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Einleitung

Diamant- und Bornitrid (CBN) bezeichnet man als Superschleifmittel wegen ihrer deutlich höheren Härte im Vergleich zu traditionellen Schleifstoffen wie Korund (Al2O3) oder Siliziumkarbid (SiC).

Diamant und Bornitrid werden bei hochleistungsfähigen Schleifprozessen verwendet. Beide Schleifstoffe besitzen eine hohe Beständigkeit gegen Verschleiß, was aus wirtschaftlicher Perspektive die Schleifeffizienz steigert und die Bearbeitungskosten senkt.
Hauptvorteile von Diamant- und Bornitrid sind:

- lange Standzeit - seltenes Abrichten
- kurze Bearbeitungszeiten
- hohe Produktivität infolge eines seltenen Scheibenwechsels
- Eliminierung von thermischen Schäden durch niedrige Bearbeitungstemperaturen
- Beibehalten einer hohen Oberflächengüte

Im Gegensatz zu Diamant zeigt CBN jedoch eine sehr viel geringere Reaktivität gegenüber Eisen, so dass es sich hervorragend zur Stahlzerspannung eignet.



Anwendung von Diamant

Durch seine Härte, seine Verbrauchsbeständigkeit, sowie thermische Widerstandsfähigkeit ist Diamant als superhartes Schleifmittel prädestiniert. Durch diese Eigenschaften eignet es sich hervorragend zur Bearbeitung von:

- Hartmetall
- Glas und Keramik
- Ferrit, Silizium, Grafit
- Ferrit, Silizium, Grafit
- Naturstein
- feuerfesten Materialien (PKD, PKB)



Anwendung von Bornitrid

Bornitrid ist nach Diamant das zweithärteste aller bekannten Materialien. Im Gegensatz zu Diamant zeigt CBN jedoch eine sehr viel geringere Reaktivität gegenüber Eisen, so dass es sich hervorragend zur Stahlzerspannung eignet. Außerdem zeichnet sich CBN durch eine geringere Oxidationsneigung, eine hohe Temperaturbeständigkeit und große Warmhärte aus, die bei hohen Temperaturen sogar über die von Diamant liegt.

Durch die o.g. Vorteile wird CBN bei der Bearbeitung von langspanenden kohlenstoffhaltigen Werkstoffen verwendet, wie:

- Schnellarbeitsstahl (HSS)
- Werkzeugstahl
- Wälzlagerstahl
- Kohlungsstahl
- Nirostahl und hochlegierte Stähle mit Härte von über 55 HRC



Durchmesser

Für die Auswahl des Schleifscheibendurchmessers ist das verwendete Schleifmaschinenmodell ausschlaggebend. Falls die Möglichkeit besteht, ist es sinnvoll einen größeren Schleifscheibendurchmesser zu wählen. Dieser garantiert eine höhere Oberflächengüte und ist wegen der höheren Spannabfuhr aus ökonomischer Sicht zu empfehlen.

Beim Innenschleifen ist darauf zu achten, dass der Durchmesser der Schleifscheibe ca. 60-80% des Durchmessers der bearbeiteten Löcher entspricht. Kleine Durchmesser erschweren es eine hohe Oberflächengüte zu erreichen, zu große Durchmesser dagegen beeinträchtigen eine einwandfreie Bearbeitung.



Korngröße

Die Korngröße hat einen entscheidenden Einfluss auf den Schleifvorgang. Die Korngröße hängt von der Schleifmethode des zu bearbeitenden Materials sowie der gewünschten Oberflächenrauheit ab.



Vergleich der Korngrößen

Korngröße gem. FEPA (Diamant)Korngröße gem. FEPA (Bornitrid)Korngröße gem. FEPA, PN-85/M-59108 [µm]Korngröße US Standard ASTM E11 [mesh]
D301B301300/25050/60
D251B251250/21260/70
D213B213212/18070/80
D181B181180/15080/100
D151B151150/125100/120
D126B107125/106120/140
D107B107106/90140/170
D91B9190/75170/200
D76B7675/63200/230
D64B6463/53230/270
D54B5453/45270/325
D46B4645/38325/400

Die Wahl der Korngröße sollte anhand folgenden Kriterien erfolgen:

- Art des Schleifens (Grob - oder Fertigschleifen)
- gewünschte Oberflächengüte
- erwartete Schleifleistung


Konzentration

Die Konzentration bezeichnet den Anteil von Diamant bzw. Bornitrid in einer Volumeneinheit von 1 cm² des Schleifbelages.

Bei Diamantschleifscheiben in galvanischer Bindung wird die Kornkonzentration K50 verwendet, was dem Inhalt von 2,2 Karat Körnung in 1 cm³ des Schleifbelages entspricht. Bei Bornitrid- Schleifscheiben mit galvanischer Bindung wird die Kornkonzentration V120 verwendet, was dem Inhalt von 2,09 Karat Körnung in 13 des Schleifbelages entspricht



Kennzeichnung der Bindung

Die galvanische Bindung wird mit dem Buchstaben G gekennzeichnet.



Kühlung

Schleifen mit Kühlung wird überall dort empfohlen, wo die Maschinenkonstruktion und Arbeitsweise dies ermöglichen. Das Kühlmittel leitet die Wärme ab und spült die abgehobenen Schleifspäne weg. Folglich werden beim Nassschleifen bessere Ergebnisse und eine höhere Wirtschaftlichkeit erzielt.

Kühlmittel, die verwendet werden, sind: Schleiföle mit EP-Zusätzen, Emulsionen (Wasser mit 0,5 - 2,0% Ölanteil), wässrige Salzlösungen mit EP-Zusätzen. Beim Trockenschleifen sind ein geringer Anpressdruck und niedrige Umlaufgeschwindigkeiten empfohlen. Ferner soll der Schleifprozess in regelmäßigen Abständen unterbrochen werden, um das Werkstück sowie die Schleifscheibe abkühlen zu lassen.



Wahl der Arbeitsparameter

Bei Schleifscheiben mit einer geringen Korngröße ist während des Schleifens darauf zu achten, dass die Schleifzugabe nicht zu hoch ist. Dies führt zu einem schnellen Verschleiß des Schleifbelages und verringert die Oberflächengüte. Beim Vorschleifen ist eine möglichst hohe Korngröße auszuwählen, mit der eine hohe Materialschicht abgetragen werden kann

Es wird empfohlen eine Schleiftiefe anzuwenden, die nicht mehr als 20% von der Nominalgröße des Korns abweicht. So ist z.B. darauf zu achten, dass bei der Korngröße D126 (B126) gemäß FEPA die Schleifzugabe nicht höher als 0,025 mm ist.



Empfohlene Parameter bei Bohrungsbearbeitung

Bei der Bearbeitung von Bohrungen mit Schleifstiften in galvanischen Bindung sind die Parameter in der unten angegebenen Tabelle maßgebend:



Empfohlene Arbeitsparameter

DiamantBornitrid
Schleifgeschwindigkeit (Trockenschliff)15 m/s20 m/s
Schleifgeschwindigkeit (Naßschliff)20 m/s30 m/s
Drehzahl100 – 1000 U/min100 – 1000 U/min
Vorschub1 – 5 mm1 – 5 mm
Tischvorschub0,5 – 5 m/min0,5 – 5 m/min
Maximale Zugabe beim Doppelsprung20% der Korngröße20% der Korngröße

Wahl der Schleifscheibe

Bei der Schleifscheibenwahl müssen folgende Parameter ausgewählt werden:
- Schleifscheibentyp, Maßen des Schleifbelags, Durchmesser der Bohrung oder des Stiftes
- in Abhängigkeit von dem zu bearbeitenden Werkstoff ist darauf zu achten, dass die Kornart und -größe gewählt werden



Kennzeichnungsschema

Schleifscheiben in galvanischer Bindung sind gemäß dem unteren Schema gekennzeichnet:



Bestellbeispiel 1

Bei Bestellung einer Schleifscheibe mit den Parametern:

- Schleifscheibetyp: 6A1
- Durchmesser: 150 mm
- Breite der Arbeitsfläche: 40 mm
- Bohrung: 25 mm
- Körnung: D107
- Konzentration: K50

sollte die Bestellung wie folgt aussehen:

6A1 150x40x25 D107 K50 G



Bestellbeispiel 2

Bei Bestellung eines Schleifstiftes mit den Parametern:

- Schleifscheibetyp: 1A1W
- Durchmesser: 3,5 mm
- Schleifbelagbreite: 5 mm
- Schaftdurchmesser: 3 mm
- Gesamtlänge: 50 mm
- Körnung: B151
- Konzentration: V120

sollte die Bestellung wie folgt aussehen:

1A1W 3,5x5x3/50 B151 V120 G



Bestellung

Um die Schleifscheibe speziell nach Ihren Wünschen herzustellen bitten wir Sie bei Bestellung auf das Schleifmaschinenmodell und den Bearbeitungsvorgang hinzuweisen.



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