dihw MAGAZIN 3/2021

Werkzeuge
Schleifprozess beteiligt. Somit
ist jedes einzelne Schleifkorn höher
belastet, resultierend erfolgt
eine stärkere Abflachung der
Körner. Jedes Schleifkorn besitzt
dabei eine größere spezifische
Energie und führt so zu einem
effizienteren Schleifprozess. Die
geringere Anzahl an abrasiven
Körnern in der Schleifscheibe
C-50-K führt weiterhin zu kleineren
Kräften (Bild 7).
Tabelle 3
Messung des
Reflexionsanteils
der abgeflachten
Schleifkörner nach
dem Abrichten und
den Schleifversuchen
bei unterschiedlichen
Vorschüben
(C-50-K).
Bild 7
Reflexionszahl
(Anzahl abgeflachter
Körner) mit
Schleifnormalkräften
in Abhängigkeit
des Vorschubs mit
Schleifscheiben mit
(C-50-K) und ohne
Kühlkanälen (C-50).
körnern reflektiert und als grüne
Flächenbereiche in der Aufnahme
dargestellt. Nach dem Abrichten
sind nur wenige Reflexionsflächen
zu erkennen, da die
Schleifkörner noch scharf sind.
Mit zunehmender Vorschubgeschwindigkeit
erhöht sich die
Anzahl der abgeflachten Körner
und Gesamtfläche. Bei einem
Vorschub von 1.000 mm/min ist
der größte Reflexionsanteil zu
erkennen.
Die Abflachung der Körner führt
zu einer Erhöhung des Reibanteils
und der plastischen Verformung
des Werkstückstoffs und
damit zu steigenden Schleifkräften
und -temperaturen. Während
des Schleifprozesses wurden
die Schleifkräfte aufgezeich-
net. Bild 7 zeigt die Ergebnisse
der Reflexionsanzahl in Verbindung
mit den Schleifnormalkräften
für beide Schleifscheiben. Es
sind deutliche Korrelationen zwischen
dem Reflexionsanteil aus
den verschleißbedingten Veränderungen
der Oberflächentopografie
und den Schleifkräften
sichtbar. Dadurch kann auf
den aktuellen Verschleißzustand
geschlossen werden.
Vergleicht man die Schleifscheiben
miteinander, ist ersichtlich,
dass die Schleifscheibe mit Kühlkanälen
trotz kleinerer Bearbeitungsfläche
eine höhere Reflexionszahl
aufweist und damit
mehr Körner abgeflacht
sind (Tabelle 4). Bei Scheibe
C-50-K sind weniger Körner am
Vergleichsuntersuchungen
an gehärtetem
Stahl
An gehärtetem Stahl (100Cr6)
und Aluminium wurden vergleichende
Schleifuntersuchungen
mit der additiv hergestellten
Schleifscheibe C-50-K durchgeführt.
In Bild 8 sind die Konfokalaufnahmen
der Oberflächentopografien
von 100Cr6 (60 HRc)
und Aluminium gegenübergestellt.
Die bearbeitete Oberfläche
des gehärteten Stahls hat
eine feinere Oberflächenstruktur
mit der Rauheit Ra von 0,2 µm,
da durch die höhere Werkstoffhärte
eine geringere plastische
Verformung erfolgt und somit
weniger Pflügevorgänge beim
Materialabtrag stattfinden.
Bild 9 zeigt Mikroskopaufnahmen
der additiv gefertigten
Schleifscheiben mit und ohne
Kühlschmierkanäle nach den
Schleifversuchen an gehärtetem
Stahl (100Cr6). Nach wenigen
Schleifzyklen wurde eine großflächige
Zusetzung der Oberfläche
der Schleifscheibe C-50
ohne Kühlkanäle festgestellt.
Bei der Schleifscheibe mit Kühlschmierkanälen
fand dagegen
kaum Zusetzung statt.
Zusetzungen an der Oberfläche
der Schleifscheibe (Anhaftungen
von Werkstückstoff) werden
als weiterer Verschleißmechanismus
angesehen. Die Zusetzungen
ändern die Mikrotopografie
der Schleifscheibe
und verursachen starke Reibung
und eine Erhöhung der
Bearbeitungskräfte und -temperaturen
in der Schleifkontakt-
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