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Veredelungstechniken für Hartmetall

Teile aus Hartmetall können in Bezug auf den Sinterrohling in der gewünschten Form, Größe, Ebenheit und Oberflächengüte nachbearbeitet werden.

Diese Vorgänge werden durch Schleifen mit spezifischen Diamantscheiben oder durch EDM-Technik

(Bearbeitung durch Funkenerodieren) erzielt.

Schleifen von Hartmetall

Konzeptionell ist der Schleifvorgang in der folgenden Zeichnung schematisch dargestellt:

blank

Einfach ausgedrückt, kann der Schleifvorgang als das Entfernen von unerwünschtem Material definiert werden.

 

Während des Schleifens kommen die freiliegenden Diamantpartikel der Schleifscheibe mit dem zu schleifenden Hartmetallwerkzeug in Kontakt. Dadurch werden Mikro-Späne erzeugt, die Material vom Werkstück entfernen. Zu diesem Zeitpunkt ist das Werkstück einer alternierenden oder rotierenden Bewegung ausgesetzt und die Schleifscheibe wird um die „Schneidetiefe“ abgesenkt.

Der Vorgang wird n-Mal wiederholt, bis die unerwünschte Materialmenge vollständig entfernt ist.

Die Faktoren, die die Geschwindigkeit bestimmen, mit der die Anpassung erfolgt, sind:

  1. Durchmesser der Schleifscheibe
  2. Korngröße des Diamanten
  3. Schneidetiefe
  4. Geschwindigkeit des Schleifvorgangs

Eine wichtige Rolle spielt die Korngröße des Diamanten: Ein grobkörniges Schleifwerkzeug ermöglicht einen hohen Materialabtrag in relativ kurzer Zeit. Folglich kann die bearbeitete Oberfläche grob sein.

 

Diamantscheiben zum Bearbeiten von Widia

Ein gesintertes Hartmetallwerkzeug hat eine Oberflächengüte von etwa 2–3 Mikrometer pro mm und kann als Folge der Sinterbehandlung Unregelmäßigkeiten der Oberfläche von mehreren Hundertstel mm Tiefe aufweisen.

Mit geeigneten Diamantscheiben kann die Widia-Oberfläche bis zum Läppen in Spiegelqualität verbessert werden.

Für die richtige Wahl der Schleifscheibe müssen die folgenden kritischen Faktoren entsprechend der Qualität der zu erhaltenden Arbeit angemessen berücksichtigt werden:

  1. Abtragungskapazität
  2. Schnittkantendichtung
  3. Kühlung vorhanden/nicht vorhanden
  4. Gewünschter Feinbearbeitungsgrad

Kapazität für Oberflächenqualität

Die 3 Schleifen von Hartmetall

Schleifmaschinen zum Rundschleifen

Wird hauptsächlich zum Bearbeiten von zylindrischen, konischen oder geformten Oberflächen verwendet, sowohl außen als auch innen. Das zu schleifende Werkstück wird auf eine Spindel montiert, die sich langsam um eine Schleifscheibe dreht. Diese dreht sich schneller und entfernt das Material. Ein ähnliches Prinzip wird bei der Spanabtragung mit Schleifmaschinen für Kurbelwellen angewendet.

Spitzenlose oder Centerless-Schleifmaschinen

Wird zur Bearbeitung langer, dünner und kleiner Werkstücke verwendet, die nicht zum Montieren auf eine Spindel geeignet sind, um dann von einer Gegenspitze gehalten zu werden. Bei diesem Verfahren befindet sich das Werkstück zwischen zwei Schleifscheiben: einer größeren zum Schärfen des Werkstücks und einer kleineren zum Drücken des Widia-Werkzeugs gegen die größere Schleifscheibe.

Flachschleifmaschinen

Dies sind die Schleifmaschinen, die auf ebenen Flächen arbeiten; dazu gehören:

– Tangentialschleifmaschinen

– Frontschleifmaschinen

Beim Tangentialschleifen verläuft die Schleifscheibenwelle parallel zu der Ebene, wobei sie von der zylindrischen Oberfläche der Schleifscheibe bearbeitet wird, während beim Frontschleifen die Welle senkrecht zu der Ebene verläuft, wobei sie von der Schleifscheibe frontal bearbeitet wird.

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Durch das Schleifen verursachte Mängel

Während des Schleifvorgangs können aufgrund des Auslaufens oder des verringerten Flusses des Kältemittels oder falscher Arbeitsparameter Wärmeschocks auftreten. Wärmeschocks verursachen Risse auf der Hartmetalloberfläche aufgrund unterschiedlicher Temperaturen zwischen der Oberfläche und dem Innenteil, die durch unterschiedliche Wärmeausdehnungen verursacht werden.

Risse können mikroskopisch sein, sodass sie nur unter dem Mikroskop oder durch die eindringenden Flüssigkeiten sichtbar sind. Oder aber sie sind makroskopisch, mit bloßem Auge sichtbar.

Aus diesem Grund wird bei der Durchführung des Schleifvorgangs immer die Verwendung von Kühlmittel empfohlen, obwohl es mit bestimmten Schleifscheiben möglich ist, eine Trockenbearbeitung durchzuführen. Hier einige Tipps, die helfen können, Probleme zu vermeiden:

  • Unterbrechung des Kältemittelflusses vermeiden
  • Vermeiden Sie Trockenschleifen, es sei denn, die Bedingungen lassen es zu
  • Als allgemeine Regel gilt: Halten Sie die Vorschubgeschwindigkeit gleich der Durchgangstiefe
  • Wenn Genauigkeit, Ebenheit und Finish erforderlich sind, werden Schleifsteine mit Kunstharzbindung empfohlen
  • Die Schleifscheibe sollte häufig mit den entsprechenden Keramikabrichtern abgerichtet/gereinigt werden

Wenn sich bei der Bearbeitung von mit Stahl gekoppeltem Hartmetall der Stahl blau färbt, wird man mit ziemlicher Sicherheit einen Riss im Hartmetall finden. Dieser Zustand muss vermieden werden.