SCHLEIFSCHEIBEN

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DIE HISTORIE DER SCHLEIFSCHEIBEVOM ABRICHTWERKZEUG ZUR SCHLEIFSCHEIBE

CBN- UND DIAMANTSCHLEIFSCHEIBEN

GALVANISCHE BINDUNG

KERAMISCHE BINDUNG

KUNSTHARZ- UND METALLBINDUNG

UNSERE WEITEREN PRODUKTFELDERVIELSEITIG UND INDIVIDUELL

DR. KAISERPRZISION AUS CELLE

INHALT ABRICHTWERKZEUGE

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D IE HISTORIE DER SCHLEIFSCHEIBE

Als DR. KAISER DIAMANTWERKZEUGE im Jahre 1989 mit der Produktion galvanischer Abrichtwerkzeuge fr die Zahnradfertigung begann, wurden bald auch ein-schichtig belegte galvanische Schleifscheiben fr die Eigenproduktion gefertigt. Aus ersten Lieferungen an externe Kunden entwickelte sich eine eigene Pro-duktlinie SG. Die starke Expansion der galvanischen Abrichtwerkzeuge und Schleifscheiben fhrte 2004 zur Grndung einer auf die spezifischen Bedrfnisse der Schleifscheibenherstellung abgestimmten Abteilung: der Bereich Hartfeinbearbeitung. Die galvanischen Anlagen und Fertigungsmglichkeiten wurden auf die Produktion von Schleifstiften bis zu Hochleistungs-scheiben mit 600mm Durchmesser konzipiert.

Die Notwendigkeit, optimierte Schleifwerkzeuge fr die Eigenproduktion von Abrichtwerkzeugen einzuset-zen, fhrte ab 2007 zur Herstellung von abrichtbaren, keramisch gebundenen Diamantschleifscheiben (SK). Nach zwei Jahren Entwicklungszeit konnten die gewon-nenen Erkenntnisse auf CBN- und Diamantschleifschei-ben fr Kundenanwendungen bertragen werden. Der Produktbereich Keramische Schleifscheibe war entstanden und DR. KAISER DIAMANTWERKZEUGE wurde damit weltweiter Systemanbieter rund um den Schleifprozess.

Die Expansion der Abteilungen Hartfeinbearbeitung und Keramische Schleifscheibe war nur durch kontinu-ierliche rumliche und personelle Erweiterung mg-lich. Ob galvanische Anlagen, Pressen, Dreh- oder Schleifmaschinen: es kamen stndig neue hinzu. Die Entwicklung der Produktion von kleinsten Schleifstiften in Serienfertigung oder Kurbelwellenschleifscheiben in Stckzahl Eins, Bindungen mit hchster Porositt oder galvanische Mehrschichtbelge, Schleifscheiben fr die Schruppbearbeitung von Guwerkstoffen oder Przisi-onsscheiben fr die Zahnradfertigung: jeder einzelne Mitarbeiter ist eingebunden in tgliche Herausforde-rungen, um am Ende die optimale Schleifscheibe von DR. KAISER an den Kunden liefern zu knnen.

VOM ABRICHTWERKZEUG ZUR SCHLEIFSCHEIBE

STNDIGE ERWEITERUNG E INE HERAUSFORDERUNG FR JEDEN EINZELNEN

9000

600...2000

7001200

200...700

4500

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CBN- UND DIAMANTSCHLEIFSCHEIBEN

Hergestellt durch Synthese: Bor und Stickstoff in kovalenter Bindung ist mit einer Hrte von ca. HV 4500 der zweithrteste Werkstoff. Die hohe thermische und chemische Stabilitt von CBN macht die Bear-beitung von Stahlwerkstoffen mglich und fhrt zu hohen Zerspan-leistungen im Schleifprozess. Um das Potential dieses Schneidstoffs richtig zu nutzen, sollten hohe Schnittgeschwindigkeiten realisierbar sein. Die Vielzahl der unterschiedlichen CBN-Sorten ermglicht, auf die vielfltigen Anwendungen einzuwirken und die Schleifwerkzeuge anzupassen. Sthle, Ni-Basislegierungen oder HS*: CBN ist hier das richtige Schleifmittel.

* Schnellarbeitssthle (frher HSS) werden nach neuer Normbezeichnung (EN ISO 4957) mit HS abgekrzt.

CBN: FR DIE STAHLBEARBEITUNG

Kohlenstoff in kovalenter Bindung ist mit einer Hrte von HV 9000 der hrteste Werkstoff. Neue Produktionstechniken bei der Dia-mantsynthese ermglichen, anwendungsoptimierte Krnungen her-zustellen. So lassen sich blockige oder splittrige Varianten einset-zen, um die Schleifwerkzeuge an den Prozess anzupassen. Bei Temperaturen von ca. 700 C oxidiert Diamant in Luft zu Kohlen-dioxid. Solche Temperaturen treten bei vielen Bearbeitungsanwen-dungen von Eisenwerkstoffen auf und fhren wegen der Affinitt zwischen Fe und C zu einer schnellen Zersetzung der Diamanten. Hartmetall, Cermets, Keramik, PKD/PKB, Aufspritzlegierungen, Sa-phir, Glas, Silizium, Ferrit, Grafit oder Composits: Diamant ist hierfr die richtige Wahl.

Um die erforderlichen Abtragsleistungen, Standzeiten und Ober-flchenanforderungen des Werkstcks erfllen zu knnen, ist jedes einzelne Werkzeug genau auf den Prozess abzustimmen. Verschie-dene Qualitten und Gren der Schleifkrner bestimmen das Abtragsverhalten der Schleifscheibe. Bei einer Feinstbearbeitung hchster Oberflchengten oder einer Schruppbearbeitung mit ho-hen Zerspanleistungen: die Korngre entscheidet viel. Aber auch die Bindung, Porositt, Korndichte und die gleichmige Korn- und Porenverteilung sind verantwortlich fr das Prozessverhalten eines Werkzeugs. Erst das Zusammenwirken aller Eigenschaften bestimmt das Einsatzverhalten eines Schleifwerkzeugs. Abrichtbare Schleifscheiben brauchen aber noch ein wenig mehr: das Konditionieren durch Erzeugen der Profilform, Reinigen der Be-lagsoberflche und Schrfen durch Bindungsrcksetzen. Denn wer nicht abrichten kann, braucht gar nicht erst anfangen zu schleifen (Prof. Dr. E. Salj). Die langjhrige Erfahrung von DR. KAISER als Systemanbieter rund um den Schleifprozess kommt Ihrem Prozess und den Bauteilen mit Sicherheit zu Gute.

DIAMANT: FR DIE NICHTEISENBEARBEITUNG

KORNGRSSEN UND NOCH VIEL MEHR

Thermische Leitfhigkeit [W/mK]

Temperatur-bestndigkeit [C]

Hrte [HV]

Siebkorngre FEPA

US-Mesh ISO 6106

CBN/Diamant Siebmaschen je Zoll

Nennmaschenweite in m

Mak

rok

rnun

gen 46 325/400 45/38

54 270/325 53/45

64 230/270 63/53

76 200/230 75/63

91 170/200 90/75

107 140/170 106/90

126 120/140 125/106

151 100/120 150/125

181 80/100 180/150

213 70/80 212/180

251 60/70 250/212

301 50/60 300/250

356 45/50 355/300

426 40/45 425/355

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GALVANISCHE BINDUNG

Galvanische Schleifwerkzeuge knnen beides: hohe Ab-tragsleistungen und hochgenaue Profile. Je nach Auslegung, Aufbau und Nachbehandlung der einschichtigen Kornstruktur lassen sich durch dieses Bin-dungssystem sehr unterschiedliche Schleifwerkzeuge herstellen. Ein Abrichten whrend der gesamten Ein-satzdauer entfllt, sodass keine Nebenzeiten anfallen und eine Abrichteinheit in der Maschine nicht notwendig ist. Die verschlissenen Werkzeuge werden in einem kon-tinuierlichen Wiederbelegungszyklus mit neuem Korn versehen, womit die Werkzeuggrundkrper mehrfach genutzt werden. Es sind somit Werkzeuge, die fr die Serienfertigung geradezu prdestiniert sind. Die Voraussetzung fr den Einsatz dieser Werkzeuge ist eine ausreichend hohe Maschinensteifigkeit, gute Werk-zeugspannung, bzw. -ausrichtmglichkeit und bei CBN-Anwendungen eine hohe Schnittgeschwindigkeit.

HCHSTE LE ISTUNGEN OHNE ABRICHTEN

Bereits die Grundkrperfertigung entscheidet ber die Qualitt der Werkzeuge: hchste Genauigkeit ist gefragt, um entsprechende Laufwerte zu erreichen. Das Oberflchenhrten der Grundkrper ist gerade fr mehrmalige Wiederbelegungen eine Mglichkeit, viele Wiederbelegungszyklen ohne Qualittsverlust zu erreichen. Die galvanische Belegung mit dem Korn-werkstoff erfolgt an den unmaskierten Bereichen des Grundkrpers, der entsprechend der Schichtdicke

der Krnung geometrisch modifiziert ist. Nickel dient als Bindung der Krner und lsst aufgrund der hohen Hrte und Zhigkeit einen Kornberstand zu, der mit keiner anderen Bindung erreicht wird. Die Werkzeuge knnen ohne Nachbearbeitung fr Schruppprozesse eingesetzt werden. Ein nachtrgliches Mikrobrechen der Kornspitzen (Crushieren) wirkt sich positiv auf die Werkstckrauheit aus und erlaubt damit hchste Przi-sion bei hohen Standzeiten der Schleifwerkzeuge.

Grundkrper-fertigung Maskieren Vorbehandlung

Galvanik(elektrisch oder chemisch) Crushieren

Kornaufbringen

Bindungerzeugen

HERSTELLVERFAHREN

SG 50 - B 12 D A - 100 - 12 - 10,5 - R0,5 - 40 - 25 - TK

7.1234567

SG 1234/2

RR

R R

7

Bei Przisionswerkzeugen ist eine einzige Kornlage aus CBN oder Dia mant fr das Einsatzverhalten verantwortlich. Die Krner mssen daher in einer hochfesten und zugleich duktilen Bindung auf dem Grundkrper fixiert sein. Neben elektrolytisch abgeschiedenen Ni-ckelbindungen kommen auch chemisch erzeugte Bindungen zum Einsatz. Die auf chemischen Prozessen beruhende Nickelabschei-dung hat den Vorteil einer sehr gleichmigen Abscheidedicke ohne Wulstbildung an exponierten Werkzeugbereichen. Durch spezielle Behandlungsverfahren kann zustzlich die Haltekraft der Bindung variiert werden, um auf spezielle Prozessanforderungen reagieren zu knnen.

DER FORMSCHLSSEL D IE SCHRIFTL ICHE DARSTELLUNG DES WERKZEUGS

FORMEN (BEISP IELE)

DIE B INDUNG ENTSCHEIDET

DR. KAISER hat bereits mit der Einfhrung eines Formschlsselsys-tems fr Abrichtwerkzeuge Standards gesetzt. Dieses System wurde auch fr galvanische Schleifscheiben bernommen. Der Angabe zur Schleifscheibenform folgt die Kornbelegung, Belegungsflche und wesentliche Geometrieinformationen des Werkzeugs. Damit lassen sich alle Werkzeuge leicht charakterisieren und Verwechslungen werden ausgeschlossen. Zustzlich erhalten die Werkzeuge eine 8-stellige Artikelnummer zur Identifizierung des Werkzeugsystems. Eine individuelle Werkzeugnummer ermglicht die eindeutige Iden-tifizierung eines einzelnen Werkzeugs, womit Wiederbelegungen und Instandsetzungen leicht nachvollziehbar sind.

Die Vielzahl der geometrischen Formen ist weitaus grer hier sind nur einige Standardausfhrungen aufgezeigt.

SG10 SG20 SG30 SG32 SG50 SG70 SG80 SG120Schulter

SG190Ventil

SG212Turbine

SG300Rotor

SG301Zahnrad

SG320

Formschlssel

Galvanische Nickelbindung

Abmasse der Belegungsflche

Geometrieinformationender Schleifscheibe

Kornmaterial/Korngre/Korntyp

Formangabe

Artikelnummer (fr g