Werkzeug zur Auswahl der Bindemittel für Schleifwalzen

Verständnis der Bindungen in Schleifwalzen

Was ist eine Bindung von Schleifwalzen?

Das Bindemittel ist das Material, das die Schleifkörner in einer Schleifwalze zusammenhält und sie am Walzenkern befestigt. Es ist einer der entscheidendsten Faktoren, die die Leistung einer Schleifwalze bestimmen. Während die Schleifkörner (Diamant, CBN, Aluminiumoxid usw.) die eigentliche Schneidarbeit erledigen, steuert das Bindemittel die Haftung der Körner, die Abführung der Abbruchstücke, das Abnutzungsverhalten der Walze, die Oberflächenqualität sowie das thermische Verhalten der Walze. Die richtige Auswahl des Bindemittels ist entscheidend, um die gewünschten Schleifergebnisse sicher und wirtschaftlich zu erzielen.

Wie Bond die Leistung von Rädern beeinflusst

Die Eigenschaften der Bindemittel beeinflussen nahezu jeden Aspekt des Schleifprozesses.

• Beibehaltung der Körnerstruktur: Wie fest die abrasiven Partikel gehalten werden, ist entscheidend für die Leistung des Rads. Eine höhere Haftung bedeutet eine längere Lebensdauer des Rads – kann jedoch zu einer erhöhten Wärmeentwicklung sowie einer Verringerung der Schärfe des Rads führen.
• Selbstschärfung: Weichere Bindemittel lassen die abgenutzten Körner frei, wodurch neue, scharfe Kanten entstehen. Dies ist besonders für wärmeempfindliche Werkstücke von entscheidender Bedeutung.
• Porosität und Entfernung von Schäden („Chips“): Offene Strukturen ermöglichen den Durchfluss des Kühlmittels sowie die Entfernung der Abfallprodukte („Chips“), wodurch die Belastung der Bauteile sowie das Risiko von Beschädigungen verringert wird.
• Formstabilität: Starre Verbindungen sorgen dafür, dass das Profil des Rads auch unter Belastung erhalten bleibt, wodurch eine präzise Übertragung der Geometrie ermöglicht wird.
• Abrichtbarkeit: Es kann überprüft werden, ob das Rad mit herkömmlichen oder speziellen Werkzeugen (z. B. Diamantwerkzeugen) in seine ursprüngliche Form gebracht sowie seine Geometrie und Schärfe wiederhergestellt werden können.
• Wärmeleitfähigkeit: Metallverbindungen leiten Wärme von der Schleifzone weg; Harzverbindungen hingegen dichten ab, was zu einer Wärmespeicherung führen kann.

Harzbindung vs. Keramische Bindung

Harz und Vitrifizierung sind die beiden am häufigsten verwendeten Verbindungsarten für Diamant- sowie CBN-Superabrasivschleifer. Harzbindung (Phenolisch oder polyimidbasiert) ist weicher und elastischer – es bietet eine hervorragende Oberflächenqualität sowie eine mäßige Materialentfernung, verhält sich dabei jedoch schonend gegenüber der Werkstückoberfläche. Unter Belastung schärft es sich selbst, besitzt jedoch nur eine begrenzte Formbeständigkeit und zersetzt sich ab Temperaturen von etwa 200–300 °C. Keramische Bindung (Glaskeramik) ist steif und porös. Sie bietet eine hervorragende Formbeständigkeit, kann mit einem Diamantwerkzeug oder einem rotierenden Schleifwerkzeug bearbeitet werden, und ihre offene Struktur ermöglicht eine hohe Durchflussrate des Kühlmittels. Keramische Bindungen sind die bevorzugte Wahl für die Präzisionsbearbeitung, bei der die geometrische Kontrolle von entscheidender Bedeutung ist.

Metallbindung vs. Kunststoffbindung

Metallverbindungen (Bronze, Kupfer, gesintertes Eisen) gewährleisten die beste Haftung der Schleifkörner sowie die längste Lebensdauer der Schleifwalzen aller verfügbaren Bindungsarten. Sie eignen sich hervorragend zum Schleifen extrem harter und abriebfester Materialien wie technischer Keramiken, PCD (Polycrystalliner Diamant) sowie Ferriten. Allerdings verlaufen die Schleifvorgänge bei dieser Bindung langsam, die Schleifwalzen sind schwierig zu schleifen, und es besteht das Risiko von thermischen Schäden am Werkstück, wenn die Schleifparameter nicht sorgfältig kontrolliert werden. Im Gegensatz dazu verlaufen die Schleifvorgänge bei Kunststoffbindungen schneller, die Oberflächen sind besser bearbeitet, und die Schleifwalzen sind wesentlich einfacher zu pflegen – weshalb diese Bindung in der Regel für das Schleifen von gehärtetem Stahl und Werkzeugstahl bevorzugt wird. Zusammenfassend: Metallbindung für die härtesten Materialien, die maximale Haltbarkeit erfordern; Kunststoffbindung für Stähle sowie weichere Materialien, die eine gute Oberfläche benötigen.

Wann galvanisch beschichtete Räder nützlich sind

Die Beschichtungstechnik mit Nickel ist besonders einzigartig, da eine einzige Schicht aus abriebfestem Material auf einen präzise gefertigten Metallkern aufgetragen wird. Dadurch sind äußerst komplexe Walzprofile möglich, die mit anderen Beschichtungsmethoden weder praktikabel noch realisierbar wären. Elektroplatierte Walzen weisen außerdem die schärfste Schneideleistung aller verfügbaren Beschichtungstypen auf – da nahezu die gesamte Höhe der Schneidkörner sichtbar ist. Sie benötigen keine Nachbearbeitung und sind sofort vollständig einsatzbereit. Sie eignen sich ideal für das Profilieren, das Entfernen von Schleifresten sowie die Produktion in kleinen Chargen. Der einzige Nachteil ist ihre einlagige Konstruktion: Sobald die sichtbaren Schneidkörner abgenutzt sind, muss die Walze ausgetauscht werden.

Wie die Auswahl der Bond-Produkte mit den Bedingungen der Diamantenindustrie sowie der zusammenwirkt

Diamant und CBN zählen zu den beiden superabrasiven Materialien, und jede dieser Materialien interagiert auf unterschiedliche Weise mit den Bindemitteln, die die abrasive Partikel zusammenhalten. Der Diamant ist das härteste bekannte Material und eignet sich hervorragend zum Schleifen harter, nicht-ferroser Materialien (Karbid, Keramik, Glas, PCD). CBN weist eine geringere Härte auf als der Diamant, ist jedoch thermisch stabil und chemisch inaktiv gegenüber ferrosen Metallen bei hohen Temperaturen – dadurch ist es die richtige Wahl für gehärteten Stahl, Werkzeugstahl sowie Lagereisengüter. Das Bindemittel muss nicht nur zur jeweiligen abrasiven Substanz, sondern auch zur gesamten Anwendung passen: Ein Harzbindemittel eignet sich gut sowohl für Diamant als auch für CBN bei allgemeinen Schleifanwendungen; ein vitrifiziertes Bindemittel wird bevorzugt, wenn eine präzise Formkontrolle erforderlich ist; ein Metallbindemittel wird am häufigsten in Kombination mit Diamant zum Schleifen von Keramik und PCD verwendet.

Warum die Auswahl der Bond-Partikel von dem gesamten Mahlprozess abhängt

Keine Bindungsart ist in jeder Hinsicht universell überlegen. Die optimale Bindung hängt von der Abstimmung mehrerer Faktoren ab: der Härte und der chemischen Zusammensetzung des Werkstoffs, der Art sowie der Körnung des Schleifmittels, der Art der Schleifoperation (Flächen-, zylindrische Schleifung, Profilbearbeitung), der gewünschten Oberflächenqualität und der geometrischen Toleranzen, der Entfernungsrate des Materials, der Drehzahl des Schleifschwerts, der Verfügbarkeit und dem Typ des Kühlmittels sowie der Methode der Nachschleifung. Eine Veränderung auch nur eines dieser Faktoren kann die Wahl der optimalen Bindungsart beeinflussen. Daher sollte die Auswahl der Bindungsart stets im Kontext des gesamten Schleifprozesses erfolgen – und nicht als isolierte Entscheidung. Das auf dieser Seite dargestellte Werkzeug bietet eine vorläufige Empfehlung; die endgültige Entscheidung sollte jedoch immer auf den individuellen Bedingungen Ihrer Maschine, Ihres Werkstoffs und Ihres Schleifverfahrens beruhen. Für anwendungsspezifische Anleitungen wenden Sie sich bitte an… SINOGRIND – technischer Support.