Was verursacht Profilgrate an TPR-Felgen?

Selbst ein kleiner Grat an einem TPR-Rad kann eine lackierte Oberfläche beschädigen oder das Abrollen beeinträchtigen.

Die meisten Grate an Laufflächen entstehen, wenn TPR durch eine Lücke oder Ungenauigkeit an der Formtrennlinie austritt. Käufer sollten den Defekt lokalisieren, die Ebenheit der Lauffläche prüfen, Proben aus verschiedenen Kavitäten und Schüssen vergleichen und sicherstellen, dass eine Nachbearbeitung die Lauffläche nicht beschädigt.

Der hervorgehobene Bereich zeigt eine erhöhte oder nicht ebene Laufflächenkante an einem TPR-Rad.

Ein Kunde kontaktierte uns, nachdem an den Laufrollen für lackierte Holzfensterrahmen scharfe Kanten und eine erhöhte Lauffläche festgestellt wurden. Der Kunde unterschied dies von einer abgerundeten Kante, die akzeptabel war, und wies auf die Lauffläche als mögliche Beschädigungsursache hin. Wir überprüften die beschädigten Laufrollen und die Position der Formnaht. Diese Unterscheidung ist wichtig, da ein Grat an Bohrung oder Felge die Montage beeinträchtigen kann, während ein Grat an der Lauffläche die Oberfläche beschädigen kann.

Warum bildet sich Grat an der Trennlinie der Radform?

Wenn sich die beiden Formhälften nicht gleichmäßig schließen, kann geschmolzenes TPR in den Spalt eindringen und als dünner Grat erstarren.

Diese Erhebung wird als Grat bezeichnet. An einem Rad kann sie dort auftreten, wo die Trennlinie Lauffläche, Bohrung oder Felge kreuzt. Verschleiß, Passungenauigkeiten, Verunreinigungen, Probleme beim Spannen oder ein ungeeigneter Absperrvorgang können den Spalt vergrößern. In diesem Fall stellte sich heraus, dass das Gratmuster mit Passungenauigkeiten oder Spalten in einer lange verwendeten Form zusammenhängt. Daher ist es notwendig, den Zustand des Werkzeugs und die Fehlerstelle gemeinsam zu prüfen.

Die Formnaht an sich ist nicht automatisch ein Mangel. Eine kontrollierte Naht an der vorgesehenen Stelle kann akzeptabel sein. Anders verhält es sich mit einer scharfen, erhabenen oder unebenen Kante an der Trittfläche, da sie die Kontaktfläche verändert.

Welche Radoberflächen benötigen eine gratfreie Kontrolle?

Die erforderliche Kontrolle hängt davon ab, wo sich das überschüssige Material befindet und welche Funktion diese Oberfläche in der fertigen Rolle hat.

• Laufflächenkontaktfläche: Eine erhabene Kante kann die Oberfläche beschädigen oder den Wälzkontakt verändern. Drehen Sie die Scheibe bei guter Beleuchtung. Prüfen Sie Ebenheit, Kantenform und scharfe oder erhabene Stellen.
• Bohrung: Grate können die Drehung von Achse, Lager oder Gleitlager beeinträchtigen. Verwenden Sie die vereinbarte Gut/Ausschuss-Methode und prüfen Sie die freie Drehbarkeit nach der Montage.
• Kunststoffrand oder -kern: Überschüssiges Material kann die Passgenauigkeit, die Rundlaufgenauigkeit oder das Montagespiel beeinträchtigen. Vergleichen Sie die Felge mit der Zeichnung und prüfen Sie den gesamten Umfang.
• Trennlinie: Eine wiederkehrende Erhebung kann auf einen Werkzeug- oder Abschaltfehler hinweisen, der korrigiert werden muss. Dokumentieren Sie deren Position, Höhe bzw. Akzeptanzgrenze sowie die Wiederholbarkeit über mehrere Proben hinweg.

Für einen Rollenkäufer sollte die Radprüfung neben der Prüfung von Gehäuse, Achse und Lager erfolgen. Ein Rad kann von der Seite betrachtet akzeptabel aussehen, obwohl es einen Defekt an der Lauffläche aufweist.

Wie können Käufer einen Grat von einer Fließmarkierung unterscheiden?

Beide Defekte können als Linien oder Farbveränderungen auftreten, aber nur einer von ihnen ist notwendigerweise erhaben.

Ein Grat ist überschüssiges Material. Er fühlt sich normalerweise erhaben, scharfkantig oder uneben an der Formgrenzfläche an oder sieht auch so aus. Eine Fließmarke ist eine sichtbare Veränderung der Formoberfläche, die durch das Fließen und Abkühlen des Materials entsteht. Sie kann unansehnlich sein, ohne das Profil zu verändern.

In diesem Fall zeigten die ersten Proben nach dem Einbringen einer neuen Form Fließspuren. Techin Das Aussehensproblem wurde auf eine unzureichende Formtemperatur zurückgeführt. Technische Hinweise von Autodesk Moldflow bei Fließmarkenproblemen identifiziert auch die Schmelz- oder Formtemperatur als einen Faktor bei der Entstehung von Fließmarken.^[1].

Verwenden Sie separate Annahmefragen:

• Ist das Merkmal erhaben, scharfkantig oder abnehmbar? Behandeln Sie es als möglichen Grat und überprüfen Sie die Formschnittstelle.
• Handelt es sich bei dem Merkmal lediglich um ein Oberflächenmuster? Prüfen Sie die Anforderungen an das Erscheinungsbild und stellen Sie sicher, dass das Profil unverändert bleibt.
• Wiederholt sich das Merkmal in einer Kavität oder tritt es über mehrere Aufnahmen hinweg auf? Markieren Sie die Proben und suchen Sie nach einem Prozess- oder Werkzeugmuster.

Verwenden Sie nicht allein ein Foto, um zu entscheiden, ob ein Fehler eine messbare Höhe hat. Nutzen Sie Tastprüfung, Vergrößerung, ein geeignetes Messgerät und die Zeichnung oder die vereinbarte Akzeptanzgrenze.

Wann ist das Nachbearbeiten eines Grates an einer TPR-Felge unsicher?

Eine Nachbearbeitung ist riskant, wenn der Grat auf der Lauffläche liegt oder wenn seine Entfernung das Felgenprofil verändern kann.

Durch Schneiden, Abschaben oder Schleifen lässt sich zwar der sichtbare Grat entfernen, es können aber ebene Stellen, raue Bereiche, ein kleinerer Durchmesser oder weitere scharfe Kanten entstehen. Dieses Risiko war in diesem Fall ein zentraler Punkt im Kundenfeedback. Eine Trittfläche, die eine lackierte Oberfläche schützen soll, sollte nicht allein danach beurteilt werden, ob der Grat nicht mehr sichtbar ist.

Nutzen Sie diesen Entscheidungspfad, bevor Sie Nacharbeiten genehmigen:

1. Wählen Sie ein repräsentatives Rad aus und notieren Sie die ursprüngliche Fehlerstelle.
2. Eine Probe nach dem vorgeschlagenen Verfahren überarbeiten, nicht durch eine informelle Handbearbeitung.
3. Überprüfen Sie erneut die Ebenheit der Lauffläche, die Kantengeometrie, den Durchmesser und den Zustand der Oberfläche.
4. Montieren Sie das Rad auf der vorgesehenen Achse oder Rolle und prüfen Sie, ob es frei rollt.
5. Wiederholen Sie die gemäß der Anwendung erforderliche Markierung oder Kontaktflächenprüfung.
6. Wenn sich das Profil ändert oder der Grat wieder auftritt, korrigieren Sie die Formschnittstelle, anstatt die manuelle Nachbearbeitung auszudehnen.

Im Abnahmeprotokoll sollte vermerkt sein, wer die Methode genehmigt hat und welche Messwerte für ein positives Ergebnis ausschlaggebend sind. Dadurch wird die Nacharbeit von einer rein visuellen Beurteilung zu einer fundierten technischen Entscheidung.

Was sollten Käufer vor der Veröffentlichung überprüfen?

Vor der Freigabe einer TPR-Radprobe sind die kritische Oberfläche, die Fehlergrenze, die Probenquelle, die Messmethode und der Entscheidungsträger zu dokumentieren.

Bei Werkzeugen mit mehreren Kavitäten ist jede Probe nach Kavität zu kennzeichnen und mehrere vollständige Schüsse abzudecken. Ein Verfahren eines Lieferanten/einer Prüfstelle von Schaeffler enthält ein dokumentiertes Beispiel für nach Kavitäten gekennzeichnete Proben, Prüfprotokolle und eindeutige Freigabeentscheidungen. ^[2] Die genaue Probenanzahl sollte dem Risiko- und Qualitätsplan des Käufers entsprechen.

Verwenden Sie einen Freigabedatensatz mit diesen Feldern:

• Zeichnungsnummer, Radmaterial, Farbe und Revision.
• Akzeptanzkriterien für Lauffläche, Bohrung, Felge und Trennlinie.
• Kavitätsnummer und Schuss- bzw. Formzustand für jede Probe.
• Durchmesser- und Breitenmessungen wurden mit den angegebenen Geräten durchgeführt.
• Härteort und -methode, falls die Härte auch ein Freigabekriterium ist. ASTM D2240 behandelt die Eindruckhärte von Gummi und thermoplastischen Elastomeren und erklärt, warum die Testbedingungen wichtig sind.^[4].
• Überarbeitungsmethode, Profilprüfungen vor und nach der Überarbeitung sowie die Person, die die Methode genehmigt hat.
• Endgültige Entscheidung: genehmigt, bedingt oder abgelehnt, mit Angabe des Grundes.

Falls die Zeichnung keine geeignete Maßtoleranz vorgibt, ist die geltende Anforderung vor der Bemusterung abzustimmen. ISO 3302-1 bietet eine normenbasierte Referenz für Maßtoleranzen bei Formgummiprodukten, ersetzt jedoch nicht die Produktzeichnung oder die Anwendungsanforderungen des Käufers. ^[3]

Fazit

Grate an der Lauffläche von TPR-Felgen deuten in der Regel auf Gussgrate an kritischen Formschnittstellen hin. Kartieren Sie den Defekt, prüfen Sie die Lauffläche, entnehmen Sie Proben aus jeder Kavität und genehmigen Sie die Nachbearbeitung erst nach Profilprüfungen.

Nützliche Ressourcen

• Autodesk Moldflow, Probleme mit der Fließmarkierung
• Schaeffler, Lieferant PPAP/PPA-Broschüre
• ISO 3302-1, Gummierzeugnisse, Maßtoleranzen
• ASTM D2240, Gummieigenschaften, Shore-Härte

Referenzen

1. Autodesk Moldflow, Fließmarkenprobleme. 
2. Schaeffler, PPAP/PPA-Broschüre für Lieferanten. 
3. ISO, ISO 3302-1, Gummierzeugnisse, Maßtoleranzen. 
4. ASTM International, ASTM D2240, Gummieigenschaften, Shore-Härte.