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Gleitschleifen

Glätten von Rauigkeitsspitzen erhöht den Traganteil funktioneller Oberflächen

11.06.2008 | Autor: Josef Kraus

Der Glättungsprozess wird mit jeweils frisch zudosiertem Compound so lange wiederholt, bis die gewünschte Oberflächenrauigkeit erreicht ist. So lassen sich Rauigkeitswerte von weniger als Ra = 0,02 µm oder Rz = 0,2 µm erzielen (Bild 3).

Gleitschleifen für schonende Bearbeitung empfindlicher Massenteile

Voraussetzung dafür ist ein sanfter Werkstückabtrag. Dazu wurde das Umwälzverhalten des Werkstück-Schleifkörper-Gemischs laut Rösler so optimiert, dass sich sogar sehr empfindliche Teile als Massenteile beschädigungsfrei bearbeiten lassen. Eine Kantenverrundung sei aufgrund der nicht abrasiven Schleifkörper ausgeschlossen.

Der Prozessablauf bei Raumtemperatur verhindere eine thermische Belastung und somit Veränderung des Werkstoffs. Außerdem findet keine Wasserstoffversprödung statt. Das hätten Tests mit unterschiedlichen Werkstoffen bewiesen.

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Nach dem Glätten findet noch eine Werkstückreinigung statt, um einerseits die restliche Oxidschicht zu entfernen. Anderseits wird je nach Anforderung eine seidenmatte bis hochglänzende Oberfläche erzeugt.

Kalkulierbarer Zeit- und Materialaufwand für das Gleitschleifen

Die erforderliche Behandlungsdauer für die „Herstellung“ der Oberflächenqualität lässt sich anhand von Versuchsreihen ermitteln. Auch der Compoundverbrauch wird experimentell bestimmt. Beides macht das ISF-Verfahren nach Angaben von Rösler zu einer kalkulierbaren Größe im Fertigungsprozess, die meist für mehr Wirtschaftlichkeit und bessere Oberflächeneigenschaften sorgt.

So wird aufgrund extrem glatter Oberflächen der Traganteil deutlich erhöht. Möglich ist eine Steigerung um 90 bis 100%, gemessen in einer Tiefe von 0,4 µm – je nach Ausgangsrautiefe. Nach der Oberflächenbearbeitung wurde bei Zahnrädern eine Verlängerung der Lebensdauer etwa um den Faktor vier bis fünf registriert.

Außerdem erzeugt das ISF-Verfahren auf der Werkstückoberfläche eine isotrope Struktur, was die Schmierung verbessert. Dadurch werden Reibung und Verschleiß verringert. Das sei mit einer erheblichen Geräuschreduzierung und weniger thermischer Belastung verbunden.

Darüber hinaus wird auf den Vorteil einer absolut gleichmäßigen, geometrieunabhängigen Oberflächenbearbeitung verwiesen. Das ermöglicht laut Rösler die Umsetzung von Produktideen, bei denen es auf ein sehr exaktes Oberflächenfinish ankommt.

Als Beispiel dafür wird die Fertigung einer hoch effizient arbeitenden Triebwerksschaufel angeführt. Sie konnte mittels konventioneller Verfahren nicht hergestellt werden.

Rundvibratoren zur Erhöhung der Füllmenge um bis zu 50%

Das ISF-Verfahren ist zur Bearbeitung unterschiedlicher Werkstücke geeignet. Die Werkstückgröße reicht vom Streichholzkopf – bei Werkstücken, die weniger als 1 g wiegen – bis zu großen Zahnrädern mit bis zu 5000 kg Gewicht. Je nach den zu bearbeitenden Werkstücken werden die Anlagen ausgelegt.

Dabei setzt Rösler unter anderem auf Rundvibratoren mit doppelt eingezogenem Arbeitsbehälter. Im Vergleich zu Standardmaschinen ermöglichten sie eine Erhöhung der Werkstückfüllmenge um bis zu 50%. Bei gleicher Füllmenge und Behandlungsdauer führen die Anlagen zu einer besseren Oberflächenqualität.

Dabei falle sehr wenig Abwasser und Abfall an. Beides könne in den meisten Fällen in einer konventionellen Abwasserbehandlungsanlage aufbereitet werden.