Deutsche Diamantwerkzeuge GmbH

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1 Schleifen mit DIAMANT UND CBN

2 Gronauer Strasse Niddatal, Germany Tel.: +49 (0) 6034 / Fax: +49 (0) 6034 / info@ddw-diamant.de Deutsche Diamantwerkzeuge GmbH

3 PRODUKTÜBERSICHT Allgemeine Informationen Seite 1-2 Bezeichnung der Schleifscheiben nach FEPA Seite 3-6 Auswahl der Schleifscheiben Seite 7-9 Durchmesser Grundkörper Schleifrandbreite Korngröße Konzentration Bindung Einsatz der Schleifscheibe Seite Kühlung Bearbeitungsparameter Rund- und Flachschleifen Seite Innenrundschleifen Galvanische Bindung Topfschleifscheiben Trennschleifen Profilschleifen Seite 18 Abrichten und Schärfe von Diamant- und CBN Schleifscheiben Seite 19

4 ALLGEMEINE INFORMATION Diamant Diamant (100% reiner Kohlenstoff / Graphit) ist bislang von allen der Menschheit bekannten Stoffen der härteste. Auf Grund seiner Härte ist er ein ideales Schleifmittel für sehr harte Materialien. Heutzutage werden ca. 90% der Industriediamanten synthetisch aus Kohlenstoff hergestellt. Für fast alle Werkzeuge, vor allem Schleifscheiben, werden synthetische Diamantkörnungen eingesetzt. Da Diamanten aus Kohlenstoff bestehen, sind sie für die Bearbeitung von Eisen-Werkstoffen nicht geeignet. Naturdiamanten werden vor allem für Abrichter und galvanisch beschichtete Werkzeuge verwendet. Diamantwerkzeuge eignen sich ideal zur Bearbeitung folgender Werkstoffe: Hartmetall Glas Keramik Silizium Graphit Kunststoff / Faserverbundwerkstoff Stein PKD / PKB Cermet 1

5 ALLGEMEINE INFORMATION Kubisches Bornitrit (CBN) CBN ist nach Diamanten der aktuell zweithärteste bekannte Stoff. CBN wird ausschließlich synthetisch hergestellt. Im Unterschied zu Diamanten unterliegt es nicht der unvorteilhaften Rückverwandlungen in Kohlenstoff, weshalb es sich u.a. auch für Schleifbearbeitung von Stahllegierungen eignet. Gegenüber konventionellen Schleifmitteln, bietet CBN Vorteile beim Schleifen schwer zerspanbarer Stähle ab einer Härte von 55 HRC. CBN-Werkzeuge eignen sich ideal zur Bearbeitung von: Kohlenstoffhaltigen Stahlwerkstoffen Stellite Superlegierungen (Chrom, Kobalt, Nickel und Titan) 2

6 BEZEICHNUNG DER SCHLEIFSCHEIBEN NACH FEPA Bezeichnugsbeispiel: 6A2B 6 Grundkörper Ausführung A A Belagform 2 2 Anordnung des Belages B Modifikation des Grundkörpers 6 B Ausf. Standardformen Ausf. Form des Belages Ausf. Form des Belages 1 A J AH K 2 B L 3 C LL 4 CH M 6 D P DD Q 9 E QQ 11 V V = kleiner als 90 größer als 45 V EE S 12 V V = 45 oder kleiner F U FF V 14 G Y 15 H 3

7 BEZEICHNUNG DER SCHLEIFSCHEIBEN NACH FEPA Bezeichnugsbeispiel: 11V4 11 Grundkörper Ausführung V Belagform 11 V 4 4 Anordnung des Belages Ausf. Anordung des Belages Formen Ausf. Modifikation Formen B bohren und senken 1 Umfang C bohren und versenken 2 Eine Seite 3 Beide Seiten H M P Q R bohren Bohrung und Gewinde freidrehen umschloßener Belag freidrehend 4 nach innen abfallend oder konkav S Belag segmentiert 5 nach außen abfallend oder konvex SS Belag segmentiert und gezahnt 6 Teil des Umfangs T Gewinde schneiden 7 Teil der Seite 8 voll durchsetzt 9 besonderer Teil des Umfangs 10 innerer Ring V W Y eingelassener Diamantbelag auf einem Schaft Belag umschlossen oder eingelassen 4

8 BEZEICHNUNG DER SCHLEIFSCHEIBEN NACH FEPA 14FF1 14U1 6A9 1E1 1EE1 1L1 1V1 1A8 12A2 1A1 (A) Galvanik 1A1 (B) Galvanik 1A1W Galvanik 5

9 BEZEICHNUNG DER SCHLEIFSCHEIBEN NACH FEPA 1A1 1A1W 1A1R 3A1 6A2M 6A2 4F9 4BT9 4K9 14A1 14E1 14F1 6

10 AUSWAHL DER SCHLEIFSCHEIBEN Durchmesser Der Durchmesser der Schleifscheibe sollte unter Beachtung der geforderten Schnittgeschwindigkeit so groß wie möglich gewählt werden. So erzielt man die höchstmögliche Effizienz. Grundkörper Das Material des Grundkörpers wird nach folgenden Kriterien festgelegt: Schwingungsdämpfung Mechanische Festigkeit Wärmeableitung Bindungsart Der Grundkörper kann aus folgenden Werkstoffen bestehen: Aluminium Aluminium-Kunststoff / Verbundwerkstoff Kunststoff Stahl Carbon Schleifrandbreite Die Schleifrandbreite bestimmt maßgeblich die Kontaktoberfläche der Schleifscheibe mit dem verarbeiteten Bauteil. Im Allgemeinen wird empfohlen, eine so kleine Schleifrandbreite wie möglich zu wählen. Um Verwerfungen zu vermeiden, sollte sie immer kleiner als die Bearbeitungsbreite sein. 7

11 AUSWAHL DER SCHLEIFSCHEIBEN Die Körngröße beeinflusst die Oberflächenrauheit, die Abtragsleistung und die Standzeit der Schleifscheibe. Vergleich der Korngrößen: Körnung nach FEPA US-Standart Diamant CBN ASTM E-11 (mesh) D181 B / 100 D151 B / 120 D126 B / 140 D107 B /170 D91 B / 200 D76 B / 230 D64 B / 270 D54 B / 325 D46 B / 400 Allgemein kann gesagt werden, je geringer die Korngröße, desto geringen die Rauhtiefe. Die Bearbeitungszeit steigt antiproportional zur Korngröße. Korngröße Die Konzentration gibt die Menge des Diamant- und CBN Korns im Schleifbelag an. Der Basiswert C100 besagt bei Diamant, dass 4,4ct (1ct = 0,2g) Diamantkorn/cm³ Schleifbelag enthalten sind. Die Konzentration muss an die Bindung und Schleifaufgabe angepasst sein. Standardkonzentrationen sind: Konzentration Diamant (C) Körnungsgehalt (ct/cm 3 ) 50 2,2 75 3, , , ,6 Konzentration 8

12 auswahl der schleifscheiben Bindungen Die richtige Wahl der Bindung hat erheblichen Einfluss auf die Schleifscheibenhärte, Verschleißbeständigkeit, Spanabfuhr und die Selbstschärfeigenschaft. Man unterscheidet folgende Bindungstypen: Kunstharz-Bindungen Kunstharz-Bindungen (Polytec) sind die gebräuchlichsten Bindungen. Sie bestechen durch zahlreiche Variationsmöglichkeiten und ermöglicht so eine optimale Anpassung an die gewünschte Schleifoperation. Sie eignen sich sowohl zum Trocken- als auch zum Nassschleifen. Metallsinter-Bindungen Metallsinter-Bindungen (M-tec) sind verschleißfester als Kunstharz-Bindungen, erzeugen aber höhere Schleifkräfte und Temperaturen als diese. Metallgebundene Diamantschleifscheiben werden bevorzugt zum Schleifen nichtmetallischer Werkstoffe wie z.b Keramik, Stein und Glas eingesetzt. Galvanische-Bindungen Bei den galvanischen Bindungen werden Diamant- oder CBN-Körner in eine Nickelbindung auf dem Grundkörper eingebettet (Stahl- oder Aluminium-Grundkörper). Das Korn steht äußerst frei und ermöglicht dadurch eine hohe Zerspanungsleistung am Werkstoff. Keramische-Bindungen Keramische-Bindungen (Vitech) zeichnen sich besonders durch hohe Zerspanleistung, geringe Schleifkräfte und gute Abrichtbarkeit aus. Sie eignen sich speziell für langspanende Stahl- Werkstoffe. Wegen der geringen Schleifkräfte kann eine hohe Werkstückgenauigkeit erreicht werden. 9

13 Einsatz der schleifscheiben Einsatzfaktoren Neben der richtigen Auswahl einer Schleifscheibe ist auch deren richtiger Einsatz von Bedeutung für den späteren Erfolg. Folgende Faktoren sind dafür zu beachten: Spannen auf dem Flansch Rundlauf Planlauf Wuchten Aufrauhen bzw. Schärfen Kühlung Bearbeitungsparameter 10

14 Einsatz der schleifscheiben Kühlung Die Zuführung des Kühlschmiermittels in die Schleifzone, beeinflusst erheblich die Wirtschaftlichkeit der Schleifscheibe. Die Bearbeitungstemperatur, Spanabfuhr und Lebensdauer der Schleifscheibe hängen von der ausreichende Menge an zugeführtem Kühlschmiermittel ab. Bearbeitungsparameter Wichtige Bearbeitungsparameter sind: Schleifgeschwindigkeit (Vc) Zustellung (a) Längsvorschub (s) Schleifgeschwindigkeit Wichtige Faktoren für die Schleifgeschwindigkeit sind: Material Bearbeitungsverfahren Kühlmittel Korngröße geforderte Oberfläche / Rautiefe Die Schleifgeschwindigkeit errechnet sich anhand der Formel: Vc = π D n Vc = Schleifgeschwindigkeit (m/s) n = Drehzahl der Spindel (1/min) D = Durchmesser der Schleifscheibe (mm) 11

15 Einsatz der schleifscheiben Empfohlene Schleifgeschwindigkeiten (Kunstharz-Bindungen) Diamant Trocken Nass Flachschleifen m/s Außenrundschleifen m/s Innenrundschleifen m/s m/s Trennschleifen m/s m/s CBN Trocken Nass Flachschleifen m/s Außenrundschleifen m/s Innenrundschleifen m/s m/s Trennschleifen m/s m/s Empfohlene Zustellung (a) in mm (Kunstharz-Bindungen) Diamant D126 D181 Flachschleifen 0,01-0,02 0,02-0,04 Außenrundschleifen 0,01-0,02 0,01-0,03 Innenrundschleifen 0,01-0,02 0,01-0,03 CBN B126 B181 Flachschleifen 0,02-0,04 0,03-0,05 Außenrundschleifen 0,015-0,025 0,02-0,04 Innenrundschleifen 0,01-0,015 0,01-0,025 Längsvorschub (Kunstharz-Bindungen) Diamant CBN Flachschleifen m/min m/min Quervorschub max. 50% der Schleifscheibenbreite max. 75% der Schleifscheibenbreite Außenrundschleifen mm/min mm/min Innenrundschleifen mm/min mm/min 12

16 Rund- und Flachschleifen 1A1 3A1 14A1 Abmessung Zusammensetzung D U X H T J Bindung Konzentration Körnung nach Angabe Kunstharz Keramik Festlegung nach Anwendungsfall 13

17 Innenrundschleifen 1A1 Abmessungen Zusammensetzung Bez. D U X H Bindung Konzentration Körnung 1A Kunstharz C75-C100 DIA D126 CBN B126 1A1W Abmessungen Zusammensetzung Bez. D U X Y Bindung Konzentration Körnung 1A1W / Kunstharz C75-C100 DIA D126 CBN B126 14

18 Innenrundschleifen Galvanische Bindungen 1A1W Abmessungen Spezifikation Bez. D Y L Bindung Körnung 1A1W 0, A1W 0, A1W 0, A1W 0, A1W 0, A1W 0, A1W 1, A1W 1, A1W 1, A1W 1, A1W 2, A1W 2, A1W 3, A1W 5, A1W 6, A1W 7, A1W 8, A1W 10,0 8/ A1W 12,0 8/ A1W 14,0 8/ A1W 15,0 8/ A1W 16,0 8/ A1W 18,0 8/ A1W 20,0 8/ Galvanik DIA D91-D151 CBN B91-B151 15

19 Innenrundschleifen Galvanische Bindungen 1A1 (A) 1A1 (B) Abmessungen Spezifikation Bezeichnung D T H d h Version Bindung Körnung 1A /15 1A /15 1A /15 1A /15 1A /15 1A /15 1A /15 1A /15 1A /15 1A /15 1A /15 1A /15 nach Angabe A/B Galvanik DIA D91-D151 CBN B91-B151 16

20 FLACHschleifen / Trennschleifen Topfschleifscheiben 6A2M 6A2 Abmessung Zusammensetzung D W X H T E Bindungen Konzentration Korngröße nach Angabe Kunstharz C50-C100 DIA D15-D181 CBN B91-B151 Trennschleifen 1A1R Abmessung Zusammensetzung D U X H Bindung Konzentration Körnung 75 0,8-1, ,8-1, ,0-1, ,0-1, ,2-2, ,2-2,0 8 nach Angabe Kunstharz C75-C100 DIA D91-D151 CBN B151-B ,5-2,0 8 17

21 Profilschleifen 4K9 14F1 14A1 4F9 14E1 4BT9 Abmessung Zusammensetzung Bez. D W/U X V R H J Bindungen Konzentration Korngröße 4K9 30 4F F , E A1 4BT9 12 nach Angabe Kunstharz Metall C100 DIA D64-D126 CBN B64-B126 18

22 ABRICHTEN VON DIAMANT-UND CBN SCHLEIFSCHEIBEN Abrichtleiste Galvanisch Zum Abrichten auf einer Flachschleifmaschine. Verfügbar in den Korngrößen D252, D356, D427 Abrichtwelle Zum Abrichten auf einer Rundschleifmaschine. Verfügbar in den Korngrößen D252, D356, D427 schärfen VON DIAMANT-UND CBN SCHLEIFSCHEIBEN Schärfstein braun Schärfstein weiß 19

23 Gronauer Strasse Niddatal, Germany Tel.: +49 (0) 6034 / Fax: +49 (0) 6034 / info@ddw-diamant.de

24 Schleifen mit DIAMANT UND CBN Deutsche Diamantwerkzeuge GmbH Gronauer Strasse Niddatal, Germany Telefon +49 (0) 6034 / Telefax +49 (0) 6034 / tsche Di info@ddw-diamant.de Office /