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Verfahren zum Schleifen von keramischen Werkstoffen Das 13esclileifeil
kerainisc!her Erzeugnisse, z. B. aus Porzellan. Steingut, Steatit und ähnlichen
\Verkstoffen, z11111 Zwecke genauer Formgebung ist eine neticrdiii"s ztinehnieiid
zur _Anwendung gelangende Technik. Für viele Maschinen- und elektrotechniscli<#
Zwecke ist die geilatie Gestaltung von Forinkörperii die Voraussetzung für den Einsatz
dieser Stoffe überhaupt. Es llat deingeinäß nicht an Bemühungen gefehlt, Schleifverfahren
für solche Werl.stoffe, die, verglichen mit Metallen, eine sehr Hohe 1-lärte aufweisen,
auszubilden. Dem Stand der "1'eclinik entsprechend wendet man heute in der Hatiptsaclie
@iliciumkarl>idscheilien und Diamantan, wobei dif# ersten inelir dein groben 7t1-ricliten,
die letzteren dein Feinschliff dienen. Weben ihrer Härte werden die keramischen
Werkstoffe von den Si C-Scheihen nur relativ langsam angegriffen, wod,urdh das Beschleifen
zu einem zeitraubenden und teuren Prozeß wird. Außerdem sind Beschädigungen durch
die Erhitzung, die der beschliffetie Körper erfährt, nicht selten. Der Diamant greift
zwar weben seiner enormen Härte schiviel energischer an, seiner Verwendung in großtechnischem
Maßstab stehen aber wegen .seiner Kostspieligkeit große lvirtschaftliche Hemmnisse
im Web.
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Nun ist in den letzten Jahren die Spezialkeramik tun einige Stoffe
bereichert worden, deren Härte weit über der selbst des härtesten Hartporzellans
oder des Quarzes liegt. Es sind dies die zur sogetannten
Oxydkeramik
zugehörigen Werkstoffe aus, reinen, gesinterten Oxyden, wie vor allem dic unter
den Namen Sintertonerde, Sinterkorund, lkgussit 1>ekantitgew-ordetieti Erzeugnisse
aus sehr reinem :\1.,0y und (las reine Pervlliu,nioxy.d, Sinterberyllerde genannt.
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Nachdem es gelungen war, diese Stoffe zu verformen und sie :dicht
zu brennen, erachtete man es zunächst für @unmäglich, sie durch Schleifen Überhaupt
bearbeiten zu 'können, :denn ihre Härte, nach der -tolirschen Skala gemessen, liegt
bei 9, während die übliche Kera,ni,ik hlärtegrade von etwa 6 bis 7 aufweist.
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1>1e neuen Stoffe liegen mit ihrer Härte also unmittelbar im Bereich
der iiblichen Schleifmittel, d. h. des Korundes und des Siliciumkarbids. Nur der
Diamant übertrifft auch diese Stoffe an Härte noch bedeutend.
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Versucht man mithandelsüblidhen Schleif scheil>en die Sintertonerde
Du besphleifen, so muß man die Feststellung machen, daß die Scheiben, gleichgültig
welche Bindungsart gewählt ,wird, praktisch kaum angreifen. Im Gegenteil, :die Scheibe
reibt sieh am Schleifobjekt ab oder glättet sich. Nur der Diamant. besonders in
Gestalt Bier sogenannten Diamantscheiben oder auch in organisch gebundenen Scheiben,
erweist sich,durch seine weit Überlegene Härte als vorzügliches Schleifmittel auch
für die neuen llartstoffe.
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Null zeitigten Versuche das überraschende Ergebnis, daß mit Siliciumkarbid,
obwohl es nur wenig härter als Konund ist, sehr wohl Teile aus Sintertonerde 1),-schliffen
werden können. Das Siliciuinkarbid inug hierzu aber in einer voll der iil)liclien
abweichenden Arbeitsweise angewendet werden.
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Das Wesen der Erfindung besteht nun darin, daß inan zwecks Besdlileifung
harter Stoffe mit einer Härte von mindestens 5 der 1\tohrschen Skala loses Schleifkorn
in Kombination mit Flüssigkeit unter Benutzung eines nichtporösen Schleifmittelträgers
aus zähem :Material zatr Anwendung bringt, mit der Maßgabe, daß die Korngröße des
zur Anwendung gelangenden Schleifkorbes nicht unter ioo ,ii liegt. Vorteilhaft wählt
man Korndurchmesser v011 200 bis 1000,11.
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Durch das fortschreitende Schleifen und die dabei ztiiieliniende Zertrümmerung
der einzelnen Kör-. ner des Schleifmittels sowie den Abrieb des @heschliffenen Gutes
entsteht nach und nach immer mehr Feinkorn, so daß es leicht ist, 1>e1 entsprechender
Bemessung der Kornaufgabe in einem Arbeitsgang \-orscbliff ,und Feinschliff beliebiger
Güte ausztifihreti. Der hei diesem Vorgang sich dauernd äildernden Konsistenz des
Schleifschlammes trägt nian Rechnung durch Zusatz von Flüssigkeit, z. B.
01 oder Wasser. Günstig für den Vorgang ist eine sahnenartige Konsistenz
des Schlammes.
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Beim Rundschleifen gemäß Beispiel 2 inSbeson-(lere ist es -wichtig,
dies zu berücksichtigen, denn die Walzen fördern zunächst den aus dem relativ g1-oben
Schleifmittel und Flüssigkeit bestehenden Schlanirn nur sehr unvollkommen, da das
Schleifmittel sich rasch absetzt. Vorzugsweise in diesen Fällen setzt man ihm daher
erfind,uiigsgemäß bereits von vornherein Verdickungsmittel zu, wie z. B. Hydroxyde,
Ton, Wasserglas oder auch aridere anorga@nisAe oder organisclhe Kolloide.
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Als Sclhleifgesclinwindigtkeitw-Milt man eine solche, die zwischen
o,1 und io nilsec. vorteilhaft zwischen 0,7 und 6 mn/sec, biegt.
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Als besonders geeignete Schleifmittel für die Durchführung vorliegender
1,i-fin(lung wurden diejenigen befunden, deren Härte mindestens 8 der Mohrschen
Sikala :beträgt, z. B. gekörntes Borkar,bid. Siliciumkarbid, Bervlliunioxwd. Korund,
welch letzterer z.13. vur Steigerung seiner llä rte einen "Zusatz von Chromoxyd
haben kann.
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Als Schleifmittelträger haben sich nähharte, nichtporöse Stoffe als
brauchbar erwiesen. Als be-
sonders vorteilhaft hat sich Schmiedeeisen bzw.
Stahl herausgestellt.
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Umden Erfindungsgedanken zu veranschaulichen, sei auf die nachstehend
beschriebenen zwei -grundsätzlichen Beispiele hingewiesen, die (las Beschleifen
von Platten (I'lansclilifF) wid eines @wlinders (Rundschliff) behandeln. Bcisliiel
1 Planschliff Aufgabe: Planschleifen von kleinen, kreisf(«*)rniigen Platten aus
Sintertonerde.
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Als Schleifvorrichtung dient eine I' läche@s@hle@fmaschine, wie sie
in der metallverarbeitenden Industrie üblich,ist (t# ig. i), die -,vie folgt abgeändert
ist: i. Die Schleifspindel ist auf langsamen Lauf eingestellt, so daß die an ihr
befestigte Schleifplatte (Ferasse) -aus Schmiedceisen Voll 300 111111 0 15oL?111-läufc
in der Minute ausführt.
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2. Der Tisch hat eine ebene -Metallplatte mit einem etwa 6o mm hohen
Rand erhalten, der der Tischfläche flüssigkeitsdichtaufsitzt(Sdhleifw-anne). Die
auf dem Tisch festgeklemmte Schleifwanne wird mit den Rdhplättchen belegt, und diese
werden z. B. durch Eingießen in Gips oder Paraffin festgelegt. Nunmehr wird die
Wanne mit S] C-Pulver (die Körnung richtet sich nach der gewünschten Oberflächenglätte)
und Wasser beschickt, so claß das Schleifmittel die Plättchen in dünner Schicht
als Schlamm bedeckt. Wird jetzt bei laufender Maschine die Spindel gesenkt (oder
der Tisch gehoben), so zeigt das charakteristische knirschende Geräusch den Beginn
des Schleifvorganges all. Durch entsprechende Betstellung trägt man :der erzielten
Ab-tragung Rechnung und unterbricht das Schleifen, wenn das gewünsdlite Maß
erreicht ist. Für den Si C-Schlamm ergibt sich eine optimale sahnenartige Konsistenz,
die man durch Erfahrung bald :kennenlernt und die durch wahlweise Zugabe von Wasser
oder frischem Schleifkorn aufrechterhalten wird. In der beschriebenen Weise gelingt
es bei einem Anpreßdru& :der Eisenscheibe voll o._5 kg/qcm und unter Verwendung
von Si C-Korn .I0 von einer Sintertolierdefläclhe voll 1500 c1112 in 2o bis
30 Misintert
t 1)is = irrirr abzutragen. )\ as einer 'Material
-;tlitraguttg @@itt o.l@ 1)i: 1.2 kg etttsl)ricltt.
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Ileisltiel2 Ivttt,lschlitt Viir (lest .\ul.iettrutt@ls@'ltlitt. lr<#isl)iels@@cise
eitles 7@ littilers \ 01t ; 0 111111 'h und 200 111111 länge, he-<lieht 111;i11
sielt der ist der Vig. _ skizzierten Vorriclititng. 1)i## #xitlctt cinatt(lcrgleicheit
schmiedeeisernen Walnett r u11(1 2 (12o 1111n (p) finit parallelett Aclisett laufen
in einem Allstand voll einigen \lillinieterit. @t>iteittan(ler mit @-ersrhie<lenen
Gesch@@ ittiligkeiten itn Sintre (1-r I)reliriclittiiigsl)feilc. Sie taue lieh unten
in eitle Wanne, die Si C-Schlaniin, entsprechend I@cispicl t, jedoch von vorn'lierein
verdickt durch Zusatz v(» t z. 1>. kolloi(l:alen Leicht-oder @clt)@ermetallh@(lrox@<len.
Ton ob dgl. enthält.
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Itn Winkel zwisclien den beiden Walzen läuft als dritte. ehettfalls
;iiigetrielx#i)je(lodh im etitgegt.#ttgesetzten l'inlaufsitm. tler zu lwsc'hleifende
Zylinder.
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Uni c#itt<# ungleiche .\1)titiiztiti:g der Schleifwalzen auszuscldi<#ßeti
niaolicti #;clileifN\ alzeii und z-ti hescltlcifcnilc# 7@ linder Bitte langsame
hin und her gehende helati@-lic#@cegun,g, so @\ ie es die Pfeile an-(Icuten.
Auf (lest zu lx#schleifen(ien Zilitider wird zudetn \om ()1>eti her ein angemessener
Druck mit 1lilfe eitler geeigneten I,eistellungsvorrichtung ausgeül>t, firn falle
(les I>eisl>iels 20 1)is 2,5 kg.
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Für Iwi(le l@eispiele ist wiclitig, daß als Schleifinittelträger @chmie(leeisen.
(l.11. ein ttic'htl>orü:e:. zähliartrs \latcrial genotllnlctl wird.
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Matt liat ltislicr für ähnliche Zwecke, i@sl>eson-(Ici-e für die Verwendung
von Diamant. Gußeisen als Sclileifinitteltriiger verwandt, in der Vorstellung ,
die Sdtleifmittell)artikelclien setzten :ich in dc#n 1'orcii des (rul.9eisens fest
und \\,erden so von diesem über die zu scihleifende Fläche gefiilirt.
Nie
sticht inan (las 1#:titsl)reclieii(le in vorstehenden Beispielen, :o macht
man die Hrfahrung, daß die GuM-sclileifniitteltt-«*iger in ganz kurzer 7eit zerstiit-t
averden.
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Nin IIntluß auf den Schlcikorgang ist auch die Wahl der @titeigeHÜssig@l:eit
für (las Sdhleifkorn. I)urdt @u;@@alx# voit S:iitrett oder Alkalien sowie durch
verschiedene Verdickungsmittel zum Schlcifschlatnin lassen sich die verschiedenartigsten
Wirkungen 'hervorhringen. Durdli Vorversuclie lassen sich günstige _\rl>eitsl>e(Iiiigttngeti
für clett 1?ittzelfall leicht ermittelst.
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Sel,l>st@erst:in<llic'h sind durch etitsl)l-ec@lieti(l gestaltete
\\'erkzetige auch L'rofilschliffe.lnnenscltlitte. Sc'hnei(lenscliliite il. dgl.
möglich.
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Als Sclileifniittel hat man die Wahl für sehr harte Stolte, zwischen
Si C, Korund, Bor- und sottstigei liartkarl)iden. \\'eichere Stoffe ki)iiiieti aber
nach (lein gleichen Prinzip e-1)erifalls gesc@(llitfien \\-erden, z. 1i. finit Sand,
Quarz oder Glasinelil.