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Schages GmbH & Co.KG

AGTOS Gesellschaft für technische Oberflächensysteme mbH GmbH

Thermacut GmbH

Mit dem OGF-Verfahren steht eine Alternative parat

Derartige Nachbearbeitungen beginnen meist mit einem Materialabtrag durch Schleifen. Hierbei wird das oberflächennahe Gefüge stark verändert. Unter der Oberfläche entsteht eine Zone mit verändertem Gefüge. Dieses Störungsfeld (Bild 3) ist aus mehreren Gründen ungünstig für die chemischen und physikalischen Eigenschaften der Oberflächen. Das teilweise Entfernen dieser Zone erfolgt in der Regel elektrochemisch. Und zwar mithilfe des sogenannten Elektropolierens. Damit kann eine sehr dünne Zone gleichmäßig abgetragen werden, ohne dass dabei das darunter liegende Gefüge geschädigt wird. Das Gefüge im oberflächennahen Bereich wird so deutlich homogener. Für die Qualität und das Eigenschaftsprofil einer Oberfläche ist es deshalb sehr wichtig, dass der gestörte Gefügebereich möglichst vollständig abgetragen wird. An diesem Punkt setzt die Optimierungsstrategie bei Bolz Intec mit einem neuen, patentierten Fertigungsprozess, dem sogenannten OGF-Verfahren (Optimized Grind Finishing), den Hebel an. Denn anstatt eines intensiven Schleifabtrages wird mit kleineren Anpresskräften und feineren Schleifmitteln über einen längeren Zeitraum gearbeitet. Als Ergebnis wird das Gefüge unterhalb der Oberfläche weniger tief und weniger intensiv verändert. Eine Nachbearbeitung durch Elektropolieren erscheint aber auch dann unerlässlich, wobei jedoch schon ein geringerer Abtrag zu guten Ergebnissen führt. Grundsätzlich gilt, dass es bei metallischen Oberflächen fast immer zu Wechselwirkungen mit der Umgebung kommt. Je nach den Einsatzbedingungen eines Bauteils ist die Oberfläche also entsprechend zu modifizieren. Bild 3 zeigt dazu schematisch die Verhältnisse und Einflussmöglichkeiten, die außer der Topografie (Rauigkeit, Kratzer, Spalten et cetera) die Qualität der Oberfläche bestimmen.

Diese Aspekte entscheiden über die Anwendbarkeit

Für die Betrachtung der Eigenschaften einer Oberfläche, die aus einer Interaktion mit der Umgebung resultiert – man spricht hier von Systemeigenschaften – ist es entscheidend, wie der Werkstoff an der Oberfläche und in den oberflächennahen Bereichen aufgebaut ist. Auch welche chemischen und physikalischen Eigenschaften daraus resultieren, spielt eine große Rolle. Solche Systemeigenschaften (Korrosionsbeständigkeit, Anhaftung von Fremdstoffen, Reinigungsverhalten und so weiter) sind aber extrem wichtig für alle Bauteile, die in sensiblen Anwendungsgebieten eingesetzt werden. So bleiben beispielsweise feinste Partikel an den Wänden von Transportbehältern haften, wenn die Haftkräfte (etwa van der Waals-Kräfte) größer sind als die Gewichtskraft, die auf die Partikel aufgrund von deren Masse einwirkt.

Kleiner Ausflug: unter Van-der-Waals-Kräften versteht man die Anziehungskräfte zwischen zwei Bausteinen, die spontan und temporär Dipole entwickeln. Die Van-der-Waals-Kräfte entstehen aus schwachen Wechselwirkungen zwischen Atomen, bei denen keine Elektronen geteilt werden, wie bei der metallischen Bindung, sondern Anziehungskräfte zwischen zwei induzierten Dipolen wirken. Ein Grund kann in einer unsymmetrischen Verteilung von negativen Ladungsträgern in den Atomen liegen. Dabei liegt ein Dipol tatsächlich spontan beziehungsweise temporär vor und der andere wird induziert (Bild 4). Durch die ungleiche Ladungsverteilung ziehen sich dann die entgegengesetzt geladenen Bereiche der Stoffe an und haften aneinander.

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