CBN- und Diamantwerkzeuge für die Präzisionsbearbeitung

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1 CBN- und Diamantwerkzeuge für die 378 Technische Informationen 381 CBN-/Diamantwerkzeuge, keramisch gebunden 387 CBN-/Diamantwerkzeuge, galvanisch belegt Produktlinien-Kennzeichnung Die Produktlinien werden im Tabellenkopf durch entsprechende Sternesymbolik dargestellt. Weitere Informationen auf den Seiten 14 und

2 CBN- und Diamantwerkzeuge für die Technische Informationen Allgemeines Neben den klassischen Schleifmitteln Korund und Siliciumcarbid und deren Weiterentwicklungen, z. B. Zirkonkorund, Einkristallkorund und SOL-GEL-Korund (SG-Korund), gewinnt die Gruppe der CBN- und Diamantwerkzeuge für die eine ier größere Bedeutung. Diese superharten Schleifmittel sind natürliche und synthetische Diamantkörnungen D und Körnungen aus synthetischen kubischen Bornitrid (CBN) B. Mikrohärte Temperaturstabilität Im untenstehenden Diagra sind die extremen Unterschiede der Mikrohärte gut zu erkennen. CBN, das teuerste Schleifmittel überhaupt, wird aus schließlich für die Bearbeitung von gehärteten Stählen eingesetzt. Mit Diamant können alle anderen Werkstoffe, vorzugsweise Hartstoffe wie Keramik, Glas, Carbide, Oxide, Nitride, CFK, GFK, PKB, PKD und Diamant selbst, aber auch verschiedene Kunststoffe und sogar Gui wirtschaftlich bearbeitet werden. Härte Diese superharten Schleifmittel sind wesentlich teurer als die klassischen, erbringen aber in optimierten Fertigungsabläufen aufgrund ihrer ex tremen Härte erhebliche Leistungssteigerungen und damit eine deutliche Kostensenkung. CBN Diamant SIC Korund Quarz Temperatur ( C) Härte [MPa] 378

3 CBN- und Diamantwerkzeuge für die Technische Informationen Bindung Bei der Herstellung von unseren CBN- und Diamantwerkzeugen werden folgende Bindungen eingesetzt: Keramische Bindung Mit keramisch gebundenen Werkzeugen erzielt man aufgrund ihres durchgehenden Schleifbelags hohe Standzeiten. Sie sind gut abzurichten und arbeiten mit geringem Schleifdruck. Die Schleifkörper können in variablen Abmessungen und mit unterschiedlichem Gefüge her gestellt werden. Sie dürfen nur im Nassschliff eingesetzt werden. Mit ihnen wird eine sehr gute Oberflächenqualität erreicht. Kornbeschichtungen aus Nickel oder Titan werden für eine Reihe von Anwendungen eingesetzt. Physikalische und chemische Eigenschaften, aber auch die Gestalt des Einzelkorns, bestien den zur Verwendung koenden Korntyp. Die keramisch gebundenen Diamantwerkzeuge werden mit einem LUKAS-Qualitätscode versehen, wodurch die vollständige Rezeptur festgelegt ist. Darüber hinaus erhält der Kunde zusätzliche Angaben über die verwendete Korngröße und Konzentration. Nach ISO 6106 bzw. FEPA-Standard sind untenstehende Korngrößen festgelegt (Körnungen über 251 sind nicht aufgeführt). Galvanische Belegung Galvanisch belegte Werkzeuge sind im Normalfall preisgünstig. In dieser Bindung ist eine große Formenvielfalt des Trägers möglich. Sie sind im Trocken schliff einsetzbar. Die Verwendung von Kühl schmierstoff KS erhöht die Standzeit. Im Gegensatz zu herkölichen Schleifmittel körnungen gilt für Bornitrid oder Diamant: je kleiner die Zahl, umso feiner je größer die Zahl, umso grober. Der Vorsatz B oder D kennzeichnet Bornitrid oder Diamant; auf der rechten Seite der Tabelle sind die US-Mesh-Äquivalente aufgeführt. Korn Grundsätzlich wird zwischen mono- und polykristallinen Typen unter schieden. Beim Diamant ist zusätzlich eine Auswahl zwischen natür lichem und synthetischem Material zu treffen. Körnungsbereiche nach ISO 6106 bzw. FEPA- und US-Standard CBN DiamantKörnungsbereich µmus-standard Mesh B 46 D /400 B 54 D /325 B 64 D /270 B 76 D /230 B 91 D /200 B 107 D /170 B 126 D /140 B 151 D /120 B 181 D /100 B 213 D /80 B 251 D /70 Bei der Auswahl der Korngrößen sollte be rücksichtigt werden, dass mit superharten Schleifmitteln aufgrund des extrem geringen Kornverschleißes grundsätzlich höhere Oberflächenrauigkeit als bei herkö lichen Schleifmitteln erzielt wird. Tatsächlich koen über wiegend Korngrößen zwischen 54 und 91 µm zum Einsatz. 379

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5 CBN-/Diamantschleifstifte keramisch gebunden 382 Technische Informationen 383 Besonderheiten bei keramischer Bindung 383 Qualitätsauswahl 384 Auswahl für Schleifstiftabmessungen 384 Schafttabelle für Hartmetallschäfte 385 Auswahl für Schleifscheibenabmessungen Produktlinien-Kennzeichnung Die Produktlinien werden im Tabellenkopf durch entsprechende Sternesymbolik dargestellt. Weitere Informationen auf den Seiten 14 und

6 CBN-/Diamantwerkzeuge, keramisch gebunden Technische Informationen Schäfte Die verschiedenen CBN-Schleifstifte in keramischer Bindung werden ausschließlich mit Hartmetallschäften geliefert, da Hartmetall im Vergleich zu Stahl ein dreifach höheres Elastizitätsmodul (E-Modul) besitzt. In diesem Elastizitätsmodul wird beschrieben, wie stark sich ein Körper unter Einwirkung von Kraft verformt. Dadurch, dass der Hartme tallschaft einen hohen E-Modul-Wert aufweist, wird die Verformung des Werkzeugs unter Einwirkung der Schleifkräfte gering gehalten. Hieraus ergeben sich Vorteile, wie z. B.: Reduzierung von Ausfeuerzeiten, d. h. kürzere Zykluszeiten für den Schleifprozess Deutliche Verbesserung der Werkzeugstandzeit Verringerung von Werkzeug- und Rüstkosten Verbesserung der Oberflächengüte des zu bearbeitenden Werkstücks Vermeidung von Geometrieabweichungen Abrichten Das Abrichten von keramisch gebundenen CBN- und Diamantschleifkörpern erfüllt zwei grundlegende Aufgaben: 1. Die Herstellung der für den Schleifprozess er forderlichen genauen geometrischen Form des Schleifkörpers. 2. Die Aktivierung des Schleifkörpers, d. h. die Beseitigung von Abstumpfungen bzw. des Zusetzens. Das Abrichten dieser Schleifwerkzeuge darf in jedem Fall nur nass mit ausreichender Kühlung erfolgen! Abhängig von der Härte des abzurichtenden Schleifkörpers werden verschiedene Abrichtverfahren angewendet. Bei den seltenen weichen Qualitäten kann mit Einkorn ab richter oder mit rotierender Siliciumcarbidscheibe und auch mit rotierender Diamantscheibe abgerichtet werden. Der abzu rich tende Betrag kann hier im Bereich von bis zu 0,2 liegen. Ab den mittelharten Qualitäten kann der Einkorn abrichter nicht mehr eingesetzt werden. Der abzurichtende Betrag liegt im Bereich von µm. Bei den harten Qualitäten ist je nach Beanspruchung ein Abrichten nur alle Schleifzyklen erforderlich. Der abzurichtende Betrag ist meistens sehr gering im Bereich von 2 10 µm und wird ausschließlich mit rotierender Diamantscheibe durchgeführt. In der folgenden Tabelle ist die Auskrag länge in Relation zum Schaftwerkstoff, zur Schaft steifigkeit und zum Schaftdurchmesser dar gestellt. Basis ist ein Stahlschaft des Durchmessers 3 und der Auskraglänge 40 mit der relativen Steifigkeit 1. Bei sehr harten Qualitäten und hohen Abrichtbeträgen muss ge gebenenfalls ein Schärfprozess mit einer weichen Siliciumcarbidscheibe nachgeschaltet werden. Dabei sollte die Schnittgeschwindig keit 10 m/s nicht überschreiten. Relative Schaftsteifigkeit Stahl/Hartmetall Stahlschaft Ø 3 x 40 Auskraglänge hat den Wert 1 Schaftdurchmesser Auskraglänge Stahl HM Stahl HM Stahl HM Stahl HM , instabil sehr stabil 382

7 CBN-/Diamantwerkzeuge, keramisch gebunden Technische Informationen Qualitätsauswahl für keramisch gebundene CBN-/Diamantschleifkörper Die keramisch gebundenen Diamantwerkzeuge werden mit einem LUKAS-Qualitätscode versehen, wodurch die vollständige Rezeptur festgelegt ist. Die nachstehende Tabelle informiert über die jeweils verwendete Körnung und Konzentration: Qualitätscode CBN Körnung Konzentration Eigenschaft 53,5* B 46 C 175 mittel 29* B 54 C 150 universell Qualitätscode CBN Körnung Konzentration Eigenschaft 15 D D 91 C ,4 D D 91 C 165 hart 18 D D 151 C 120 * = sehr erfolgreiche Qualitäten mit vielfältigen Einsatzgebieten LFG-Bindung = Low Force Grinding Erst nach Vorlage und Analyse aller Einsatzdaten kann durch unsere Spezialisten die richtige Werkzeugempfehlung ausgesprochen werden. 34,5 B 54 C ,1 B 54 C ,3* B 64 C 200 extrem hart 70,7 B 76 C 190 hart 57,7* B 76 C 175 weich 54,8* B 91 C 140 mittel 70,1 B 91 C 185 hart 46,3* B 151 C 175 mittel Besonderheiten bei keramischer Bindung Konzentration In der Spezifikation des Schleifkörpers steht C für die Konzentration des Schleifmittels. Die Konzentration kann je nach Anwendung in weiten Grenzen variieren. Sie gibt Aus kunft über den Anteil des superharten Schleifmittels im Schleifkörper und bestit somit in hohem Maße das Schleifverhalten und den Preis. Die Tabelle zeigt die mögliche Bandbreite der Konzentration. Die überwiegend angewandten Konzentrationen sind hervorgehoben. Konzentrationsvarianten C V* Vol% V* = Vol% x 10; diese Angabe ist auch gebräuchlich 383

8 CBN-/Diamantwerkzeuge, keramisch gebunden, Kundenlösungen Auswahl für Schleifstiftabmessungen Bestell-Beispiel: CBN-Schleifstift, Qualität 50.3, D 11, Schaft 8 x 70 * Schaftlänge siehe Tabelle unten PG 12 Durchmesser Abmessung D Durchmesser-Abstufung Körperlänge T Schaft-Auswahl*/Durchmesser S 1,8 2,0 0, ,0 2,6 0, ,0 5,0 0, ,1 10,0 0,1 wie D volle ,0 40, Auswahl für Hartmetallschäfte Bestell-Beispiel: CBN-Schleifstift, Qualität 50.3, D 11, Schaft 8 x 70 Wiederbestückung der Schäfte ist möglich PG 12 Schaft-Durchmesser S Schaftlängen (Rohlingslänge) L ,

9 CBN-/Diamantwerkzeuge, keramisch gebunden, Kundenlösungen Auswahl für Schleifscheibenabmessungen und -ausführungen Bestell-Beispiel: CBN-Schleifscheibe, Qualität B 54 C , Ausführung 3: D 35 x 10, Bohrung 8 Aus fertigungstechnischen Gründen ist eine Mindestbelagstärke W von 5 einzuhalten. Bei Bestellungen bitte die gewünschte Bohrung H angeben. Mindestbestellmenge 10 Stück Ausführung 1 unbearbeitet (Rohling) Ausführung 2 Stahlbüchse, mittig Ausführung 3 Stahlbüchse, 3 zurückgesetzt PG 12 Abmessungstabelle Abmessung D Abstufung D Scheibenbreite 14 bis bis Inox/Stahl Stahl Aluminium Stein Guss Kunststoff Titan 385

10 CBN- und Diamantwerkzeuge für die 378 Technische Informationen 381 CBN-/Diamantwerkzeuge, keramisch gebunden 387 CBN-/Diamantwerkzeuge, galvanisch belegt Produktlinien-Kennzeichnung Die Produktlinien werden im Tabellenkopf durch entsprechende Sternesymbolik dargestellt. Weitere Informationen auf den Seiten 14 und

11 CBN- und Diamantwerkzeuge für die Technische Informationen Allgemeines Neben den klassischen Schleifmitteln Korund und Siliciumcarbid und deren Weiterentwicklungen, z. B. Zirkonkorund, Einkristallkorund und SOL-GEL-Korund (SG-Korund), gewinnt die Gruppe der CBN- und Diamantwerkzeuge für die eine ier größere Bedeutung. Diese superharten Schleifmittel sind natürliche und synthetische Diamantkörnungen D und Körnungen aus synthetischen kubischen Bornitrid (CBN) B. Mikrohärte Temperaturstabilität Im untenstehenden Diagra sind die extremen Unterschiede der Mikrohärte gut zu erkennen. CBN, das teuerste Schleifmittel überhaupt, wird aus schließlich für die Bearbeitung von gehärteten Stählen eingesetzt. Mit Diamant können alle anderen Werkstoffe, vorzugsweise Hartstoffe wie Keramik, Glas, Carbide, Oxide, Nitride, CFK, GFK, PKB, PKD und Diamant selbst, aber auch verschiedene Kunststoffe und sogar Gui wirtschaftlich bearbeitet werden. Härte Diese superharten Schleifmittel sind wesentlich teurer als die klassischen, erbringen aber in optimierten Fertigungsabläufen aufgrund ihrer ex tremen Härte erhebliche Leistungssteigerungen und damit eine deutliche Kostensenkung. CBN Diamant SIC Korund Quarz Temperatur ( C) Härte [MPa] 378

12 CBN- und Diamantwerkzeuge für die Technische Informationen Bindung Bei der Herstellung von unseren CBN- und Diamantwerkzeugen werden folgende Bindungen eingesetzt: Keramische Bindung Mit keramisch gebundenen Werkzeugen erzielt man aufgrund ihres durchgehenden Schleifbelags hohe Standzeiten. Sie sind gut abzurichten und arbeiten mit geringem Schleifdruck. Die Schleifkörper können in variablen Abmessungen und mit unterschiedlichem Gefüge her gestellt werden. Sie dürfen nur im Nassschliff eingesetzt werden. Mit ihnen wird eine sehr gute Oberflächenqualität erreicht. Kornbeschichtungen aus Nickel oder Titan werden für eine Reihe von Anwendungen eingesetzt. Physikalische und chemische Eigenschaften, aber auch die Gestalt des Einzelkorns, bestien den zur Verwendung koenden Korntyp. Die keramisch gebundenen Diamantwerkzeuge werden mit einem LUKAS-Qualitätscode versehen, wodurch die vollständige Rezeptur festgelegt ist. Darüber hinaus erhält der Kunde zusätzliche Angaben über die verwendete Korngröße und Konzentration. Nach ISO 6106 bzw. FEPA-Standard sind untenstehende Korngrößen festgelegt (Körnungen über 251 sind nicht aufgeführt). Galvanische Belegung Galvanisch belegte Werkzeuge sind im Normalfall preisgünstig. In dieser Bindung ist eine große Formenvielfalt des Trägers möglich. Sie sind im Trocken schliff einsetzbar. Die Verwendung von Kühl schmierstoff KS erhöht die Standzeit. Im Gegensatz zu herkölichen Schleifmittel körnungen gilt für Bornitrid oder Diamant: je kleiner die Zahl, umso feiner je größer die Zahl, umso grober. Der Vorsatz B oder D kennzeichnet Bornitrid oder Diamant; auf der rechten Seite der Tabelle sind die US-Mesh-Äquivalente aufgeführt. Korn Grundsätzlich wird zwischen mono- und polykristallinen Typen unter schieden. Beim Diamant ist zusätzlich eine Auswahl zwischen natür lichem und synthetischem Material zu treffen. Körnungsbereiche nach ISO 6106 bzw. FEPA- und US-Standard CBN DiamantKörnungsbereich µmus-standard Mesh B 46 D /400 B 54 D /325 B 64 D /270 B 76 D /230 B 91 D /200 B 107 D /170 B 126 D /140 B 151 D /120 B 181 D /100 B 213 D /80 B 251 D /70 Bei der Auswahl der Korngrößen sollte be rücksichtigt werden, dass mit superharten Schleifmitteln aufgrund des extrem geringen Kornverschleißes grundsätzlich höhere Oberflächenrauigkeit als bei herkö lichen Schleifmitteln erzielt wird. Tatsächlich koen über wiegend Korngrößen zwischen 54 und 91 µm zum Einsatz. 379

13 CBN-/Diamantschleifstifte galvanisch belegt 388 CBN-/Diamantschleifstifte, Zylinder-Form 389 Diamantschleifstifte aus Vollhartmetall 390 CBN-/Diamantschleifstifte, Kugel-Form 359 Antriebsmaschinen Produktlinien-Kennzeichnung Die Produktlinien werden im Tabellenkopf durch entsprechende Sternesymbolik dargestellt. Weitere Informationen auf den Seiten 14 und

14 CBN-/Diamantwerkzeuge, galvanisch belegt Diamantschleifstifte, Zylinder-Form Bestell-Beispiel: A PG 13 Artikelnuer Bezeichnung Korngröße D T S L 1 Anwendungsempfehlung Informationen auf Seite 438 A DS D a b c d e g I 0 1 A DS D 126 1, a b c d e g I 0 1 A DS D a b c d e g I 0 1 A DS D 126 2, a b c d e g I 0 1 A DS D a b c d e g I 0 1 A DS D 126 3, a b c d e g I 0 1 A DS D a b c d e g I 0 1 A DS D 126 4, a b c d e g I 0 1 A DS D a b c d e g I 0 1 A DS D a b c d e g I 0 1 A DS D a b c d e g I 0 1 A DS D a b c d e g I 0 1 A DS D a b c d e g I

15 CBN-/Diamantwerkzeuge, galvanisch belegt CBN-Schleifstifte, Zylinder-Form Bestell-Beispiel: A PG 13 Artikelnuer Bezeichnung Korngröße D T S L 1 Anwendungsempfehlung Informationen auf Seite 438 A CS B C d h 0 1 A CS B 126 1, C d h 0 1 A CS B C d h 0 1 A CS B 126 2, C d h 0 1 A CS B C d h 0 1 A CS B 126 3, C d h 0 1 A CS B C d h 0 1 A CS B 126 4, C d h 0 1 A CS B C d h 0 1 A CS B C d h 0 1 A CS B C d h 0 1 A CS B C d h 0 1 A CS B C d h 0 1 Diamantschleifstifte aus Vollhartmetall, Zylinder-Form Bestell-Beispiel: A Ausführung in CBN-Qualität ist auf Anfrage lieferbar Artikelnuer Bezeichnung Korngröße D T S L 1 Anwendungsempfehlung Informationen auf Seite 438 A DSH D 126 2, a b c d e g I 0 1 A DSH D 126 3, a b c d e g I 0 1 A DSH D 126 4, a b c d e g I 0 1 A DSH D 126 6, a b c d e g I 0 1 A DSH D 126 8, a b c d e g I 0 1 A DSH D , a b c d e g I 0 1 PG 13 Inox/Stahl Stahl Aluminium Stein Guss Kunststoff Titan 389

16 CBN-/Diamantwerkzeuge, galvanisch belegt Diamantschleifstifte, Kugel-Form Bestell-Beispiel: A PG 13 Artikelnuer Bezeichnung Korngröße D S L 1 Anwendungsempfehlung Informationen auf Seite 438 A DSK D a b c d e g I 0 1 A DSK D a b c d e g I 0 1 A DSK D a b c d e g I 0 1 A DSK D a b c d e g I 0 1 A DSK D a b c d e g I 0 1 A DSK D a b c d e g I 0 1 CBN-Schleifstifte, Kugel-Form Bestell-Beispiel: A PG 13 Artikelnuer Bezeichnung Korngröße D S L 1 Anwendungsempfehlung Informationen auf Seite 438 A CSK 0202 B c d h 0 1 A CSK 0303 B c d h 0 1 A CSK 0404 B c d h 0 1 A CSK 0505 B c d h 0 1 A CSK 0606 B c d h 0 1 A CSK 0808 B c d h

17 Diamantfeilen, galvanisch belegt 392 Diamantfeilen für Handfeilmaschinen 392 Diamant-Nadelfeilen 393 Diamant-Riffelfeilen Produktlinien-Kennzeichnung Die Produktlinien werden im Tabellenkopf durch entsprechende Sternesymbolik dargestellt. Weitere Informationen auf den Seiten 14 und

18 CBN-/Diamantwerkzeuge, galvanisch belegt Diamantfeile, für Handfeilmaschinen Bestell-Beispiel: A Artikelnuer Bezeichnung Formenübersicht Form Korngröße Querschnitt L 2 L 1 Anwendungsempfehlung Informationen auf Seite 438 A DF 3122 flach D x a b c d e g I 0 1 PG 13 A DF 3130 rund D a b c d e g I 0 1 Diamant-Nadelfeile Bestell-Beispiel: A Artikelnuer Bezeichnung Formenübersicht Form Korngröße Querschnitt A DF 3140 flachstumpf A DF 3140 flachstumpf L 2 L 1 Anwendungsempfehlung Informationen auf Seite 438 D 91 5,0 x 1, a b c d e g I 0 1 D 126 5,0 x 1, a b c d e g I 0 1 A DF 3142 dreikant D 91 3,5 x 3, a b c d e g I 0 1 PG 13 A DF 3142 dreikant D 126 3,5 x 3, a b c d e g I 0 1 A DF 3143 vierkant D 126 2,5 x 2, a b c d e g I 0 1 A DF 3144 halbrund D 126 5,2 x 1, a b c d e g I 0 1 A DF 3145 rund D a b c d e g I 0 1 A DF 3146 Messer D 126 5,0 x 1, a b c d e g I

19 CBN-/Diamantwerkzeuge, galvanisch belegt Diamant-Riffelfeile Bestell-Beispiel: A Artikelnuer Bezeichnung Formenübersicht Form Korngröße Querschnitt A DF 3110 Vogelzunge L 2 L 1 Anwendungsempfehlung Informationen auf Seite 438 D x a b c d e g I 0 1 A DF 3111 flac D x 1, a b c d e g I 0 1 PG 13 A DF 3112 vierkant D x a b c d e g I 0 1 A DF 3113 dreikant D a b c d e g I 0 1 Inox/Stahl Stahl Aluminium Stein Guss Kunststoff Titan 393