Hartmetall hat sich in der Hochleistungszerspanung weitestgehend als wichtigstes Basismaterial durchgesetzt, unabhängig davon ob das gesamte Werkzeug aus Hartmetall gefertigt wird, oder nur Wendeschneidplatten zum Einsatz kommen. An die Form- und Oberflächengüte sowie an die Maßgenauigkeit präziser Werkzeuge werden immer höhere Anforderungen gestellt. Hartmetallteile werden schon bei der Herstellung in Form gepresst (gesintert). Bei diesem Sintervorgang kommt es aber zu einer Schrumpfung der Preßlinge, weswegen ein exaktes Maß der Teile nicht eingehalten werden kann. Da solche Maßabweichungen vom jeweiligen Sollmaß nicht zu vermeiden sind, ist es erforderlich nach dem Sintern mit speziellen Bearbeitungsverfahren in höchster Präzision nachzuarbeiten.

Aufgrund der enormen Härte des Metalls kommen für die Nachbearbeitung hauptsächlich Verfahren wie Schleifen, Honen, Läppen oder Erodieren in Frage.

Hartmetall-Werkzeug Bearbeitung mit vollsynthetischem SchleifoelHartmetall Wendeschneidplatten bearbeitet mit vollsynthetischem SchleifölHartmetall-Fräser Werkzeug mit vollsynthetischem Schleiföl bearbeitet

Hartmetall schleifen

Das Schleifen von Hartmetall ist gegenwärtig das gängigste Bearbeitungsverfahren. Die Einteilung der verschiedenen Schleifverfahren kann entsprechend der DIN 8589 nach der Art der zu erzeugenden Fläche vorgenommen werden wie z.B. in:

  • Planschleifen
  • Rundschleifen
  • Profilschleifen
  • Tief- / Nutschleifen

Schleifwerkzeuge

Aufgrund der hohen Härte von Hartmetall werden heute für die Schleifbearbeitung fast ausschließlich Diamantwerkzeuge eingesetzt. In seltenen Fällen können auch konventionelle Schleifscheiben aus Siliciumcarbid zur Anwendung kommen.

Diamantschleifscheiben sind in der Regel aus zwei Komponenten aufgebaut und bestehen aus einem Grundkörper auf dem ein Schleifbelag aufgebracht ist. Der Grundkörper bestimmt durch seinen Aufbau Eigenschaften wie Steifigkeit, Wärmeleitung oder die Schwingungsdämpfung. Stahl oder Aluminium als Grundkörper zeichnen sich eher durch sehr gute Steifigkeiten und eine gute Wärmeleitung aus, während Kunstharz-Bindungssysteme gute Dämpfungseigenschaften aufweisen.

Beim Schleifbelag entscheidet hauptsächlich die Korngröße und die Bindung über die Schneideigenschaften. Ein hoher Wert bei der Körnung (z.B. >D126) bedeutet, dass es sich um ein grobes Korn handelt. Grobe bzw. große Körner sorgen für eine hohe Abtragsleistung. Mit einer kleinen Korngröße (z.B. ≤D64) werden bessere Oberflächenqualitäten und Profilgenauigkeiten erzielt. Bei den Bindungen unterscheidet man hauptsächlich zwischen Kunstharzbindungen, gesinterten Metallbindungen, galvanische Metallbindungen und keramische Bindungen.

Kunstharzbindungen – eignen sich bei geringen Schleifkräften und erlauben einen großen Anpassungsspielraum. Sie gelten als weich, schnell und kühl schleifend.

Metallbindungen – sind für Schleifscheiben mit scharfkantigen Profilen geeignet. Sie kommen zum Einsatz, wenn geringer Verschleiß der Scheibe und hohe Profilstabilität im Vordergrund stehen.

Galvanische Metallbindungen – werden überwiegend einschichtig ausgeführt und eigenen sich besonders durch große Spanräume für hohe Abtragsvolumen und kühlen Schliff. Bei dieser Bindung wird das Korn an der Oberfläche des Metallgrundkörpers eingebunden, so dass Kornspitzen um 30 bis 50 Prozent des Korndurchmessers über das Bindungsniveau hinausragen.

Keramische Bindungen – können mit unterschiedlichen Härten und Porenvolumen erstellt werden. Sie ermöglichen hohe Schnittgeschwindigkeiten und große Zeitspanvolumina, kühlen Schliff, Freischleifvermögen und zeichnen sich durch gute Abricht- und Profilierbarkeit aus.

Der richtige Kühlschmierstoff zum Schleifen von Hartmetall

Damit die Schleifscheibe auch in idealer Form ihren Dienst tun kann, gehört zum Bearbeitungsprozess auch der geeignete Kühlschmierstoff. Die besten Ergebnisse konnten hierbei mit Schleifölen auf vollsynthetischer Basis erzielt werden. Wichtige Eigenschaften eines Kühlschmierstoffs sind neben dem Abtragsverhalten u.a. das Schmutztragevermögen, das Schaumverhalten, das Spülvermögen, die Hautverträglichkeit, die Filtrierbarkeit oder das Luftabscheidevermögen. Gerade bei der Hartmetallbearbeitung kommt aber noch ein weiterer wesentlicher Faktor hinzu. Das meist verwendete Bindemittel zur Herstellung von Hartmetall ist Cobalt. Dieser gesundheitsgefährdende Stoff kann beim Schleifprozess aus dem Werkstück ausgewaschen werden und in den Organismus des Anwenders gelangen. (Lesen Sie hierzu auch unseren Artikel „Wichtige Information für Hartmetallschleifer – TRGS 561“).

Spezialschmierstoffe auf Polyalphaolefinbasis zur Hartmetallbearbeitung wie z.B. das Schleiföl esgeGrind VOSO 500 haben deshalb besondere Inhaltsstoffe, die das sogenannte Cobalt-Leaching, also das in Lösung gehen dieses Stoffs verhindern und damit den Anwender vor Schaden schützen.

Unter der Bezeichnung esgeCool finden Sie bei der esgemo GmbH & Co. KG auch wasserlösliche Kühlschmierstoffe, die gegen Cobalt-Leaching inhibiert sind.

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Hartmetallbearbeitung – Schleifen