Was ist Schleifen? Anwendung, Arten und Eigenschaften
Schleifen ist ein Bearbeitungsverfahren, bei dem mithilfe einer Schleifscheibe Material von einem Werkstück abgetragen wird. Dieses Verfahren wird in der Regel als Endbearbeitungsmethode eingesetzt, um die Oberflächenglätte und Maßgenauigkeit zu verbessern.
In diesem Blog werden wir verschiedene Arten von Schleifverfahren, ihre Vor- und Nachteile, Vergleiche mit anderen Bearbeitungsmethoden und häufige Herausforderungen bei Schleifvorgängen untersuchen.
Was ist Schleifen?
Das Schleifen wird den „subtraktiven Bearbeitungsmethoden“ zugeordnet. Dabei wird eine Schleifscheibe verwendet, um durch Hochgeschwindigkeitsrotation kleine Mengen Material von der Werkstückoberfläche abzutragen. Diese Methode ist zwar zeitaufwendiger als herkömmliche Schneidverfahren, bietet jedoch eine höhere Präzision und eine glattere Oberfläche.
Das Schleifen eignet sich für schwer zu bearbeitende Materialien wie gehärtete Stähle und andere zähe Metalle und wird häufig als abschließender Endbearbeitungsschritt nach dem Schneiden eingesetzt.
Vorteile von Schleifen
- Hohe Maßgenauigkeit: Durch Schleifen lässt sich das abgetragene Material präzise steuern, wobei Toleranzen im Mikrometerbereich erreicht und sehr glatte Oberflächen erzeugt werden.
- Bearbeitung von harten Materialien: Das Verfahren kann harte Materialien wie Hartmetalllegierungen, die sich nur schwer auf andere Weise schneiden lassen, effektiv bearbeiten.
- Gleichmäßige Oberflächenveredelung: Sie kann die Oberflächenglätte verbessern und dem Werkstück ein poliertes und gleichmäßiges Aussehen verleihen.
Nachteile von Schleifen
- Längere Bearbeitungszeit: Schleifen ist zwar hochpräzise, aber in der Regel ein langsamerer Prozess, was es für größere Abtragungen von Material weniger effizient macht.
- Wärmeentwicklung: Beim Schleifen entsteht durch die Reibung zwischen Schleifscheibe und Werkstück erhebliche Wärme, die eine ausreichende Kühlung erfordert, um Schäden am Bauteil zu vermeiden.
- Unfallgefahr: Die hohe Rotationsgeschwindigkeit der Schleifscheibe birgt bei unsachgemäßer Handhabung ein Unfallrisiko.
Verschiedene Arten von Schleifverfahren
- 1. Flachschleifen: Dies ist eine der gängigsten Methoden, die hauptsächlich zur Herstellung einer ebenen Oberfläche eingesetzt wird. Das Werkstück ist fixiert und die Schleifscheibe rotiert darüber, um Material abzutragen.
- 2. Zylinderschleifen: Wird zum Schleifen der Außenfläche zylindrischer Werkstücke verwendet. Das Werkstück rotiert und die Schleifscheibe wird eingesetzt, um Material entlang der Oberfläche abzutragen.
- 3. Innenrundschleifen: Mit dieser Methode werden die Innenflächen zylindrischer Werkstücke, wie z. B. Hohlrohre oder Rohre, geschliffen.
- 4. Spitzenloses Schleifen: Im Gegensatz zum Rundschleifen sind bei diesem Verfahren keine Werkstückstützzentren erforderlich. Das Werkstück wird von einer Klinge gestützt und von einer Regelscheibe gesteuert, was ein kontinuierliches Schleifen in großen Mengen ermöglicht.
- 7. Zahnradschleifen: Dieses Verfahren wird speziell für die Formgebung von Zahnradzähnen eingesetzt und beinhaltet die Verwendung spezieller Schleifscheiben, um Zahnräder für eine höhere Genauigkeit und Leistung zu bearbeiten.
- 6. Schneiden: Mit dünnen Schleifscheiben, die denen auf Schleifmaschinen ähneln, werden harte Materialien oder große zylindrische Bauteile geschnitten, die mit herkömmlichen Werkzeugen nur schwer bearbeitet werden können.
Unterschied zwischen Schneiden und Schleifen
Sowohl das Schneiden als auch das Schleifen sind Bearbeitungsprozesse, bei denen Material abgetragen wird, sie unterscheiden sich jedoch erheblich in der Methode und Präzision.
- Schneiden vs. Schleifen: Beim Schneiden werden mit einer Klinge oder einem Werkzeug schnell große Materialmengen abgetragen, wodurch das Werkstück geformt wird. Es ist schneller, aber weniger präzise als das Schleifen, bei dem eine Schleifscheibe verwendet wird, um die Oberfläche mit hoher Genauigkeit zu verfeinern und zu glätten. Das Schleifen ist ideal für schwer zu bearbeitende Materialien und komplizierte Details und damit das ideale Verfahren für den letzten Schliff.
- Polieren vs. Schleifen: Beim Schleifen wird die Form des Materials verändert, während es beim Polieren eher um die Veredelung der Oberfläche geht, wobei der Schwerpunkt darauf liegt, ihr eine glatte, spiegelglatte Oberfläche zu verleihen. Beim Polieren können Schleifpartikel oder Elektrolyse für empfindliche Metalloberflächen verwendet werden.
Herausforderungen beim Schleifen
- Verstopfen: Weiche Metalle wie Aluminium können die Schleifscheibe verstopfen und so die Effektivität verringern.
- Stumpfe Scheibe: Bei längerem Gebrauch können sich die Schleifpartikel der Scheibe abnutzen, sodass Anpassungen erforderlich sind, um die Schärfe zu erhalten.
- Abplatzen: Schwache Bindemittel in der Scheibe können dazu führen, dass Schleifmittel vorzeitig abplatzen, was die Leistung beeinträchtigt.
Fazit
Schleifen ist ein wesentlicher Endbearbeitungsprozess in der Zerspanung, der für seine Präzision und die Fähigkeit, mit harten Materialien zu arbeiten, geschätzt wird. Schleifen ist zwar langsamer als andere Methoden, führt aber zu einer besseren Oberflächenbeschaffenheit und Genauigkeit. Schleifverfahren gibt es in verschiedenen Formen, die jeweils für unterschiedliche Anwendungen geeignet sind. Wenn Hersteller die Vorteile und Grenzen kennen, können sie das richtige Schleifverfahren für ihre spezifischen Anforderungen auswählen.
