{"id":1379,"date":"2019-11-21T10:02:23","date_gmt":"2019-11-21T09:02:23","guid":{"rendered":"https:\/\/kluthe.com\/magazin\/?p=1379"},"modified":"2019-11-21T13:58:44","modified_gmt":"2019-11-21T12:58:44","slug":"schleifbrand-vermeiden","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/kluthe.com\/magazin\/schleifbrand-vermeiden\/","title":{"rendered":"Schleifbrand vermeiden"},"content":{"rendered":"<h2>\u00ab Materialsch\u00e4digung vorbeugen und verhindern \u00bb<\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\"><strong>Wer einmal eine Schwei\u00dfnaht mit dem Winkelschleifer bearbeitet oder ein Werkzeug am Schleifbock gesch\u00e4rft hat, kennt den beeindruckenden Funkenregen, den die entstehende W\u00e4rme ausl\u00f6st. Unter ung\u00fcnstigen Bedingungen kann sich die W\u00e4rme beim Schleifen anstauen. Dann sind schnell Temperaturen erreicht, die den Luftsauerstoff angriffslustig machen. Es entsteht Schleifbrand. Diese Materialsch\u00e4digung l\u00e4sst sich durch technische Vorkehrungen vermeiden. Misslingt das, ist das Teil in der Regel Ausschuss. In manchen F\u00e4llen kann das betroffene Material mechanisch oder chemisch abgetragen und das Teil gerettet werden.<\/strong><\/p>\n<h2>Einflussfaktoren auf das Schleifergebnis \u2013 Das Zusammenspiel von Material und W\u00e4rme<\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\">Schleifen ist in den meisten F\u00e4llen der letzte Schritt in einem aufw\u00e4ndigen Fertigungsprozess. Deshalb ist es besonders uneffektiv, wenn das schief geht. Passendes Schleifwerkzeug ist auf den Werkstoff, die zu erzielende Oberfl\u00e4chenbeschaffenheit und die geforderte Ma\u00dfhaltigkeit abgestimmt.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Gro\u00dfe Sorgfalt erfordert au\u00dferdem die Wahl der dynamischen Kenngr\u00f6\u00dfen wie<\/p>\n<ul style=\"text-align: justify;\">\n<li>Schnittgeschwindigkeit der Schleifscheibe<\/li>\n<li>Umfangsgeschwindigkeit des Werkst\u00fccks<\/li>\n<li>Vorschub<\/li>\n<li>Zustellung<\/li>\n<\/ul>\n<p style=\"text-align: justify;\">Einen weiteren Schwerpunkt bildet die Ableitung der W\u00e4rme, die durch Reibung und Verformung entsteht. Dabei wird zwischen Nass- und Trockenschleifen unterschieden. Beim Trockenschleifen nehmen die wegfliegenden Sp\u00e4ne den gr\u00f6\u00dften Teil der W\u00e4rme mit. Der Rest verteilt sich durch W\u00e4rmeleitung im Material.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Beim Nassschleifen \u00fcbernimmt der <a href=\"https:\/\/kluthe.com\/produkte\/kuehlschmierstoffe\/\">K\u00fchlschmierstoff<\/a> diese Aufgabe. Schleifbrand entsteht, wenn sich das Material \u00f6rtlich \u00fcber die stoffabh\u00e4ngige Anlasstemperatur erw\u00e4rmt. Die Ursache wird dann h\u00e4ufig in unzureichender K\u00fchlung vermutet. Kommen aber ung\u00fcnstige Einflussfaktoren zusammen, entsteht mehr W\u00e4rme, als die K\u00fchlung bew\u00e4ltigen kann.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/kluthe.com\/produkte\/kuehlschmierstoffe\/\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter wp-image-1387 size-full\" title=\"K\u00fchlschmierstoffe (KSS) finden bei Metallbearbeitungen in den meisten F\u00e4llen Verwendung\" src=\"https:\/\/kluthe.com\/magazin\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/kuehlschmierstoffe.jpg\" alt=\"kuehlschmierstoffe\" width=\"850\" height=\"243\" srcset=\"https:\/\/kluthe.com\/magazin\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/kuehlschmierstoffe.jpg 850w, https:\/\/kluthe.com\/magazin\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/kuehlschmierstoffe-300x86.jpg 300w, https:\/\/kluthe.com\/magazin\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/kuehlschmierstoffe-768x220.jpg 768w\" sizes=\"(max-width: 850px) 100vw, 850px\" \/><\/a><\/p>\n<h2>W\u00e4rmeentwicklung beim Schleifen<\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\">Der Materialabtrag auf der Werkst\u00fcckoberfl\u00e4che erfolgt durch harte Schleifk\u00f6rner mit unregelm\u00e4\u00dfig angeordneten Schneiden. Die Schleifk\u00f6rner werden durch die Bindung zusammengehalten, die aus keramischen Werkstoffen, Kunstharzen oder mineralischen Verbindungen besteht. Zwischen K\u00f6rnern und Bindung sind luftgef\u00fcllte Poren verteilt, durch die der K\u00fchlschmierstoff in die Schleifzone gelangt.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Die Schneide dringt in die Oberfl\u00e4che des Werkst\u00fccks ein und verformt das Material solange, bis sich ein kleiner Span l\u00f6st. Dabei entscheidet das Spannungs-Dehnungs-Verhalten des Werkstoffs, ob der Span schnell abbricht oder erst nach l\u00e4ngerer Verformung abrei\u00dft. Je l\u00e4nger eine Schneide an einem Span im Eingriff ist, desto mehr W\u00e4rme entsteht. Au\u00dferdem bleibt in der Umgebung der Abrissstelle (anders als bei einer Abbruchstelle) dauerhaft verformtes Material zur\u00fcck. Dadurch kommt es zu mechanischen Spannungen, die Risse verursachen k\u00f6nnen.<\/p>\n<figure id=\"attachment_1393\" aria-describedby=\"caption-attachment-1393\" style=\"width: 850px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-1393 size-full\" title=\"Metallarbeiter schleift ein Werkst\u00fcck in einer Fabrik\" src=\"https:\/\/kluthe.com\/magazin\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Metallarbeiter-in-Fabrik-schleift-Werkstueck-und-Funken-fliegen.jpg\" alt=\"Metallarbeiter in Fabrik schleift Werkstueck und Funken fliegen\" width=\"850\" height=\"567\" srcset=\"https:\/\/kluthe.com\/magazin\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Metallarbeiter-in-Fabrik-schleift-Werkstueck-und-Funken-fliegen.jpg 850w, https:\/\/kluthe.com\/magazin\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Metallarbeiter-in-Fabrik-schleift-Werkstueck-und-Funken-fliegen-300x200.jpg 300w, https:\/\/kluthe.com\/magazin\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Metallarbeiter-in-Fabrik-schleift-Werkstueck-und-Funken-fliegen-768x512.jpg 768w\" sizes=\"(max-width: 850px) 100vw, 850px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-1393\" class=\"wp-caption-text\">\u00a9 Kzenon \u2013 stock.adobe.com<\/figcaption><\/figure>\n<h3>Schleifbrand ist sowohl die Folge von hohen Temperaturen als auch von bleibenden Dehnungen<\/h3>\n<p style=\"text-align: justify;\">Zu hohe Temperaturen verraten sich durch Anlauffarben, die nach dem Abk\u00fchlen auf der Oberfl\u00e4che sichtbar sind. Gef\u00e4hrlicher sind feine Risse. Dynamisch beanspruchte Konstruktionsteile wie Wellen und Spindeln werden deshalb nach dem Schleifen h\u00e4ufig einer Risspr\u00fcfung unterzogen.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Die Gefahr des Schleifbrandes tritt vor allem bei z\u00e4hen Werkstoffen auf. Um Schleifbrand zu vermeiden, werden f\u00fcr z\u00e4he Werkstoffe Schleifk\u00f6rper mit einer gro\u00dfporigen Struktur eingesetzt, die eine geringere W\u00e4rmeentwicklung verursachen. Bei harten Werkstoffen verschlie\u00dfen diese Schleifk\u00f6rper zu schnell. Deshalb werden dort kleinporige Strukturen verwendet. Die thermische Sch\u00e4digung des Werkstoffs wird mit dem geeigneten Schleifk\u00f6rper allerdings nur dann vermieden, wenn die oben genannten dynamischen Kenngr\u00f6\u00dfen passend eingestellt und die Maschinen sorgf\u00e4ltig eingerichtet werden.<\/p>\n<figure id=\"attachment_1396\" aria-describedby=\"caption-attachment-1396\" style=\"width: 850px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-1396 size-full\" title=\"Metallverarbeitende Industrie\" src=\"https:\/\/kluthe.com\/magazin\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Metallverarbeitende-Industrie.jpg\" alt=\"Metallverarbeitende Industrie\" width=\"850\" height=\"567\" srcset=\"https:\/\/kluthe.com\/magazin\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Metallverarbeitende-Industrie.jpg 850w, https:\/\/kluthe.com\/magazin\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Metallverarbeitende-Industrie-300x200.jpg 300w, https:\/\/kluthe.com\/magazin\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Metallverarbeitende-Industrie-768x512.jpg 768w\" sizes=\"(max-width: 850px) 100vw, 850px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-1396\" class=\"wp-caption-text\">\u00a9 Kadmy \u2013 stock.adobe.com<\/figcaption><\/figure>\n<h2>Reibung durch Verschlei\u00df des Schleifk\u00f6rpers und Zusetzen der Poren<\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\">Im Betrieb nutzen sich die K\u00f6rner im Schleifk\u00f6rper ab. Sie werden stumpf. Dadurch erh\u00f6ht sich der Druck, den sie f\u00fcr den Abtrag der Sp\u00e4ne aufbringen m\u00fcssen. Im Idealfall lockern sie sich dann aus der Bindung, fallen aus dem Gef\u00fcge und geben darunterliegenden frischen K\u00f6rnern den Weg frei.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Es geh\u00f6rt zu den Aufgaben der Bindung, diese K\u00f6rner festzuhalten, solange sie scharf sind und freizugeben, sobald sie verschlissen wurden. Das wird als &#8222;Selbstsch\u00e4rfung&#8220; des Schleifk\u00f6rpers bezeichnet. Wurde f\u00fcr den vorliegenden Einsatzfall eine ungeeignete Bindung gew\u00e4hlt, bleiben die stumpfen K\u00f6rner im Verbund. Die dann auftretende verst\u00e4rkte Reibung produziert W\u00e4rmemengen, die Schleifbrand verursachen k\u00f6nnen.<\/p>\n<blockquote>\n<p style=\"text-align: justify;\">F\u00fcr die Funktion des K\u00fchlschmierstoffs sind offene Poren erforderlich. Setzen sich diese mit dem Schleifabrieb zu, gelangt das K\u00fchlmittel nicht in die Schleifzone und l\u00e4uft wirkungslos ab.<\/p>\n<\/blockquote>\n<p style=\"text-align: justify;\">Die Folge ist ein W\u00e4rmestau, der zur Materialsch\u00e4digung f\u00fchren kann. Beide Vorg\u00e4nge lassen sich durch rechtzeitiges Abrichten der Schleifscheibe unterbinden. Dabei wird die \u00e4u\u00dfere Schicht mit einem Abrichtdiamanten gleichm\u00e4\u00dfig abgetragen. Dieser Vorgang wird auch als &#8222;Abziehen&#8220; bezeichnet. Er ist immer dann erforderlich, wenn die Temperatur in der Schleifzone zu sehr anw\u00e4chst und das Schleifbild schlecht wird.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Bei konventionellen Schleifmaschinen liegt es an der Erfahrung des Bedieners, den richtigen Zeitpunkt zu erkennen. Diese Erfahrung ist unbezahlbar. CNC-gesteuerte Maschinen sind zu diesem Zweck in der Regel mit Temperaturf\u00fchlern ausgestattet, die Einfluss auf die dynamischen Parameter des Schleifprozesses nehmen. Dadurch werden h\u00e4ufig zwar Symptome unterdr\u00fcckt aber keine Ursachen beseitigt.<\/p>\n<figure id=\"attachment_1403\" aria-describedby=\"caption-attachment-1403\" style=\"width: 850px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-1403 size-full\" title=\"Bearbeitung eines metallischen Werkst\u00fcckes mit einer Schleifmaschine Flex im Maschinenbau\" src=\"https:\/\/kluthe.com\/magazin\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Bearbeitung-eines-metallischen-Werkstueckes-mit-einer-Schleifmaschine-Flex-im-Maschinenbau.jpg\" alt=\"Bearbeitung eines metallischen Werkstueckes mit einer Schleifmaschine Flex im Maschinenbau\" width=\"850\" height=\"567\" srcset=\"https:\/\/kluthe.com\/magazin\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Bearbeitung-eines-metallischen-Werkstueckes-mit-einer-Schleifmaschine-Flex-im-Maschinenbau.jpg 850w, https:\/\/kluthe.com\/magazin\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Bearbeitung-eines-metallischen-Werkstueckes-mit-einer-Schleifmaschine-Flex-im-Maschinenbau-300x200.jpg 300w, https:\/\/kluthe.com\/magazin\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Bearbeitung-eines-metallischen-Werkstueckes-mit-einer-Schleifmaschine-Flex-im-Maschinenbau-768x512.jpg 768w\" sizes=\"(max-width: 850px) 100vw, 850px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-1403\" class=\"wp-caption-text\">\u00a9 industrieblick \u2013 stock.adobe.com<\/figcaption><\/figure>\n<h2>Zuf\u00e4llige Ursachen f\u00fcr Schleifbrand<\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\">Unregelm\u00e4\u00dfigkeiten in der Oberfl\u00e4che, die aus Fehlern vorangegangener Bearbeitungsschritte resultieren, k\u00f6nnen sich beim Schleifen als Ursache f\u00fcr die thermische Sch\u00e4digung des Materials auswirken. Werden zum Beispiel d\u00fcnnwandige Bauteile beim Drehen falsch gespannt, entstehen statt kreisrunden Querschnitten Ellipsen oder Dreiecke mit &#8222;runden Ecken&#8220;. Bei der W\u00e4rmebehandlung k\u00f6nnen sich Teile verziehen. Eine gerade Welle ist dann leicht gebogen, ein flaches Bauteil etwas aufgew\u00f6lbt. Geringe Formabweichungen, die dem blo\u00dfen Auge verborgen bleiben, verzeiht der Schleifk\u00f6rper nicht. In diesen F\u00e4llen kann man Schleifbrand vermeiden, indem man die Formgenauigkeit pr\u00fcft und die Teile bei Bedarf richtet.<\/p>\n<h2>Beseitigung von Schleifbrand<\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\">Um die Bearbeitungszeit m\u00f6glichst kurz zu halten, sind Schleifzugaben oft knapp bemessen. Schleifzugaben sind die Werkstoffbereiche, die vom Fertigma\u00df abweichen und f\u00fcr den Schleifprozess zur Verf\u00fcgung stehen. Wenn f\u00fcr die Fertigma\u00dfe nur wenige hundertstel Millimeter Toleranz vorgesehen sind, bleibt wenig Spielraum f\u00fcr die Korrektur von Fehlern. Das Vermeiden hat grunds\u00e4tzlich Vorrang vor dem Beseitigen. Leichte Spuren von Schleifbrand lassen sich wegschleifen oder durch Beizen beseitigen. Beim Beizen werden d\u00fcnne Schichten der Oberfl\u00e4che mit sauren oder alkalischen Beizmitteln aufgel\u00f6st und abgesp\u00fclt. Das ist allerdings riskant. Es k\u00f6nnen immer noch feine Risse im Material vorhanden sein, die vor allem bei wechselnder mechanischer Beanspruchung wachsen und schlie\u00dflich zum Versagen des Bauteils f\u00fchren. Eine abschlie\u00dfende Risspr\u00fcfung sollte nach dem Entfernen von Schleifbrand unbedingt durchgef\u00fchrt werden.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>\u00ab Materialsch\u00e4digung vorbeugen und verhindern \u00bb Wer einmal eine Schwei\u00dfnaht mit dem Winkelschleifer bearbeitet oder ein Werkzeug am Schleifbock gesch\u00e4rft hat, kennt den beeindruckenden Funkenregen, den die entstehende W\u00e4rme ausl\u00f6st. Unter ung\u00fcnstigen Bedingungen kann sich die W\u00e4rme beim Schleifen anstauen. Dann sind schnell Temperaturen erreicht, die den Luftsauerstoff angriffslustig machen. Es entsteht Schleifbrand. 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