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Kurzantwort: Formen und Gesenke benötigen beide Schleifmittel: CBN für harte Werkzeugstähle (eisenhaltig) und Diamant für Hartmetall- oder Hartstoffeinsätze sowie für das Feinstfinish nicht eisenhaltiger Konturen. Die Finish-Körnung wird nach der Oberflächenqualität bei geringer Kraft gewählt.
Weiterführende Lektüre: Diamant oder CBN: Welches Schleifmittel? · Diamantschleifscheibe für das Hartmetallschleifen · Kunstharzgebundene Diamantschleifscheibe.
Zwei Werkstoffe, zwei Schleifmittel
Eine Form oder ein Gesenk kombiniert meist verschiedene Werkstoffe: einen gehärteten Werkzeugstahl (eisenhaltig) als Grundkörper und gegebenenfalls Hartmetall- oder Hartstoffeinsätze. Es gilt die Schleifmittelregel: CBN für den Stahl und Diamant für Hartmetall, Keramik oder andere harte, nicht eisenhaltige Konturen. Diamant auf dem Werkzeugstahl würde schnellen, abnormalen Scheibenverschleiß verursachen.
Körnung und Bindung wählen
| Kontur | Schleifmittel / Bindung | Körnung | Hinweis |
|---|---|---|---|
| Gehärteter Werkzeugstahl | CBN (Kunstharz/Metall) | B91–B181 | Kein Diamant verwenden |
| Hartmetalleinsätze | Diamant (Kunstharz) | D64–D126 | Feines Finish, kühler Schnitt |
| Feine Details / Rippen | Diamant (Kunstharz/Metall) | D30–D91 | Formgenauigkeit |
| Vorbereitung zum Polieren | Diamant / keramisch | D15–D46 | Schädigungsarme Oberfläche |
CBN-Körnungen folgen einer ähnlichen FEPA-B-Skala; CBN bleibt für Stahl, Diamant für die nicht eisenhaltigen Konturen.
Politur und Profil schützen
- Feine Körnung und geringe Kraft für den Schlichtdurchgang.
- Flutkühlung oder Schneidöl zur Wärmekontrolle.
- Scheibe scharf halten, um ein Glätten der Oberfläche durch Reibung zu vermeiden.
- Die Schleifmittelgrenze beachten — CBN für Stahl, Diamant für die nicht eisenhaltigen Konturen.
- Körnung an die Poliervorgabe anpassen; gröbere Körnung hinterlässt tiefere Kratzer.
Wo wird es eingesetzt?
- Spritzguss- und Blasformen.
- Schmiede- und Stanzgesenke.
- Hartmetall- und Hartstoffeinsätze.
- Druckgussformen und -kerne.
Welche Auslegung sollte ich wählen?
| Parameter | Typischer Wert |
|---|---|
| Werkzeugstahl (eisenhaltig) | CBN, KEIN Diamant |
| Hartmetalleinsätze | Diamant, D64–D126, Kunstharz |
| Feine Details | Diamant, D30–D91 |
| Poliervorbereitung | Diamant/keramisch, D15–D46 |
| Kühlmittel | Flut / Schneidöl |
| Priorität | Oberflächenqualität, Formgenauigkeit |
Diamant niemals auf dem eisenhaltigen Werkzeugstahl verwenden; dort auf CBN wechseln.
Schleifmittel auf die Kavität abstimmen
Ein Formen- oder Gesenkbauer schleift meist zwei sehr unterschiedliche Werkstoffe: gehärteten Werkzeugstahl, der CBN erfordert, und Hartmetall- oder PCD-Einsätze, die Diamant benötigen. Die falsche Wahl ist der häufigste und teuerste Fehler in der Werkstatt, denn Diamant löst sich in heißem Stahl und die Scheibe schneidet innerhalb von Minuten nicht mehr.
Innerhalb jeder Werkstofffamilie ist das Ziel gleich: Profil halten, Rattermarken vermeiden und eine Oberfläche hinterlassen, die sich ohne Verzug polieren lässt. Das bedeutet eine steife Aufspannung, eine freischneidende Scheibe und ein Schleifaufmaß, das tatsächlich abgetragen wird.
Wie richte ich die Bearbeitung ein?
- Werkstück bestimmen. Gehärteter Stahl → CBN. Hartmetall, PCD, Keramik → Diamant. Diamant niemals auf Stahl verwenden.
- Härte und Aufmaß prüfen. Härte und Wärmebehandlungszustand kennen; ein noch weiches Gesenk setzt eine harte Scheibe zu.
- Steif aufspannen. Tiefe Kavitäten verstärken jeden Rundlauffehler; Scheibe mit der Messuhr ausrichten und das Teil nah am Schnitt abstützen.
- Mit leichten Durchgängen schleifen. Geringe Zustellung pro Durchgang mit gleichmäßigem Vorschub vermeidet Rattermarken an dünnen Wänden und Rippen.
- Poliervorrat stehen lassen. 0,03–0,08 mm sind üblich, abgetragen mit einer feineren Scheibe oder von Hand.
- Oberfläche schützen. Fertige Kavität abdecken; ein heruntergefallenes Werkzeug kostet mehr als die Scheibe.
Wie behebe ich typische Probleme?
| Symptom | Wahrscheinlichste Ursache | Was ändern |
|---|---|---|
| Scheibe schneidet auf Stahl nicht mehr | Diamant auf eisenhaltigem Werkstück verwendet | Sofort auf CBN wechseln; Scheibe abrichten |
| Rattermarken an einer tiefen Wand | Geringe Steifigkeit oder zu große Kontaktfläche der Scheibe | Teil abstützen, Zustellung reduzieren, kleinere Scheibe verwenden |
| Brandflecken am Gesenk | Wärme durch verglaste Scheibe oder Trockendurchgang | Abrichten, Kühlmittel erhöhen, Drehzahl reduzieren |
| Profilabweichung | Bindungsverschleiß oder Scheibe nicht ausgerichtet | Neu ausrichten, Bindung und Konzentration prüfen |
| Polieren macht Kratzer sichtbar | Zu grobe Finish-Scheibe | Vor dem Polieren einen feineren Schritt ergänzen |
Die Regel eisenhaltig/nicht eisenhaltig entscheidet über das Schleifmittel; alles andere ist Feinabstimmung.
Was gehört in eine RFQ?
- Werkstück: Stahlsorte und Härte oder Typ des Hartmetall-/PCD-Einsatzes.
- Kontur: Kavität, Rippe, Kante oder Einsatzsitz, mit Toleranz.
- Scheibe: CBN oder Diamant, Bindung, Körnung und Profil.
- Maschine: Spindeldrehzahl, Steifigkeit und Kühlmittel.
- Finish: das Polieraufmaß und die endgültige Oberflächenanforderung.
- Volumen: Gesenke oder Einsätze pro Monat und aktuelle Nacharbeitsquote.
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Im Gesenkbau sind die Scheibenkosten gering im Vergleich zu einer verschrotteten Kavität. Wählen Sie das Schleifmittel nach dem Werkstück und investieren Sie den restlichen Aufwand in Steifigkeit und Kühlmittel — dort entsteht die Oberflächenqualität tatsächlich.
Untertabelle 1 — nach Werkstofffamilie
| Werkstoff | Typische Bearbeitung | Empfohlene Bindung | Körnung (FEPA D) | Konzentration | Typisches Ra |
|---|---|---|---|---|---|
| Hartmetall (WC-Co) | Schneid- & Werkzeugschleifen | Kunstharz / Metall | D91–D181 | 100–150% | 0,1–0,4 µm |
| PCD / PCBN | Kantenvorbereitung, Umfang | Metall / keramisch | D46–D91 | 125–150% | 0,05–0,2 µm |
| Hochleistungskeramik (Al₂O₃, ZrO₂, Si₃N₄) | Fläche / Form | Keramisch / Kunstharz | D64–D151 | 75–125% | 0,2–0,6 µm |
| Optisches Glas / Flachglas, Quarz | Kante, Fase, CNC | Metall / Kunstharz | D64–D126 | 75–125% | 0,05–0,3 µm |
| Halbleiter (Si, SiC, Saphir) | Rückschleifen, Vereinzeln | Galvanisch / Kunstharz | D126–D400+ | 100–200% | <0,02 µm (fein) |
| Ferrit / weichmagnetisch | Fläche / Form | Kunstharz / Metall | D91–D181 | 100–150% | 0,2–0,8 µm |
| Graphit / Kohlenstoff | Formen / Trennen | Galvanisch / Metall | D181–D301 | 75–125% | — |
| CFK / Verbundwerkstoffe | Schneiden, Nuten | Galvanisch | D252–D400 | — | — |
| Thermische Spritzschichten | Schleifen, Polieren | Kunstharz / Metall | D126–D252 | 75–100% | 0,1–0,4 µm |
| Stein / Quarzkomposit | Kante, Kalibrieren | Metall / galvanisch | D181–D400 | — | — |
| Zirkonoxid (Dental / Medizin) | Finishbearbeitung, Polieren | Kunstharz / keramisch | D46–D126 | 75–100% | 0,1–0,3 µm |
| Stahl / Gusseisen (eisenhaltig) | — | Kein Diamant — CBN verwenden | — | — | — |
Richtwerte zur Planung; endgültige Körnung, Konzentration und Bindung mit einem Schleifversuch auf Ihrer Maschine bestätigen.
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.
