dihw MAGAZIN 3/2021
Fachartikel aus Forschung und Industrie bilden die Grundlage für eine Berichterstattung im Sinne der spezifischen Nutzung und Anwendung von Werkzeugen mit superharten Beschichtungen.
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Werkzeuge<br />
trie und speziellen Strukturen<br />
einfach, schnell und wirtschaftlich<br />
hergestellt werden. Schleifversuche<br />
mit unterschiedlichen<br />
Prozessparametern wurden zur<br />
Bewertung der Schleifleistung<br />
der additiv gefertigten Schleifscheiben<br />
durchgeführt. Die Ergebnisse<br />
sind im Folgenden zusammengefasst.<br />
Bild 9<br />
Mikroskopaufnahmen<br />
der additiv gefertigten<br />
Schleifscheiben<br />
nach dem<br />
Schleifen von Stahl<br />
(100Cr6).<br />
Links ohne (C-50)<br />
und rechts mit<br />
Kühlkanälen<br />
(C-50-K).<br />
der Schleifscheibe deutlich zu<br />
sehen. Durch eine höhere Anzahl<br />
der abrasiven Körner konnte<br />
der Verschleiß um das 3-fache<br />
bis 30-fache reduziert werden.<br />
Die Unterschiede sind auf die erhöhte<br />
Anzahl der Schleifkörner<br />
auf der Werkzeugoberfläche und<br />
die höhere Härte der Scheibe<br />
mit 50% Schleifmittelanteil zurückzuführen.<br />
Eine höhere Anzahl<br />
von Schleifkörnern bewirkt<br />
eine geringere Einzelkraft pro<br />
Korn, was den Werkzeugverschleiß<br />
reduziert.<br />
Zusammenfassung<br />
Kunstharzgebunde<br />
Schleifwerkzeuge aus SiC-Körnern<br />
und Photopolymeren konnten<br />
über einen DLP-basierten<br />
additiven Fertigungsprozess erfolgreich<br />
hergestellt werden. Die<br />
abrasiven Körner wurden in diesem<br />
Flüssig-3-D-Druckverfahren<br />
ohne Entmischung gut in das<br />
UV-Harz eingebettet und fixiert.<br />
Mit dem neuartigen Fertigungsverfahren<br />
konnten Schleifscheiben<br />
mit frei wählbarer Geome-<br />
‣ Bei den Tiefschleifversuchen<br />
mit gleichen Prozessparametern<br />
war der gemessene Verschleiß<br />
der Schleifscheibe mit KSS-Kanälen<br />
jeweils kleiner als bei einer<br />
Scheibe ohne Kanäle. Die<br />
KSS-Kanäle zeigen besonders in<br />
Schleifprozessen, in denen große<br />
Wärmemengen entstehen, eine<br />
positive Wirkung, da die entstehende<br />
Wärme gut abtransportiert<br />
werden kann. Zusätzlich<br />
bewirkt die gute Schmierwirkung<br />
eine Reduzierung des Verschleißes<br />
und weiterhin kleinere<br />
Schleifkräfte im Vergleich zu der<br />
Schleifscheibe ohne Kühlkanäle.<br />
‣ Beim Schleifen von gehärtetem<br />
Stahl 100Cr6 (60 HRc)<br />
wurde gezeigt, dass durch die<br />
Integration von KSS-Kanälen<br />
aufgrund einer verbesserten<br />
Schmierung und Kühlung in der<br />
Kontaktzone eine Zusetzung der<br />
Oberfläche nahezu verhindert<br />
werden konnte. Dies trägt zu<br />
einem kühlenden und stabilen<br />
Schleifprozess bei, erhöht die<br />
Profilgenauigkeit und spart Abrichtintervalle.<br />
In dieser Untersuchung<br />
konnten durch die integrierten<br />
KSS-Kanäle stabilere<br />
Schleifprozesse mit optimierter<br />
Performance der Schleifscheiben<br />
erzielt werden. Dennoch traten<br />
bei einigen Pendelschleifprozessen<br />
nicht immer bessere Ergebnisse<br />
als bei Scheiben ohne KSS-<br />
Kanäle auf. Um den positiven<br />
Einfluss der KSS-Kanäle auf den<br />
Schleifprozess bei gleichzeitig<br />
hoher Stabilität der Schleifscheibe<br />
zu gewährleisten, sollten die<br />
Anordnung und die Anzahl der<br />
Kühlkanäle angepasst und optimiert<br />
werden.<br />
Bild 10 Verschleißuntersuchungen der Schleifscheibe mit 25% (C-25-K) und 50% (C-50-K) Korngehalt<br />
bei unterschiedlichen Prozessparametern.<br />
‣ Mit dem am KSF entwickelten<br />
Bildverarbeitungssystem GrainVi-<br />
34 <strong>dihw</strong> 13 · 3 <strong>2021</strong>
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