Projekt

Emissionsarmes Feinstschleifen von Keramikwerkstoffen

Maschinenbau
Prozesstechnik
Rohstoff / Material
Branche: Maschinen- / Anlagenbau

Die Endbearbeitung von Werkstücken mit planparallelen Oberflächen erfolgt in vielen Fällen durch das Planläppen. Dieses Fertigungsverfahren mit losem Schleifkorn hat jedoch ökologische und ökonomische Nachteile. Als Alternative bietet sich das Feinschleifen an, das mit der gleichen Kinematik, aber mit gebundenem Korn arbeitet. Damit kann ein geschlossener Kühlschmierstoffkreislauf und eine deutliche Verkürzung der Bearbeitungszeiten erreicht werden.

Im Rahmen des Forschungsvorhabens sollte die Eignung des Feinschleifens für keramische Werkstoffe untersucht werden. Dazu wurde zunächst das Maschinenkonzept konstruktiv verändert und mit einer geeigneten Peripherie und Messtechnik ausgestattet. Nach der Weiterentwicklung des keramischen Bindungssystems und der Auswahl eines geeigneten Werkzeugaufbaus wurden anhand von Dichtschei¬ben aus Aluminiumoxid(Al2O3)- und Siliziumkarbid(SiC)-Keramik die Wirkzusammenhänge zwischen den Prozessparametern und dem Prozessverlauf sowie dem Arbeitsergebnis untersucht.


Ergebnisse

  • Mit verstärkten Antrieben und einer versteiften Maschinenstruktur konnte das Feinschleifen von keramischen Werkstoffen erfolgreich realisiert werden.

  • Ein Kühlschmierstoffreinigungssystem stellt die Langlebigkeit des Kühlschmierstoffes und die Funktion des Kreislaufs sicher.

  • Eine Kunstharzbindung der Schleifscheibe stellt für bestimmte Anwendungsfälle eine Alternative zur Keramikbindung dar.

  • Zum Konditionieren der Schleifscheiben erwiesen sich galvanische Diamantwerkzeuge und Siliziumkarbid-Schleifscheiben als geeignet.