Guide zur Auswahl von Schleifscheiben für das Schärfen von PCD/PCBN-Werkzeugen

Werkzeuge mit Polykristallinem Diamant (PCD) und kubischem Bornitrid (PCBN) sind äußerst langlebig, erfordern jedoch gelegentliches Nachschärfen.

Im Vergleich zu herkömmlichen Werkzeugmaterialien erfordert das Schärfen von Werkzeugen aus PCD oder PCBN eine andere Herangehensweise in Bezug auf Schleifmethoden und Schleifmittelcharakteristika. Das Schärfen von Polykristallinen Werkzeugen ist eine anspruchsvolle Aufgabe sowohl für Anwender als auch für Schleifmittelhersteller.

Um sicherzustellen, dass der Schärfprozess für Werkzeuge mit PCD/PCBN optimal verläuft, sind folgende Dinge erforderlich:

– Eine präzise Schleifmaschine mit einer steifen Konstruktion und einem System zur Vibrationsdämpfung, die die hohe Präzision gewährleistet, die für das Schärfen von Polykristallinen Werkzeugen erforderlich ist.

– Ein speziell entwickeltes Schleifmittel für eine hoch effiziente und präzise Bearbeitung, um eine erstklassige Schneidkantenqualität zu erzielen.

Was sind PCB und PCBN?

PCD (polycrystalline diamond) ist ein synthetisches superhartes Material, das zur Herstellung von Schneidwerkzeugen verwendet wird. Es besteht aus sehr harten Diamantkörnern von mikroskopischer Größe. Die Körner sind durch ein metallisches Bindemittel verbunden und auf einem gesinterten Hartmetallsubstrat aufgebracht. Durch diese Kombination entsteht ein Material mit ausgezeichneten Eigenschaften, das weit verbreitet in der Zerspanungstechnik eingesetzt wird.

PCD wird hauptsächlich zur Bearbeitung von Materialien wie:

– Keramik
– Aluminium
– Kupfer
– Laminate
– Holz
– Kunststoff
– Gumm

PCBN (polycrystalline cubic boron nitride) ist ein synthetisches Material, das ähnlich wie PCD hergestellt wird, jedoch anstelle von Diamantkörnern mikroskopisch kleine Körner aus kubischem Bornitrid (CBN) enthält, einem kristallinen Bor-Nitrid.

PCBN (polycrystalline cubic boron nitride) wird hauptsächlich zur Bearbeitung von Materialien wie:

– Werkzeugstählen
– Hochgeschwindigkeitsstählen (HSS)
– Hochlegierten Stählen

Die Auswahl der Schleifscheibe

Form und Abmessungen der Schleifscheibe
Die Form des Schleifwerkzeugs wird je nach Schleifaufgabe, der Konstruktion der Schleifmaschine und den Bearbeitungsbedingungen ausgewählt. Die Abmessungen der Schleifscheibe werden entsprechend der Größe und Leistung der Maschine sowie den Abmessungen des zu bearbeitenden Werkstücks angepasst.

Körnung
Das wichtigste Kriterium bei der Auswahl einer Schleifscheibe ist die erwartete Qualität der geschliffenen Oberfläche des Werkzeugs. Bei Schleifscheiben zum Schärfen von PCD- und PCBN-Werkzeugen werden vier grundlegende Körnungsgrößen verwendet, die in der untenstehenden Tabelle aufgeführt sind.

Die Auswahl der Körnung

Körnung	Art der Bearbeitung	Anwendung
D22	Grobschliff	Regeneratives Schleifen – Profilierung der Schneidkante und Schärfen stark abgenutzter Platten
D15	universal	Standardkorngröße – die Möglichkeit, hohe Schärfeleistung und gute Qualität der geschärften Oberflächen durch zusätzliche Schlichtvorgänge zu erreichen.
D9	Finish-Schleifen	Finish-Schleifen – erreichen einer sehr guten Oberflächenqualität der Schneidkante der Platte
D6	Superfinish	Feinstschleifen – Die Möglichkeit, eine erstklassige Qualität der geschliffenen Oberflächen zu erreichen

Weitere Parameter

Die übrigen Parameter der Schleifscheibe (Kornkonzentration, Härte, Struktur) werden individuell für jeden Anwender je nach Art der Bearbeitung, der verwendeten Schleifmaschine und den Eigenschaften des zu schärfenden Werkzeugs angepasst.

Die Anwendung von Schleifscheiben

Die Auswahl der Bearbeitungsparameter

Beim Schärfen von PCD- und PCBN-Werkzeugen ist es besonders wichtig, die richtigen Bearbeitungsparameter sorgfältig auszuwählen. Selbst eine hochentwickelte diamantbeschichtete Schleifscheibe wird nicht effektiv sein, wenn die Anwendungsbedingungen und/oder Bearbeitungsparameter nicht korrekt gewählt werden.

Parameter

Schleifgeschwindigkeit: 20 m/s – empfohlen; 15÷30 m/s – zulässig

Zuwachs:

Grobschleifen: 0,02÷0,05 mm/pro Durchgang

Normalschleifen: 0,01÷0,025 mm/pro Durchgang

Feinschleifen: 0,005÷0,01 mm/pro Durchgang

Frequenz der Oszillation:

60 1/min – empfohlen

50÷120 1/min – zulässig

Anzahl der Funkenübergänge: 3÷8

Empfohlener Schleifstein-Typ: Elektrokorund-Schleifstein 5410-20x10x100 99A 320 J7V

Kühlmittel: Öl-Wasser-Emulsion 3÷5%

Hinweis: Der Vorschub der Schleifscheibe muss immer außerhalb der Bearbeitungszone erfolgen

Korrekturmaßnahmen
Wenn der Schleifstein zu hart erscheint, sollte die Schleifgeschwindigkeit auf 15÷18 m/s reduziert und häufiger der Ziehvorgang durchgeführt werden. Wenn der Schleifstein zu schnell abgenutzt wird, sollte die Schleifgeschwindigkeit auf 22÷30 m/s erhöht werden.

Bestellung

Die Auswahl der Schleifscheibe

Der schematische Ablauf zur Auswahl einer Schleifscheibe ist wie folgt:
– Man sollte die geometrischen Parameter wie folgt festlegen: den Typ der Schleifscheibe, die Abmessungen des Werkstücks und den Durchmesser des Bohrungslochs.
– Je nach Art der Bearbeitung sollte die Korngröße des Schleifmittels ausgewählt werden.

Beispiel Bestellung Nr. 1

Wenn Sie eine Schleifscheibe für universelle Bearbeitung bestellen möchten mit den folgenden Parametern:

– Der Schleifscheibentyp 6A2 VCM
– Durchmesser 150 mm
– Die Breite der Arbeitschicht der Schleifscheibe beträgt 5 mm
– Die Höhe der Arbeitschicht der Schleifscheibe beträgt 10 mm
– Der Durchmesser des Bohrungslochs beträgt 40 mm
-Die Korngröße D15

Im Bestellformular sollten Sie folgende Kennzeichnung angeben:
6A2 150x5x10x40 VCM D15

Beispiel Bestellung Nr. 2

Möchten Sie eine Schleifscheibe für Feinschliff bestellen mit den folgenden Parametern:
– Der Typ der Schleifscheibe ist 11A2 VCM
– Der Durchmesser beträgt 250 mm
– Die Breite der Arbeitschicht der Schleifscheibe beträgt 6 mm
– Die Höhe der Arbeitschicht der Schleifscheibe beträgt 8 mm.
– Der Durchmesser des Bohrungslochs beträgt 40 mm
– Die Korngröße ist D9

Im Bestellformular sollten Sie folgende Kennzeichnung angeben:
6A2 150x5x10x40 VCM D9

Bestellung aufgeben

Aufgrund der Notwendigkeit, die Eigenschaften der Schleifscheibe eng an die Anwendungsbedingungen anzupassen, bitten wir Sie, in Ihrer Bestellung den Materialtyp, die Art der Bearbeitung sowie deren Bedingungen und den Maschinentyp anzugeben, für den die Schleifscheibe bestimmt ist. Dies ermöglicht es uns, die Schleifscheibe optimal an Ihre Anforderungen anzupassen.