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Cbn Räder werden seit 2014 stetig häufiger eingesetzt, da die Anforderungen an das Präzisionsschleifen exponentiell gestiegen sind. Das Schleifen mit Superabrasiven ist eine spezialisiertere und kostspieligere Aufgabe als das konventionelle Schleifen. Für anspruchsvolle Aufgaben mit spezifischen Formen und Geometrien sind Standard-Superabrasivscheiben oft nicht für die jeweilige Aufgabe geeignet.
Warum Standard-Scheiben versagen
REZZ steht an der Spitze der Entwicklung maßgeschneiderter Diamant- und CBN-Schleifscheiben, um anspruchsvolle Anforderungen der industriellen Fertigung mit höherer Effizienz und Präzision zu erfüllen – und gleichzeitig die Gesamtkosten für ihre Kunden zu senken. Warum Standard-Schleifscheiben unzureichend sind: Eine Standard-Schleifscheibe mit Superabrasiv ist als Universal-Lösung konzipiert. Sie wird nach allgemeinen Spezifikationen hergestellt, sodass sie für das Schleifen verschiedenster Materialien – von Stahl und Hartmetall bis hin zu Hochleistungsliegierungen – in einer breiten Palette von Bearbeitungsprozessen eingesetzt werden kann. „Leider liefert eine Scheibe, die für alle Anwendungen gleichermaßen geeignet sein soll, selten optimale Leistung für eine spezifische Aufgabe.“
Wie maßgeschneiderte CBN-Schleifscheiben spezifische Anforderungen erfüllen
Superabrasive-Schleifscheiben weisen ebenfalls Einschränkungen gegenüber herkömmlichen Schleifscheiben auf: Sie werden werkseitig in fertiger Form geliefert; nach dem Kauf lässt sich die Scheibe kaum noch durch Dressieren oder Schleifen bearbeiten. Eine Formänderung ist stark abzuraten, da dabei die kostspielige Diamant- oder CBN-Kornschicht abgetragen würde; aufgrund dieser Konstruktionsbedingung bieten Standard-Superabrasive-Schleifscheiben nur begrenzte Optionen hinsichtlich Korngröße, Konzentration und Bindemittel. Kundenspezifische CBN-Schleifscheiben für spezielle Anwendungen Da Individualisierung entscheidend ist, ermöglichen kundenspezifische CBN-Schleifscheiben exakt die gewünschten Eigenschaften – darunter Korngröße, Konzentration, die optimale Bindemittelzusammensetzung sowie spezifische Materialeigenschaften.
Sie können entweder eckige Körner wählen, die effizient schleifen und schneiden und oft schärfere Kanten erzeugen, oder blockförmigere Formen, die höheren Druck und stärkeren Verschleiß besser verkraften.
Verschiedene Bindungssysteme können entweder dazu beitragen, dass eine Schleifscheibe sich selbst schärft, um den Verschleiß zu maximieren (Harzbindungen, die typischerweise rund 25 % Schleifmittel halten), oder zu einer bis zu zehnmal längeren Lebensdauer führen (Vitriolbindungen, die rund 50 % Schleifmittel halten). Der Wechsel von einer Standard-Schleifscheibe mit Harzbindung zu einer maßgeschneiderten Scheibe mit Vitriolbindung kann zunächst teurer sein, rentiert sich jedoch in der Regel durch deutlich verbesserte Leistung, höhere Prozesskonsistenz und eine erheblich verlängerte Werkzeuglebensdauer.
Die Technologie, die Individualisierung antreibt
‚Als wir für sie ein maßgeschneidertes, verglasteres Schleifscheiben-Produkt entwickelten, stieg deren Standzeit um 450 %‘, sagt David V., Technischer Direktor von Rezz. Diese Schleifscheiben bieten erhebliche Vorteile gegenüber Standard-Superabrasiv-Produkten aus dem Katalog, die nicht mithalten können, da sie vom Konstrukteur gezielt in eine bestimmte Geometrie gebracht werden können – im Gegensatz zu herkömmlichen Produkten, die vom Kunden nach dem Kauf erst geschliffen werden müssen. Der 3D-Druck gehört zu den revolutionären Technologien, die völlig neue Möglichkeiten eröffnen. Präzisionsstrukturierte, verglaste CBN-Schleifscheiben wurden mittels 3D-Druck hergestellt und lassen sich so gestalten, dass die Werkzeugleistung verbessert wird – ‚indem Oberflächen-Nut-Merkmale, innere Kühlkanäle und Porosität optimiert werden, wodurch der Spanabtransport verbessert und die Schleifkräfte minimiert werden‘.
Der 3D-Druck eines Werkzeugs für das Innen-Durchmesser-Schleifen wurde genutzt, um ‚Geschwindigkeiten zu erreichen, die bis zu 40 Prozent über denen von Schleifscheiben ohne strukturierte Geometrie liegen, sowie höhere Abtragskräfte und eine verbesserte Prozessstabilität‘, so Forscher der Florida Atlantic University in ihrer kürzlich veröffentlichten Studie zum Innen-Durchmesser-Schleifen.
Wann in maßgeschneiderte CBN-Scheiben investieren
Die meisten Jobshops, die zahlreiche unterschiedliche Geometrien in wechselnden Losgrößen bearbeiten, werden keine praktikable Möglichkeit sehen, in maßgeschneiderte Scheiben zu investieren. Sie wechseln die Werkstoffe der Werkstücke so häufig, dass maßgeschneiderte Spezifikationen nicht mehr wirksam sind und zudem kostspielig bleiben. Wenn jedoch ein Unternehmen Tausende von Teilen einer bestimmten Art in einem Durchlauf produziert, dann stellt der Aufwand und die Kosten für die Prozessoptimierung einer maßgeschneiderten Scheibe eine sinnvolle Investition dar.
Die Anpassung der Korngröße oder Konzentration bzw. des Bindungstyps und der Bindungshärte Ihres bestehenden Superabrasiv-Produkts steigert die Effizienz um 10 bis 20 Prozent; beim Wechsel zu einer anderen Scheibenklasse ist sogar eine Steigerung bis zu 100 Prozent möglich, erläuterte das Unternehmen. „Wir arbeiten bei solchen Projekten sehr eng mit unseren Kunden zusammen und suchen nach dem besten Gesamtwert auf Grundlage ihrer individuellen Anforderungen“, erklärt David. Individuell gefertigte CBN-Scheiben sind die Antwort auf die wachsenden Anforderungen an das Präzisionsschleifen, da sie den Herstellern die Flexibilität bieten, die sie zur Optimierung ihrer Leistung benötigen.