einem beliebigen Metallteil ein einzigartiges Werkstück mit einer hochwertigen Präge-Optik.
Das Prägen von Metallteilen ist im Vergleich zu Laserbeschriftung oder Gravur ein besonders einfaches und kostengünstiges Verfahren. Es bietet zum einen den Vorteil, dass die gesamte Bearbeitung auf einer Maschine durchgeführt werden kann und das zeitaufwendige Positionieren des Bauteils in der Lasermaschine entfällt. Darüber hinaus ist das Beschriftungswerkzeug sowohl mit herkömmlichen, manuellen Drehmaschinen als auch mit modernen Dreh- und Fräsbearbeitungszentren kompatibel und lässt sich so nahtlos in den Fertigungsprozess integrieren.
Ein weiterer Vorteil ist die Vielseitigkeit und Variabilität des Verfahrens: Mit einem geeigneten Beschriftungswerkzeug können Sie nicht nur die Außenfläche von Drehteilen beschriften, sondern auch schräge oder plane Flächen sowie ballige Flächen prägen. Dabei können – mit der Ausnahme gehärteter Materialien – die meisten gängigen Werkstoffe der Metalltechnik bearbeitet werden.
Nun aber genug der Lobeshymnen auf die Beschriftungstechnik – wir wollen verstehen, wie die perfekte Beschriftung gelingt. Dabei steht zunächst die Wahl des richtigen Beschriftungssystems im Fokus.
Tipp: Schriftzüge noch individueller gestalten
Standardmäßig werden Beschriftungswerkzeuge mit der sogenannten „Verkehrsschrift“ ausgeliefert. Diese ist in der Norm DIN 1451 definiert. Wem das zu langweilig ist, der kann beim Hersteller aber auch weitere Schriftarten anfragen oder individuelle Logos und Sonderzeichen bestellen. Diese sollten möglichst als .dxf-Datei vorliegen.
Umlaufend oder rückfedernd? Welches System für welches Projekt?
Beim Metall prägen wird zwischen zwei verschiedenen Varianten unterschieden: dem rückfedernden und dem umlaufenden System. Beim umlaufenden System dreht sich das Beschriftungswerkzeug mit der Schriftrolle mehrmals um das Werkstück. Dabei muss der Durchmesser der Schriftrolle präzise auf den Durchmesser des Werkstücks abgestimmt werden.
In diesem Punkt unterscheidet sich das rückfedernde System: Die Schriftrolle eignet sich hier für Werkstücke mit unterschiedlichem Durchmesser, da kein Umlauf stattfindet, sondern das Prägen durch eine einmalige Teilumdrehung erfolgt. Am Ende des Textes bleibt das Werkzeug stehen und springt mit einer Rückholfeder an die Anfangsposition zurück. Dadurch können auch Werkstücke mit verschiedenen Formen (schräg, ballig, plan) bearbeitet werden.
Umlaufend oder rückfedernd?
- Umlaufende Beschriftungssysteme sind vor allem für mittlere und große Serien geeignet, da die Beschriftungsrolle hier individuell auf das Werkstück angepasstwird.
- Rückfedernde Beschriftungssysteme sind hingegen für kleinere Serien, variable Formen und verschiedene Durchmesser prädestiniert
Schritt für Schritt zur perfekten Prägung
Das Prägen von Metall ist ein vergleichsweise einfaches Fertigungsverfahren, dass mit ein wenig Übung schnell gut gelingt.
Hier ist eine Schritt-für-Schritt-Anleitung für das Beschriften beziehungsweise Prägen von Metallteilen.
- Bauteil säubern: Damit die einzelnen Segmente des Beschriftungswerkzeugs und die Schriftrolle auf dem Werkstück optimal mitgenommen werden, muss das Bauteil frei von jeglichen Verschmutzungen sein.
- Rundlauf prüfen: Der Rundlauf muss möglichst präzise sein (0,03 m)
- Werkstückdurchmesser prüfen: Der Durchmesser des Werkstücks muss sehr engen Toleranzen genügen, damit keine unterschiedlichen Prägetiefen auftreten. Als maximale Toleranz werden +/- 0,025 mm vorgegeben.
- Beschriftungswerkzeug einsetzen: Das Beschriftungswerkzeug lässt sich dank eines modularen Schaftaufbaus flexibel in die Werkzeugaufnahme einsetzen und exakt am Werkstückumfang positionieren. Tipp: Mit dem Gewindestift können Sie die Achsparallelität korrigieren.
- Prägetiefe: Bei der Wahl der Prägetiefe (PT) gilt: Diese muss immer größer als die Rundlaufgenauigkeit sein (Ø 0,03 mm). Sowohl beim umlaufendem als auch beim rückfedernden System können Sie sich an den folgenden ap-Werten orientieren: radial r = 0,075 mm, Durchmesser Ø = 0,15 mm. Achtung: Wenn die Prägetiefe über die empfohlenen Maße hinausgehen, kann es zu Verzerrungen in der Prägung kommen.
- Antrieb auswählen und aufsetzen: Damit das Werkzeug auf dem Werkstück durchgängig optimalen Halt hat, wird neben dem zu prägenden Schriftzug ein sogenannter Antrieb benötigt. Dieser kann individuell gestaltet werden – beispielsweise mit Sternen oder Rauten – und prägt sich bei der Bearbeitung ebenfalls ins Material ein. Im Anschluss kann diese Prägung dann auf Wunsch entfernt werden.
- Metall prägen: Es kann losgehen. Beim Prägen des Werkstücks gibt es jeweils Unterschiede zwischen dem umlaufendem und dem rückfedernden System.
- Umlaufendes System: Beim umlaufenden System sollte der radiale Vorschub f 0.08 mm/U betragen. Das Beschriftungswerkzeug läuft hier so lange um das Metallbauteil herum, bis die gewünschte Prägetiefe erreicht ist.
- Rückfederndes System: Das Anfahren am Werkstück erfolgt hier aus dem Stillstand. Das Metallteil wird auf die gewünschte Tiefe zugestellt und die Spindel läuft langsam weiter, bis das Werkzeug zurückgezogen wird.
- Optional - Antrieb entfernen: Die Antriebsprägung lässt sich zum Abschluss des Verfahrens durch Nachbearbeitung entfernen, wenn dies gewünscht ist. Hier kommen beispielsweise die Verfahren Abstechen, Fertigbearbeiten oder Anfasen infrage.
Die wichtigsten Voraussetzungen für eine perfekte Beschriftung
- Die Oberfläche des Bauteils muss sauber sein.
- Die Prägetiefe muss korrekt eingestellt sein.
- Der Vorschub muss korrekt gewählt werden.
- Bei dünnwandigen Werkstücken kann es zu Deformierungen kommen. In diesem Fall sollte zunächst die komplette Materialstärke für das Prägen genutzt werden und die Komplettbearbeitung gegen Ende erfolgen.