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Kurzantwort: Wählen Sie Diamant für harte, spröde, nicht eisenhaltige Werkstoffe (Hartmetall, Keramik, Glas, Silizium, Ferrit, Verbundwerkstoffe). Wählen Sie CBN für eisenhaltige Werkstoffe (Stahl, Gusseisen, gehärteter Stahl). Die Regel ist chemisch begründet: Der Kohlenstoff im Diamanten reagiert bei Schleiftemperatur mit Eisen, deshalb verschleißt Diamant an Stahl abnorm.
Weiterführende Lektüre: Diamantschleifscheibe für Formen- und Gesenkschleifen · Diamantschleifscheibe für das Hartmetallschleifen · Diamantschleifscheiben-Glossar.
Die eine Regel, die die Entscheidung fällt
Die Wahl zwischen Diamant und CBN entscheidet sich fast immer daran, ob das Werkstück Eisen enthält. Diamant ist das härteste Schleifmittel und überlegen bei harten, nicht eisenhaltigen Werkstoffen, doch bei Schleiftemperaturen reagiert sein Kohlenstoff mit Eisen — deshalb versagt er an Stahl und Gusseisen. CBN ist nahezu so hart wie Diamant, chemisch stabil gegenüber Eisen und das richtige Schleifmittel für eisenhaltige Werkstoffe.
Anwendungsgrenze
Diamant für nicht eisenhaltige Werkstoffe (Hartmetall, Keramik, Glas, Silizium, Ferrit, Graphit, Verbundwerkstoffe); CBN für eisenhaltige (Stahl, Gusseisen, gehärteter Stahl). Stahl niemals mit Diamant schleifen.
Vergleich im Überblick
| Eigenschaft | Diamant | CBN |
|---|---|---|
| Härte | Am härtesten (~10 Mohs) | Sehr hart (~9,5 Mohs), nur Diamant ist härter |
| Beste Werkstoffe | Hartmetall, Keramik, Glas, Silizium, Saphir, Ferrit, Verbundwerkstoffe | Stahl, Gusseisen, gehärteter Stahl, Superlegierungen |
| Bei Eisen | Reagiert; schneller, abnormaler Verschleiß | Chemisch stabil; richtige Wahl |
| Thermische Stabilität | Geringer (graphitisiert bei hoher Temperatur an Luft) | Höher; verträgt höhere Temperaturen |
| Typische Bindung | Kunstharz, Metall, keramisch, galvanisch | Kunstharz, keramisch, Metall, galvanisch |
| Typischer Einsatz | Werkzeugschleifen, Wafer, Optik, Keramik, Stein | Außenrund-, Innenrund- und Flachschleifen von Stahl |
Der Werkstoff entscheidet über das Schleifmittel; alles andere ist Spezifikation.
Wo welches Schleifmittel eingesetzt wird
| Anwendung | Diamant | CBN |
|---|---|---|
| Hartmetallwerkzeuge | Ja | Nein (Diamant verwenden) |
| Gehärteter Stahl / HSS-Werkzeuge | Nein | Ja |
| Keramik & Glas | Ja | Selten |
| Silizium-/Saphir-Wafer | Ja | Nein |
| Ferrit / Magnetkerne | Ja | Nein |
| Gusseisen | Nein | Ja |
| Superlegierungen (Ni/Co) | Teilweise | Ja |
| Verbundwerkstoffe / Graphit | Ja | Nein |
| Stein / Quarz | Ja | Nein |
Superlegierungen sind ein differenzierter Fall; Schleifversuch durchführen und den Scheibenhersteller konsultieren.
Werkstücke aus gemischten Werkstoffen
Viele reale Bauteile mischen Werkstoffe — ein Stahlschaft mit Hartmetallspitze oder ein Formwerkzeug mit Stahl- und Hartmetalleinsätzen. Für beides gibt es keine einzige Scheibe: CBN für die eisenhaltigen Merkmale und Diamant für die nicht eisenhaltigen Merkmale verwenden oder das Schleifmittel für das Merkmal wählen, das den Vorgang dominiert. Ein durchgerechnetes Beispiel finden Sie im Leitfaden für Formen & Gesenke.
Untertabelle 2 — nach Schleifverfahren
| Verfahren | Typische Bindung | Körnung (FEPA D) | Konzentration | Übliche Formen | Anmerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| Werkzeug- & Fräserschleifen (Spannut, Spanraum) | Kunstharz / Metall | D91–D181 | 100–150% | 11V9, 12V9, 1A1 | Kühles Schleifen schützt Hartmetallkanten |
| Flächen- / Planschleifen | Kunstharz / keramisch | D64–D151 | 75–125% | 1A1, 6A2 | Oberfläche gegen Abtrag abwägen |
| Außenrundschleifen | Metall / keramisch | D91–D181 | 100–150% | 1A1, 1F1 | Gleichmäßige Kühlmittelbenetzung |
| Innenrundschleifen | Kunstharz / Metall | D46–D126 | 75–125% | Topf, Schleifstifte | Kleine Scheiben, hohe Drehzahl |
| Form / Profil / Tiefschleifen | Metall / keramisch | D64–D151 | 100–150% | 6A2, 11V9, 12V9 | Formhaltigkeit ist entscheidend |
| Spitzenlos | Metall / Kunstharz | D91–D181 | 100–150% | 1A1, 6A2 | Hohe Stückzahl, enge Rundheit |
| Rückschleifen / Wafer-Dünnen | Galvanisch / Kunstharz | D126–D400+ | 100–200% | Topf, 1A1 | Ultrafeines Finish, geringe Schädigung |
| Glaskante / Fase / CNC | Metall / Kunstharz | D64–D126 | 75–125% | 1A1, 1F1, 12A2 | Kantenausbrüche vermeiden |
| Trennen / Nuten / Einstechen | Galvanisch / Metall | D181–D400 | — | 1A1R, Säge | Dünne Scheiben, steife Aufspannung |
| Abrichten & Ausrichten (anderer Scheiben) | — | D46–D181 | — | Stift, Rolle, Block | Diamantwerkzeuge, keine Diamantscheiben |
Entscheidungsfolge für eine neue Aufgabe
- Werkstück bestimmen. Stahl oder Gusseisen → CBN. Hartmetall, Keramik, Glas, Stein, PCD, Graphit, Verbundwerkstoffe → Diamant.
- Gemischte Werkstoffe prüfen. Ein Stahlkörper mit Hartmetalleinsatz benötigt zwei Arbeitsgänge, nicht eine Scheibe.
- Chemie bestätigen. Diamant reagiert bei Schleiftemperatur mit Eisen; CBN reagiert mit manchen Hartmetall- und Keramiksystemen. Das Werkstück entscheidet, nicht der Scheibenpreis.
- Bindung an die Last anpassen. Kunstharz für Oberfläche und kühles Schleifen, Metall für Form und Standzeit, keramisch für Porosität und Neuprofilierung.
- Körnung aus der Oberfläche ableiten. Danach prüfen, ob die Abtragsleistung in der Zykluszeit erreichbar ist.
- Mit einem Schleifversuch verifizieren. Ein repräsentatives Teil schleifen und Verschleiß, Oberfläche und Kantenqualität messen.
Häufige Fehler
| Fehler | Was passiert | Richtige Wahl |
|---|---|---|
| Diamant auf gehärtetem Stahl | Schneller chemischer Verschleiß, die Scheibe schneidet nicht mehr | CBN aus derselben Bindungsfamilie |
| CBN auf Hartmetall | Schlechte Wirtschaftlichkeit und mäßige Oberfläche | Diamant mit Kunstharz- oder Metallbindung |
| Diamant auf einem stahlgestützten Verbundwerkstoff | Der Stahlbereich zerstört die Scheibe | Getrennte Arbeitsgänge, CBN für den Stahl |
| CBN auf einer Nickel-Superlegierung | Machbar, aber oft nicht optimal | Keramische oder CBN-Qualitäten mit dem Lieferanten bewerten |
| Dieselbe Scheibe für Schruppen und Schlichten | Kompromiss bei beidem | Zwei Spezifikationen oder eine zweistufige Kornfolge |
Die Eisen-Regel erklärt die meisten Fehlschläge in dieser Tabelle.
Was gehört in eine RFQ?
- Werkstück: Werkstoff, Härte und ob es homogen ist.
- Schleifmittel: Diamant oder CBN, mit Begründung.
- Bindung und Körnung: passend zu Vorgang und Oberfläche.
- Maschine: Drehzahlbereich, Leistung und Kühlmittel.
- Vorgang: Schruppen, Schlichten oder beides.
- Standzeitziel: Teile pro Scheibe oder pro Abrichten.
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Eine Regel, keine Ausnahmen
Diamant darf weder Stahl noch Gusseisen schleifen. Für jedes eisenhaltige Werkstück CBN verwenden.
Einen bestehenden Prozess von Diamant auf CBN umstellen
Wenn eine Werkstatt auf gehärtetem Stahl eine Diamantscheibe durch CBN ersetzt, ist die Scheibe nur die halbe Änderung. CBN verlangt meist eine etwas höhere Scheibengeschwindigkeit, ein schärferes Abrichten und eine Bindung, die zum Stahl passt statt zum Hartmetall, das bisher geschliffen wurde. Die alten Parameter auf die neue Scheibe zu übernehmen, ist der häufigste Grund, warum die Umstellung zu scheitern scheint.
Die erste Charge mit der alten Zykluszeit fahren, dann die Zustellung pro Durchgang reduzieren und die Drehzahl in kleinen Schritten erhöhen, dabei Schleifbrand und Scheibenverschleiß beobachten. Die Last dokumentieren: CBN zieht bei gleichem Zeitspanvolumen oft mehr Leistung, und eine Maschine, die bei Hartmetall Reserven hatte, kann an ihre Grenze kommen.
Anwendungsgrenze — wann kein Diamant verwendet werden darf
Diamant ist das härteste Schleifmittel und die richtige Wahl für harte, spröde, nicht eisenhaltige Werkstoffe wie Hartmetall, Keramik, Glas, Silizium, Saphir, Ferrit, Graphit und Verbundwerkstoffe. Er darf nicht für eisenhaltige Metalle — Stahl, Gusseisen und deren Legierungen — verwendet werden, weil der Kohlenstoff im Diamanten bei Schleiftemperaturen (etwa über 700 °C / 1300 °F) mit Eisen reagiert. Diese chemische Affinität verursacht schnellen, abnormalen Diamantverschleiß (Graphitisierung) und zerstört die Schleifscheibe. Für Stahl, gehärteten Stahl, Gusseisen und andere eisenhaltige Werkstücke stattdessen CBN (kubisches Bornitrid) verwenden.
