Schleifscheibenaufbau

Schleifscheibenaufbau

Schleifmittel

Arten von Schleifmitteln

1. Elektrokorund (Aluminiumoxid)

Elektrokorund wird einem elektrochemischen Schmelzprozeß aus kalzinierter Tonerde bzw. aus Bauxit gewonnen. Die Schmelze erstarrt zu Blöcken: welche anschließend in mehreren Schritten zerkleinert und gemahlen werden. Die anschließende Klassierung auf Siebanlagen führt dann zu den nach FEPA-Standard international genormten Schleifmittelkörnungen bzw. -korngrößen

F- Federation - Vereinigung

E- Europeene - europäischer

P- Pabricants de Produits - Hersteller

A- Abrastfs - Schleifscheiben

Der Gehalt an kiristallinem Alurniniumoxid (Al2O3) bestimmt wesentlich die Eigenschaften des Elektrokorunds. Mit zunehmendem Al2O3-Gehalt nimmt die Härte und die Sprödigkeit des Korundschleifkornes zu, die Zähigkeit dagegen entsprechend ab.

Elektrokorund wird in drei Qualitätsgruppen hergestellt.

Edelkorund mit ca. 99-99:9 % Al2O3 (Weiß)

Halbedelkorund mit ca. 99-93 % Al2O3 (Rosa)

Normalkorund mit ca. 95 % Al2O3 (Rubin)

In jeder Gruppe gbt es wiederum zahlreiche verschiedene Sorten, welche sich durch die chemischen Legierungsbestandteile, Beschichtungen oder mechanische oder thermische Nachbehandlung unterscheiden. Dies hat unterschiedliche Auswirkungen auf das Schleifverhalten so daß dadurch zur Lösung einer Schleifaufgabe eine vielfaltige Palette an Schleifmitteln zur Verfügung steht.

Schleifmittel auf Korundbasis sind grundsätzlich durch das Kurzzeichen "A" gekennzeichnet, die einzelnen Sorten werden durch das Voranstellen von Ziffern wie z.B. "81A" unterschieden. Diese Vorzifiern sind immer firmenspezifisch und nicht übertragbar.

2. Sinterkorund (SK)

Sinterkorund zeichnet sich durch sehr feine Microstrukturen, welche über das Sintern sehr feiner, in einem elektrophoretischen Prozeß hergestellten Kristalle erreicht werden. Durch diesen mikrokristallinen Aufbau verhält sich Sinterkorund bei richtigem Einsatz beim Schleifen anders als herkömmlicher Korund, da sich in hohem Maße während des Schleifens immer neue Schneidkanten bilden. Sinterkorund wird ebenfalls mit dem Kurzzeichen "A" und 2 Vorziffern bezeichnet. Er wird gundsatzlich mit anderen Schleifmittelsorten gemischt eingesetzt.

3. Siliziumkarbid (SiC) (grün- blau)

Siliziumkarbid wird ebenfalls in einem elektrochemischen Prozeß aus kohlenstofifreichem Petrolkoks und Quarzsand (SiO2) hergestellt. Seine Aufarbeitung zu Schleifmittelkörnungen entspricht etwa der des Elektrokorunds. Silizirumkarbid ist härter als Korund, gleichzeitig aber auch wesentlich spröder.

Auch hier gibt es verschiedene Sorten. welche vor dem das Siliziumkarbid kennzeichnende "C" mit einer Ziffer unterschieden werden wie z.B. " 1 C".

Anwendungen: harte Werkstoffe: HM, GG. HSS, Keramik, Glas; weiche Werkstoffe: Kupfer, Aluminium, Kunststoffe

4. Kubisches Bornitrid (CBN)

Kubisches Bornitrid ist ein künstlicher Schneidstoff, welcher in einem Hochtemperatur- und Hochdruckprozeß aus Bor und Stickstoff hergestellt wird. CBN ist der zweithärteste praktisch angewandte Schneidstoff und zeichnet sich durch hohe thermische und chemische Stabilität aus. Coatings verbessern in Einzelfällen die Einbindung und Stabilität. Bezeichnet wird das CBN mit dem Kurzzeichen "B" mit vorangestellten Zusatzziffern.

Anwendungen: HSS-Stahl, Warm- und Kaltarbeítsstähle

5. Diamant (D)

Diamant ist der härteste Schleifstoffe. Er besteht rein aus Kohlenstoff in kristalliner Anordnung. Für die Industrielle Anwendung wird überwiegend synthetischer Diamant verwendet, welcher aus Graphit bei hohem Druck und Temperatur hergestellt wird. Je nach Anwendungsfall stehen unterschiedliche Beschichtungen zur Verfügung. Bezeichnet wird der Diamant mit dem Kurzzeichen mit vorangestellten Zusatzziffern. Anwendung: Präzisionsschleifen von zähharten Werkstoffen wie HM, GG, Glas, Keramik; Abrichten von Schleifscheiben

6. Schmirgel (SL) Al2O3 + SiO2 + Fe2O3

Belag von Schleifpapier Bearbeiten incl. Polieren von Stahl. Gußeisen. Holz...

Körnung

Korngrößen der Schleifmittel

Die Korngröße des Schleifmittels beeinflußt einerseits die Zerspanleistung des Schleifkörpers und andererseits die Oberflächenbeschaffenheit des geschliffenen Werkstückes. Sie wird der geforderten Oberflächenrauhigkeit des Werkstückes entsprechend ausgewählt. Das Schleífkorn wird im Herstellungsprozeß durch Sieben klassiert. Dabei liegt ein internationaler Standard der Prüfsiebung zugrunde. Die Korngröße wird über eine Körnungsnummer identifiziert, wobei die Korngröße mit zunehmender Körnungsnummer abnimmt. Die Körnungsnummer entspricht der Nummer desjenigen Siebgewebes, dessen Maschen das Schleífkorn beim Absieben noch passiert. Die Siebgewebenummer entspricht dabei in etwa der Anzahl der Maschen welche dieses Siebgewebe auf einer Länge von 1 Zoll aufweist.

Härte

Der Härtegrad des Schleifkörpers

Der Härtegrad - üblicherweise auch "Härte" oder "Buchstabenhärte" genannt - hat mit der Härte des eingesetzten Schleifmittels zunächst nichts zu tun. Die "Härte" des Schleifkörpers wird insbesondere von der anteilig enthaltenen Menge an Bindung, aber auch von deren Art bestimmt. Sie nimmt mit zunehmendem Bindungsanteil zu. Dabei werden die einzelnen Schleifmittelkörner immer fester zusammengehalten, in einem harten Schleifkörper sind die Körner sehr fest verbunden und widerstehen daher sehr hohen Schleifkräften.

Ein weicher Schleifkörper setzt dem Herausbrechen der abstumpfenden Schleifkörner weniger Widerstand entgegen, so daß die Körner leicht aus dem Kornverbund herausgelöst werden können. Der Härtegrad wird durch einen Buchstaben gekennzeichnet, wobei er mit zunehmendem Alphabet zunimmt.

Er kann ganz grob folgendermaßen eingestuft werden: Neben dieser Buchstabenhärte gibt es noch die "Wirkhärte" des Schleifkörpers: Sie wird zunächst von der Buchstabenhärte stark geprägt, beinhaltet aber das Gesamtverhalten eines Schleifkörpers, welches sich aus dem Zusammenwirken aller Komponenten ergibt und wesentlich vom "Gefüge" des Schleifkörpers abhängig ist. Generell kann man einen Schleifkörper über Härte und Gefüge so einstellen. daß sich die Schleifkörner bei beginnender Abstumpfung von selbst aus dem Schleifkörper lösen. Dann spricht man von "Selbstschärfung", was aber gewisse Einschränkungen gegenüber der erzielbaren Genauigkeit des Werkstückes mit sich bringt. Ist ein Schleifkörper dagegen härter eingestellt, so lösen sich die Schleifkörner nicht mehr selbst aus dem Verbund, sondern müssen durch einen gesonderten Prozeß, das "Abrichten" oder " Konditionieren" des Schleifkörpers, neu geschärtt oder ganz aus der Bindung herausgelöst werden. Dadurch erreicht man besondere Maß- und Profilhaltigkeit in einem kontrollierten Schleifprozeß mit im allgemeinen sehr hohen Zerspanleistungen.

Bindung

Die Art der Bindung beeinflußt den Aufbau eines Schleifwerkzeuges sehr wesentlich und führt zu sehr unterschiedlichem Schleifverhalten und dadurch zu gründsätzlich unterschiedlichen Einsatzmöglichkeiten des verschieden gebundener Schleifwerkzeug. Daneben gibt es weitere Bindungsarten für spezielle Einsatzfälle wie z.B.

Magnesitbindung (Mg)

Eigenschaften: weich, elastisch, wasserempfindlich

Anwendungen: Trockenschliff, Messerschliff

Schellackbindung (E)

Eigenschaften: temperaturempfindlich, zähelastisch, stoßunempfindlich

Anwendungen: Sägen- und Formschliff, Regelscheiben beim spitzenlosen Schleifen

Metallbindung (M)

Eigenschaften: dicht oder porös, zäh, unempfindlich gegen Druck und Wärme

Anwendungen: Profil- und Werkzeugschleifen mit Diamant oder Bornitrid, Naßschliff

Keramische Bindung (V) gebrannt bei ca. 1000-1350°C

Eigenschaften: porös, spröde, unempfindlich gegen Wasser, Öl, Wärme

Anwendungen: Vor- und Feinschleifen von Stählen mit Korund und Siliziumkarbid

Kunstharzbindung (BW) gebunden bei ca. 180°C

Eigenschaften: dicht oder porös, elastisch, ölbeständig, kühler Schliff

Anwendungen: Vor- oder Trennschleifen, Profilschleifen mit Diamant und Bornitrid, Hochdruckschleifen

Kunstharzbindung faserstoffverstärkt (BWF)

Gefüge

Das Gefüge des Schleifkörpers (auch "Struktur" genannt)

Das Gefüge oder die Struktur des Schleifkörpers beschreibt zunächst den im Schleifkörper vorhandenen Porenanteil. Er ergibt zusammen mit dem Volumenanteil des Schleifmittels und der Bindung immer 100% in diesem Dreistoffgemisch. Das Gefüge beschreibt aber auch die Größe, Form und Anordnung der Bindungsstege im Schleifkörper und damit auch in besonderem Maße das Schleifverhalten des Schleifwerkzeuges.

Das Gefüge eines Schleifkörpers muß daher im Zusammenspiel mit den anderen Komponenten und Parametern der zu lösenden Schleifaufgabe individuell angepaßt werden, um höchste Wirtschaftlichkeit zu erzielen:

- dichtes Gefüge und größere Härte ergeben hochbelastbare Form

- beständige Schleifkörper wie z.B. beim Außen- oder Innenrundschleifen benötigt.

- offenes Gefüge mit geringerer Härte ergibt zerspanungsfreudige Schleifkörper mit viel Raum für die Spanbildung und den Kühlmitteltransport.

Sie werden insbesondere benötigt bei Schleifverfahren mit großen Kontaktlängen zwischen Werkstück und Schleifkörper wie z.B. beim Tiefschleifen (Flachprofilschleifen). Das Gefüge bzw. die Struktur wird bei elbe mit Ziffern zwischen 2 bis 22 angegeben. Mit zunehmender Zfferngröße steigt die Offenheit bzw. die Porosität des Schleifkörpers. Die Vielzahl der Gefügeausbildungsmöglichkeiten macht es dabei erforderlich, daß die Gefügekennzahl durch zusätzliche Buchstaben und Ziffern ergänzt werden kann.