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Leistungssteigerung beim Schleifen mit Diamantwerkzeugen durch mechanisch abrichtbare, poröse metallische Verbindungen (17386 N)

Laufzeit:01/2012 – 12/2013
Förderung:AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF)
Kontakt:krawczykifw.uni-hannover.de

Motivation

Anforderungen an Bauteilqualität und Wirtschaftlichkeit verlangen die Steigerung der Leistungsfähigkeit der Schleifwerkzeuge sowie einen kühleren Schliff, wobei gleichzeitig die Energieeffizienz erhöht werden soll. Metallisch gebundene Schleifscheiben besitzen das Potenzial, diesen Anforderungen gerecht zu werden. Aktuell eingesetzte Metallbindungen besitzen jedoch keine Poren, was den Abtransport von Spänen und die Versorgung des Schleifspalts mit KSS erschwert. Des Weiteren ist das mechanische Abrichten aufgrund des hohen Abrichterverschleißes unwirtschaftlich. Poröse und spröde metallisch gebundene Schleifscheiben können diese Nachteile beseitigen.

 

Zielsetzung

Das Forschungsziel dieses Vorhabens ist die Leistungssteigerung beim Schleifen mit Diamantschleifscheiben durch Qualifizierung einer mechanisch abricht-baren, porösen metallischen Bindung.

Abrichtbarkeit

Die Abrichtuntersuchungen lassen den Schluss zu, dass die Abrichtbarkeit der neuartigen porösen metallisch gebundenen Diamantschleifscheiben der Abrichtbarkeit von keramisch gebundenen Schleifscheiben gleichzusetzen ist. Bei der Wahl der Abrichtparameter kann der Anwender auf die Erfahrungen aus dem Abrichten von keramisch gebundenen Diamant und CBN Schleifscheiben zurückgreifen, wobei auch ein ähnlicher Verschleiß am Abrichten zu erwarten ist.

Einsatzverhalten

Das Einsatzverhalten der Schleifscheiben mit einer porösen Metallbindung lässt sich über den Bindungsanteil und die Kornart beeinflussen. Eine Reduktion des Bindungsanteils hat eine Abnahme der Normalkraft zur Folge, wobei die Bauteilrauheit nicht beeinflusst wird. Großes Potenzial bezüglich einer Reduktion der Tangentialkraft besitzt der Einsatz splitterfreudiger Schleifkörner. Darüber hinaus hat die  Gegenüberstellung der porösen Metallbindung und einer Metallbindung mit Graphitporen gezeigt, dass durch die höheren Kornhaltekräfte bei der porösen Metallbindung eine Steigerung der Zerspanleistung um 60% möglich ist. Die offene Topographie, bei einer hohen Kornhaltekraft sowie einer guten Bindungsfestigkeit und hohen Wärmeleitfähigkeit hat außerdem zur Folge, dass ein hoher Druck auf den Schneiden ermöglicht wird, diese effizient in das Material eindringen und die Wärme bzw. Späne gut abgeführt werden.  Als Folge resultieren ein kühlerer Schliff und ein weites Einsatzfeld.

Danksagung

Das IGF-Vorhaben 17386 N der Forschungsvereinigung VDW Werkzeugmaschinen e.V. wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

 

 

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