Erstklassige Oberflächenschleifdienstleistungen innerhalb weniger Tage – nicht Wochen. Hinweis: Die Verfügbarkeit kann sich ändern; EPTAHUB kann die Leistungserbringung zu einem bestimmten Zeitpunkt nicht garantieren.
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Wichtige Aspekte: Materialarten, Vorteile, Nachteile, Schleifmöglichkeiten, Alternativen und warum EPTAHUB die richtige Wahl ist. EPTAHUB setzt branchenführende Präzisionsstandards für das Flächenschleifen. Als hochpräzises Bearbeitungsverfahren entfernt das Flächenschleifen minimales Material von der Werkstückoberfläche. Dabei kommt eine Hochgeschwindigkeitsschleifscheibe zum Einsatz – gefertigt aus gebundenem Siliciumcarbid-, Aluminiumoxid- oder Carborundumpulver –, um eine poröse, selbsterneuernde Oberfläche mit außergewöhnlicher Partikelhärte zu erzeugen.
EPTAHUB erzielt hervorragende Ergebnisse bei der Herstellung von Oberflächen mit höchster Planheit auf harten Werkstoffen wie normalisiertem, gehärtetem und rostfreiem Stahl. Das Verfahren eignet sich auch für weichere Werkstoffe wie Messing, Aluminium und bestimmte Kunststoffe. Allerdings neigen viele weiche Materialien dazu, die Poren der Schleifscheibe zu verstopfen, was zu Abplatzungen und Riefenbildung führt und die Werkstückoberfläche beschädigt.
Beim Flächenschleifen findet eine kraftvolle, aber präzise kontrollierte Wechselwirkung zwischen einer rotierenden Schleifscheibe und dem Werkstück statt. Die Schleifscheibe besteht typischerweise aus Schleifpartikeln wie Aluminiumoxid, Siliciumcarbid oder Carborundum, ist auf einer Spindel montiert und arbeitet mit hohen Drehzahlen. Das Werkstück wird in einem Magnetspannfutter oder einer Spannvorrichtung sicher befestigt und gegen die rotierende Schleifscheibe geführt.
Die Schleifscheibe ist üblicherweise horizontal montiert, sodass ihre abgerichtete Schneidfläche auf die Werkstückoberfläche abgesenkt werden kann. Vertikal montierte Schleifscheiben – für das Seitenschleifen – sind zwar auch erhältlich, aber weniger verbreitet. In Standardkonfigurationen ist die Schleifscheibe an einer festen Welle befestigt, die sich nur entlang der Z-Achse bewegt, während der untere Werkstückspanntisch horizontal verläuft und jeden beliebigen Teil der Werkstückoberseite an der Schleifscheibe positioniert.
Eine weitere gängige Konfiguration positioniert das Werkstück zwischen einer Schleifscheibe und einer Vorschubscheibe. Die Vorschubscheibe drückt das Werkstück gegen die Schleifscheibe – ein Konstruktionsvorteil, der den Einsatz breiterer Schleifscheiben ermöglicht, mit denen sich große Materialmengen in einem Arbeitsgang abtragen lassen.
Die Schleifpartikel auf der Schleifscheibe wirken wie winzige Schneidwerkzeuge und tragen die Werkstückoberfläche durch eine Kombination aus Schneiden, Pflügen und Reiben schrittweise ab. Aufgrund der erheblichen Wärmeentwicklung beim Schleifen ist eine kontinuierliche Kühlmittelzufuhr oder alternative Kühlmethoden unerlässlich, um Überhitzung und Beschädigung des Werkstücks zu vermeiden.
Durch das Abrichten der Schleifscheibe – also durch Abtragen einer Schicht ihrer Schleifpartikel mit einem Diamantaufsatz – lässt sich eine axiale Planheit erzielen. Mehrere Durchgänge über das Werkstück gewährleisten dann eine gleichmäßig ebene Oberfläche.
Folgende Werkstoffe eignen sich gut für Oberflächenschleifprozesse:
Oberflächenschleifen ist bei Aluminiumbauteilen unüblich. Soll eine geschliffene Oberfläche erzielt werden, eignet sich Aluminium in der Regel besser für die Bearbeitung mit einem Schleifband (wodurch eine gebürstete Aluminiumoptik entsteht). Es gibt jedoch Möglichkeiten, das Abplatzen (Ausbrechen) zu verhindern, das geschliffene Aluminiumoberflächen oft beschädigt. Hilfreiche Vorgehensweisen sind:
Messing lässt sich gut oberflächenschleifen. Es weist ähnliche Verstopfungsprobleme wie Aluminium auf, diese sind jedoch weniger gravierend. Wichtige Hinweise:
Gusseisen ist eines der am häufigsten verwendeten Materialien zum Flächenschleifen. Für Bauteile wie Maschinenbetten und Gleitbahnen benötigt Gusseisen besonders glatte, ebene Oberflächen. Nach dem Schleifen folgt oft das Läppen (und manchmal das Honen), um die Oberflächengüte weiter zu verbessern. Alle Gusseisensorten (Kugelguss, Grauguss, Sphäroguss) lassen sich gut schleifen.
Baustahl eignet sich gut für das Flächenschleifen – obwohl es ungewöhnlich ist, dieses hochpräzise Verfahren bei einem Material niedrigerer Festigkeit anzuwenden. Eine Anwendung, bei der Flächenschleifen erforderlich sein kann, sind Wellenkeile (z. B. Woodruff-Keile). Diese Teile sind so konstruiert, dass sie unter Scherbeanspruchung versagen (sie sind also scherfester als die Wellen-/Kragenmaterialien, die sie verbinden), benötigen aber dennoch eine präzise Passung, um die Welle in ihrer Drehposition zu fixieren. Flächenschleifen stellt sicher, dass das Rohmaterial diese Präzisionsanforderung erfüllt.
Alle Edelstahlsorten eignen sich hervorragend für das Flächenschleifen – allerdings muss übermäßige Wärmeentwicklung vermieden werden (da sie bei unsauberem Schnitt die Härte des Materials beeinträchtigen kann). Viele Edelstähle sind schwer zu bearbeiten, härten aber beim Schleifen nicht aus (wodurch Probleme bei anderen Bearbeitungsprozessen vermieden werden). Beispielsweise werden Gleitlager und Schieber aus Edelstahl in Gasturbinen häufig flächengeschliffen.
Kunststoffteile können oberflächengeschliffen werden, viele Polymere sind jedoch zu weich, um auf dieses Verfahren gut zu reagieren. Am häufigsten werden duroplastische Polymere (wie harte Urethane und Epoxidharze) geschliffen.
Titan ist aufgrund seiner Neigung, die Poren der Schleifscheibe zu verstopfen, schwierig zu schleifen. Dennoch ist das Schleifen für Titanlegierungen weiterhin sinnvoll, da diese naturgemäß kaltverfestigt werden und mit einigen Schneidwerkzeugmaterialien (insbesondere Cermets) schlecht reagieren können. In der Medizin- und Luftfahrtindustrie wird Titan häufig geschliffen, um Präzision und Planheit zu gewährleisten.
Das Oberflächenschleifen bietet vielfältige Vorteile in der Fertigung:
Das Flächenschleifen erzeugt naturgemäß nur geringe Umweltbelastung. Die Schleifspäne sind größtenteils inert und werden durch Kühlmittel von den Werkstücken abgewaschen (und anschließend sorgfältig entsorgt oder recycelt). Der Energiebedarf ist geringer als bei manch anderen Bearbeitungsverfahren, und die Maschinen emittieren kaum Abgase (und arbeiten relativ leise).
Durch Flächenschleifen lassen sich Teile auf extrem genaue Maße bearbeiten. Ein Verfahren besteht darin, im ersten Durchgang die Hälfte des geplanten Materials abzutragen, im nächsten Durchgang die Hälfte des verbleibenden Materials usw. – in jedem Durchgang wird jeweils die Hälfte des vorherigen Materials abgetragen, bis der Unterschied vernachlässigbar ist. Dadurch wird eine äußerst präzise Toleranz erreicht.
Durch Flächenschleifen lässt sich eine glatte, ebene und hochwertige Oberfläche auf Werkstücken erzielen, die sich sonst nur schwer perfekt bearbeiten lassen. Schleifmaschinen ermöglichen enge Toleranzen und sehr geringe Rauheitswerte – entscheidend für Anwendungen wie Referenzflächen, Gleitbahnen und Gleitlager.
Durch Schleifen lassen sich Toleranzen im halben Mikrometerbereich relativ einfach erreichen. Das Verfahren ist jedoch nicht für den Abtrag großer Materialmengen ausgelegt – es sollte als letzter Schritt zur Präzisionsbearbeitung (und nicht als Massenbearbeitungsverfahren) betrachtet werden.
Zu den wichtigsten Nachteilen des Flächenschleifens gehören:
Die Maschinen zum Flächenschleifen sind hochpräzise, was sie teuer macht.
Im Material eingebettete Schleifmittelreste können die Bildung der schützenden Oxidschicht auf Edelstahl stören und so Korrosion begünstigen, wenn die Anlagen rauen Umgebungsbedingungen ausgesetzt sind. Aufgrund dieser Verunreinigungen ist das Oberflächenschleifen als Endbearbeitungsverfahren für Branchen wie die pharmazeutische Industrie ungeeignet.
Unzureichende Kühlung oder zu tiefe Schnitte können Werkstücke so stark erhitzen, dass vorherige Härtungsbehandlungen zunichtegemacht werden. Bei Bauteilen wie Gleitbahnen und Gleitlagern beeinträchtigt dies deren Haltbarkeit.
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Blanchard Schleifdienstleistungen
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Spitzenloses Schleifen
EPTAHUB bietet verschiedene Alternativen zum Flächenschleifen an (die allerdings in der Regel weniger präzise sind):
Bei diesem Verfahren wird mittels elektrolytischer Erosion eine sehr dünne Materialschicht abgetragen. Dadurch wird die Ebenheit eines Bauteils nicht verbessert, aber eine hochwertigere Oberflächengüte erzielt.
SchleifenBeim Schleifen wird die Werkstückoberfläche mit einem Schleifband poliert. Es kann Oberflächen nicht so plan schleifen wie das Schleifen, erzeugt aber ein ähnliches Erscheinungsbild.
Wie bearbeitetCNC-Fräsmaschinen können sehr ebene vertikale/horizontale Oberflächen erzeugen, jedoch bleiben Bearbeitungsspuren zurück.
SandstrahlenDadurch wird eine dünne Oberflächenschicht entfernt und ein ansprechendes Finish erzielt – zum Glätten ist diese Methode jedoch nicht geeignet.
Läppen/Honen/SchabenDiese traditionellen Verfahren ebnen Oberflächen (z. B. Gleitbahnen in Werkzeugmaschinen, Messbezugsflächen). Mit geübten Bedienern lassen sich Unebenheiten ausgleichen und so eine außergewöhnliche Ebenheit erzielen – die Ergebnisse hängen jedoch stark von der Expertise des Bedieners ab.
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