SCHLEIFKORN UND BINDUNG

Korund und Siliciumcarbid gehören zu der Gruppe der sogenannten konventionellen Schleifmittel, während CBN und Diamant als hochharte Schleifmittel bezeichnet werden. Die Härte der verschiedenen Kornarten lässt sich wie folgt reihen:

Korund < Siliciumcarbid < CBN < Diamant

Herstellung von Korund (Aluminiumoxid Al2O3)

Korund ist kristallines Aluminiumoxid (Al₂O₃). Korund wird aus Bauxit, dem Ausgangsstoff von Aluminium, hergestellt. Das Bauxit wird mittels Bayer-Verfahren in Tonerde/Aluminiumoxid umgearbeitet. Anschließend wird durch Aufschmelzen der Tonerde bei ca. 2000 °C im Elektroofen Korund (Al₂O₃) erzeugt. Beim Abkühlen verbindet es sich zu Kristallen (Kristallgitter) wodurch der Korund seine hervorragenden Eigenschaften als Schleifmittel erlangt. Die großen Brocken werden anschließend in Brechanlagen zerkleinert und die verschiedenen Korngrößen ausgesiebt. Die unterschiedlichen Korundarten wie Normalkorund, Halbedelkorund oder Edelkorund besitzen eine unterschiedlich hohe Konzentration von Aluminiumoxid (Al₂O₃).

Herstellung von Siliciumcarbid (SiC)

Siliciumcarbid (SiC) wird nach dem Acheson-Verfahren ebenfalls im Elektroofen hergestellt. Aus Quarzsand und kohlenstoffreichem Petrolkoks wird bei Temperaturen von ca. 2000 °C bis 2300 °C durch elektrochemische Reaktion das Siliciumcarbid (SiC) hergestellt. Siliciumcarbid ist härter aber auch spröder als Korund.

Ihr Anwendungsfall bestimmt das zu verwendende Korn einer Schleifscheibe. Sie finden im Folgenden einen Überblick über unsere Schleifkornqualitäten für keramische Bindungen und Kunstharzbindungen mit einigen allgemeinen Aussagen zum Anwendungsgebiet des jeweiligen Schleifkorns. Für Ihre individuelle Schleifaufgabe legen unsere Anwendungstechniker gemeinsam mit Ihnen die richtige Körnung fest.

Unsere Schleifkornqualitäten für keramische Bindungen (V):

• NK = Normalkorund (grau – hellgrau) Für einfache Schleifarbeiten. Zum Schruppen von Eisen und nicht zu hartem Stahl, für Stahlguss, Tiegelgussstahl, zum Schleifen von gehärtetem Naturstahl.

• HK = Halbedelkorund (hellgrau) Splitterfreudiger als Normalkorund, daher kühlerer Schliff. Zum Flachschleifen mittelharter Stähle und Rundschleifen mittelharter bis harter Stähle.

• EW, ER = Edelkorund (weiß, rosa) Für langspanendes Material bei Handschliff sowie bei Präzisions-, Flach-, Rund-, oder Innenschliff (legierte Stähle, SS- und HSS-Werkzeuge). Edelkorund rosa bei stärkerer Kornbelastung, Edelkorund weiß bei mäßiger Kornbelastung, z.B. für Flachschliff mit Topfscheiben, zum Schärfen flacher Schneiden.

• EU = Edelkorund (rubinrot) Zäher als Edelkorund rosa. Geeignet für Schleifaufgaben mit besonders hoher Kornbelastung für mittelharte Stähle, z.B. Werkzeugschleifen.

• EK = Einkristallkorund (grau – hellbeige) Hohe Bruchfestigkeit, daher besonders langlebig. Zum Flachschleifen von hochlegierten gehärteten Stählen, Profilschleifen und zum Schleifen wärmeempfindlicher Stähle.

• CD = Siliciumcarbid (dunkelgrau – schwarz) Hartes und sprödes Korn. Zur Bearbeitung von Gusseisen.

• CG = Siliciumcarbid (grün – dunkelgrün) Einsatz zur Bearbeitung von kurz- oder nichtspanenden Materialien (Stein, Porzellan, Kunstharz), von besonders hartem Material (Hartmetalle, Hartguß) und von zähem und schmierendem Material (Gummi, Messing, Kohlenstoff).

• MK = Mischkörnung Korunde veredelt mit anderen Korund- oder Siliciumcarbidsorten.

• SG = Sinterkorund / Sol-Gel-Korund / 3M Cubitron™ Mikrokristallin splitterndes Korn. Anwendung für hochfeste Stähle. Sehr hohe Standzeiten können mit steifen Schleifmaschinen erreicht werden.

Unsere Schleifkornqualitäten für Kunstharzbindungen (B, BF):

• NK … CG – B Für Spezialschleifmaschinen mit erhöhter Umfangsgeschweindigkeit von 60 m/s sowie für sehr dünnwandige Schleifscheiben zum Nuteneinschleifen und gelegentlichem Trennen. Für Schleifaufgaben, die elastisches Schleifen verlangen.

• ZR = Zirkonkorund Sehr hohe mechanische Festigkeit. Einsatz bei hoch verdichteten Kunstharz- und Putzschleifscheiben zur Beimischung als Stützkorn.

• NK BF, CD BF Kornqualitäten mit faserverstärktem Kunstharz gebunden. Für Handschleifmaschinen mit Umfangsgeschwindigkeiten von 80 m/s sowie für stationäre Maschinen mit 100 m/s.

Die Schleifkorn-Größe der konventionellen Schleifmittel wird in der Einheit mesh (Maschen pro Zoll) angegeben. Diese Einheit sagt aus, wie viele Maschen pro Zoll (25,4 mm) das Sieb hat, durch welches das entsprechende Korn gerade noch hindurchfällt. Bei der Herstellung von Schleifscheiben fertigen wir je nach Kornqualität mit Korngrößen von 14 bis 600 (FEPA). Bei Abziehsteinen fertigen wir mit feinsten Körnungen bis 2000 (FEPA).

FEPA Korngröße in Mesh für Schleifscheiben

14 – sehr grob
16
24
30 – grob
36
40
46
54 – mittel
60
70
80
90
100
120
150
180
220 – sehr fein
230
240
280
320 – äußerst fein
400
500
600

Selbstschärfeffekt des Schleifkörpers

Die Bindung hält das Korn so lange fest, bis es zunächst durch den steigenden Verschleiß abstumpft und schließlich aus der Bindung ausbricht. Darunterliegende Schleifkörner kommen mit ihren scharfen Schneiden zum Vorschein. Dies ist der Selbstschärfeffekt, den man von der Schleifkörper erwartet. Die richtige Bindung ist ein entscheidender Faktor, um diesen Selbstschärfeffekt von Schleifkörpern zu erreichen.

Unterschied von keramischen Bindungen und Kunstharzbindungen

Grundsätzlich können beide Bindungstypen anhand der Härte und Sprödigkeit unterschieden werden. Keramische Bindungen sind eher hart und spröde. Kunstharzbindungen sind eher weicher und zäher sowie insgesamt elastischer.

Grundsätzlich unterscheiden wir folgende Bindungen nebst Kurzbezeichnungen:

• V – Keramische Bindung
• S – Silicatbindung
• R – Gummibindung
• RF – Gummibindung faserverstärkt
• B – Kunstharzbindung
• BF – Kunstharzbindung faserverstärkt
• E – Shellackbindung
• MG – Magnesitbindung

Innerhalb dieser Bindungsarten gibt es wiederrum verschiedene Bindungen. Jede einzelne Bindung hat eine andere Wirkung, die speziell für die verschiedenen Anwendungsfälle entwickelt wurden.

Die Bindung bestimmt die Härte und Struktur eines Schleifkörpers

Die Bindung entscheidet unter anderem über die Härte des Schleifkörpers. Viel Bindung bedeutet eine hohe Härte während wenig Bindungsanteile einen eher weichen Schleifkörper zur Folge haben.

Darüber hinaus ist das Gefüge bzw. die Struktur des Schleifkörpers ein entscheidender Faktor für die richtige Zusammensetzung je nach Anwendung. Die Struktur bezeichnet den Anteil des Schleifkorns am Gesamtvolumen des Schleifkörpers. Neben Korn und Bindung besteht der übrige Raum des Schleifkörpers aus Poren. Die Porosität hat je nach Anwendung ebenfalls große Auswirkungen auf die Schleifwirkung eines Schleifkörpers.

Volumenanteile von Poren, Bindung und Schleifkorn

Der Anteil des Porenvolumens liegt in etwa zwischen 40% und 80%. Der Bindungsvolumenanteil ungefähr zwischen 8% und 30%. Der Anteil des Schleifkornvolumens liegt bei ungefähr 20% bis 60%. Die Zusammensetzung von Schleifkörpern kann somit je nach Einsatzzweck stark variieren.