Woraus besteht Splitt? Schleifmittel für die Metallbearbeitung erklärt

Fragen Sie, woraus Splitt besteht, und die Antwort hängt vom Raum ab. An einem Frühstückstisch im Süden sind Grütze gemahlener, getrockneter Mais. Auf einer Metallbearbeitungslinie bedeutet „Körnung“ etwas Technischeres: die Mineralpartikel, die Schweißnähte wegschleifen, Bearbeitungsspuren entfernen und eine Oberfläche verfeinern, bis sie wie ein Spiegel aussieht. Für Hersteller, die Polierscheiben, Lamellenscheiben und Polierpasten kaufen, stellt sich in der Praxis nicht nur die Frage, woraus die Körnung besteht, sondern auch, welches Mineral sich hinter diesem Wort auf dem Datenblatt verbirgt.

Hier ist das Fazit vorweg. Industriesplitt besteht aus zerkleinerten, gesiebten Mineralkristallen – am häufigsten Aluminiumoxid, Siliziumkarbid, Zirkonoxid-Aluminiumoxid oder keramisches Aluminiumoxid – mit jeweils unterschiedlicher Härte, Zähigkeit und Bruchverhalten. In diesem Leitfaden wird erläutert, was jedes Material eigentlich ist, wie sich die Körnung auf das Ergebnis auswirkt und wie diese Informationen bei der Auswahl von Werkzeugen für eine Polierlinie verwendet werden.

Die vier Körnungsmaterialien, die fast die ganze Arbeit erledigen

Die meisten Scheiben und Compounds, die bei der Metallbearbeitung verwendet werden, basieren auf vier Mineralfamilien. Die Unterschiede zwischen ihnen sind nicht kosmetischer Natur; Sie verändern die Schnittgeschwindigkeit, die Wärmeentwicklung und die Lebensdauer.

Beachten Sie das Muster auf der Tabelle: Jedes dieser Körner ist ein hartes, sprödes kristallines Mineral. Die Partikel sind so konzipiert, dass sie kontrolliert brechen. Wenn ein Korn stumpf wird, bricht es entlang einer Kristallebene und legt eine frische Schneidkante frei. Hersteller nennen diese Eigenschaft Bröckeligkeit. Zähigkeit und Bröckeligkeit sind mehr als Markennamen ausschlaggebend dafür, wie sich ein Korn tatsächlich gegenüber einem Werkstück verhält.

Woraus besteht Aluminiumoxid-Körner?

Aluminiumoxid (Al2O3) entsteht als Bauxiterz, wird raffiniert und in einem Lichtbogenofen bei etwa 2.000 °C geschmolzen. Das geschmolzene Material kühlt zu einem dichten kristallinen Block ab, der zerkleinert, gesiebt und in Schleifkörner sortiert wird. In der Praxis werden Sie drei Schattierungen von Aluminiumoxid-Splitt antreffen:

• Braunes Aluminiumoxid : 94–97 Prozent Al2O3 mit geringen Mengen Titan und Siliziumdioxid. Es ist das härteste der drei, widersteht einem vorzeitigen Ausfall und wird standardmäßig zum Schleifen und Polieren von Kohlenstoffstahl und Edelstahl verwendet.
• Weißes Aluminiumoxid : mehr als 99 Prozent Al2O3 aus gereinigtem Ausgangsmaterial. Es ist bröckeliger, bricht früher und läuft kühler, was sich gut für Feinbearbeitungen und hitzeempfindliche Legierungen eignet.
• Rosa oder rubinrotes Aluminiumoxid : Aluminiumoxid mit einem Zusatz von Chromoxid, der Zähigkeit und Bröckeligkeit ausgleicht. Es tritt häufig in den letzten Radphasen vor dem Polieren auf.

Da geschmolzenes Aluminiumoxid eine angemessene Härte (Mohs 9) mit geringen Kosten und vorhersehbarem Zerfall verbindet, ist es das am häufigsten verwendete Korn bei der Metallbearbeitung. Es dominieren Lamellenräder, Sisalräder und viele Stabverbindungen.

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Siliziumkarbid: Die Körnung, die kühler und schärfer schneidet

Siliziumkarbid (SiC) wird in einem Acheson-Ofen durch Verschmelzen von Quarzsand und Petrolkoks bei über 2.200 °C hergestellt. Der resultierende Kristall ist fast so hart wie Diamant, Mohs 9,5 , mit scharfer, spröder Struktur.

Zwei Eigenschaften unterscheiden Siliziumkarbid von Aluminiumoxid. Erstens ist es härter und kann daher Materialien schneiden, die Aluminiumoxid schnell stumpf machen. Zweitens ist es bröckeliger: Die Körner brechen früh und häufig, wodurch frische Kanten freigelegt werden und der Schnitt kühl bleibt. Dieses Verhalten verhindert ein Verschmieren auf Aluminium, Messing, Kupfer und Titan, wo weichere Räder dazu neigen, sich zu belasten und zu reiben, anstatt zu schneiden.

Einige Siliziumkarbid-Scheiben bestehen aus kalzinierten Körnern: Das rohe SiC wird wärmebehandelt, sodass auf jedem Partikel eine mikrokristalline Oxidschicht wächst, die die Schnitthaltigkeit verbessert. Dies ist das Material hinter unserer Lamellenscheibe aus kalziniertem Siliziumkarbid, eine gute Wahl, wenn Sie die Schneidwirkung von SiC wünschen, ohne die Lebensdauer der Scheibe zu beeinträchtigen.

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Was Ihnen die Körnung wirklich sagt

Das Wort „Grit“ bezeichnet auch die Partikelgröße. Eine Körnungszahl wie 60, 120 oder 400 ist eine Maschenzahl: die Anzahl der Öffnungen pro linearem Zoll des Siebs, die die Körner sortiert haben. Niedrigere Zahlen bedeuten gröbere Partikel und schnelleres Schneiden; Höhere Zahlen bedeuten feinere Partikel und glattere Oberflächen.

Der nützlichste Punkt bei der Körnungsgröße ist die Reihenfolge, nicht eine einzelne Zahl. Ein spiegelndes Finish auf Edelstahl wird normalerweise erreicht, indem drei oder vier Körnungen durchlaufen werden, wobei jeder Schritt die Kratzer entfernt, die der vorherige hinterlassen hat. Endpoliermittel enthalten typischerweise Schleifpartikel unter 10 µm Deshalb fühlen sie sich glatt an den Fingern an und verfeinern dennoch die Oberfläche auf mikroskopischer Ebene. Wenn Sie eine komplette Finishing-Linie planen, ist unsere Anleitung zum Polieren von Windrädern behandelt die schrittweisen Radkombinationen für die Hochglanzbearbeitung.

Wie die Körnung in einem Polierwerkzeug gehalten wird

Pulverförmiger Splitt allein kann keine nützliche Arbeit leisten. In Produktionswerkzeugen werden die Partikel in einer von drei Konstruktionen gehalten:

1. Schleifmittel auf Unterlage — Die Körnung wird elektrostatisch auf eine Papier-, Stoff- oder Folienunterlage aufgetragen. Schleifbänder und -scheiben sind die häufigsten Beispiele.
2. Gebundene Schleifmittel — Sand wird in eine Harz- oder Keramikbindung eingemischt und zu einem Rad gepresst; Die Bindung nutzt sich im Gebrauch ab und legt frische Körner frei.
3. Lose Körner in Mischungen — Sand wird in einem Wachs-, Flüssigkeits- oder Pastenträger suspendiert und gegen ein Tuch oder ein Sisalrad bearbeitet; Der Träger steuert die Schmierung, während die Körner den Schnitt übernehmen.

Die dritte Gruppe ist leicht zu unterschätzen. Wenn Sie einen farbigen Polierstab in die Hand nehmen, ist die Farbe ein Code für das Schleifmittel im Inneren. Bei der grünen Verbindung handelt es sich üblicherweise um Chrom(III)-oxid , ein sehr feines, hartes Schleifmittel für rostfreie Hochglanzoberflächen. Bei der roten Verbindung handelt es sich um Eisenoxid, das seit Jahrhunderten als Juwelierrouge verkauft wird. Weiße und blaue Balken verwenden typischerweise Aluminiumoxid oder kalziniertes Aluminiumoxid in einem weicheren Träger.

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Passen Sie die Körnung an Ihr Werkstück an

Die Auswahl wird einfacher, wenn man vom Werkstückmaterial und nicht von der Maschine ausgeht. Hier ist die Kurzversion:

• Edelstahl : braunes Aluminiumoxid für den Materialabtrag, weißes Aluminiumoxid oder Siliziumkarbid für Zwischendurchgänge, dann grüne Chromoxidverbindung für den Hochglanz.
• Aluminium, Messing und Kupfer : Siliziumkarbid für die Schneidstufen, weil es schneidet statt belastet; Mit einem Niederdruck-Stoffrad abschließen.
• Hartmetalle, Hartmetall, Glas : Siliziumkarbid oder Diamantkorn; Aluminiumoxid wird zu schnell stumpf.
• Schwere Schweißnähte auf Stahl : Zirkonoxid-Aluminiumoxid-Bänder unter hohem Druck entfernen Metall schneller pro Dollar als jedes andere gängige Korn.

Wenn Sie Automobilkomponenten herstellen, gilt die gleiche Materiallogik, aber die Reihenfolge beginnt normalerweise gröber, da Schmiede- und Gussteile im Lieferzustand Zunder aufweisen. Unser Anwendungsseite für den Automobilbau zeigt typische Stufenkombinationen, die von Teilelieferanten vor dem Galvanisieren oder Beschichten verwendet werden.

Die Kostenanalyse sollte auf den Kosten pro fertigem Teil und nicht auf dem Preis pro Rad basieren. Braunes Quarzkorund ist das günstigste Mineral, das es zu kaufen gibt. Siliziumkarbid kostet mehr und Zirkonoxid-Aluminiumoxid kostet pro Pfund am meisten. Aber ein Korn, das kontinuierlich schneidet, entfernt mehr Metall in der gleichen Maschinenzeit, sodass das teurere Mineral oft insgesamt die wirtschaftlichste Wahl ist.

Das Fazit

Woraus besteht also Splitt? Bei der Metallbearbeitung werden Schleifmittel aus technischen Mineralkristallen hergestellt: hauptsächlich geschmolzenes Aluminiumoxid, Siliziumkarbid, Zirkonoxid-Aluminiumoxid oder spezielle Keramikkörner, nach Maschengröße sortiert und zu einem Rad, einem Band oder einem Verbundstab gebunden. Das Mineral kontrolliert den Schnitt; die Korngröße bestimmt das Finish; Die Bindung bestimmt, wie sich das Werkzeug auf dem Werkstück anfühlt.

Wenn in einem Datenblatt „Aluminiumoxid“ steht, können Sie sich jetzt geschmolzenes Al2O3 aus Bauxit vorstellen, das auf einen definierten Maschenbereich zerkleinert und nach Zähigkeit ausgewählt wurde. Wenn Sie einen grünen Polierstreifen sehen, erkennen Sie das darin enthaltene Chromoxid-Schleifmittel. Dieses Wissen zahlt sich direkt aus: Die Anpassung des Kornmaterials an das Werkstück ist die kostengünstigste Verbesserung, die die meisten Endbearbeitungslinien erzielen können. Wenn Sie nicht sicher sind, welche Kombination zu Ihrem Produkt passt, sehen Sie sich die anwendungsspezifischen Seiten auf dieser Website an und testen Sie den Fortschritt dann an einem Musterteil, bevor Sie mit der vollständigen Produktion beginnen.