Durchgängige Simulation der Herstellung und des Einsatzverhaltens sintermetallisch gebundener Schleifscheiben

Schleifwerkzeuge werden für eine Vielzahl unterschiedlicher Anwendungen eingesetzt und umfassen daher ein weites Feld an unterschiedlichen Formen und Spezifikationen[1]. Im Bereich von Diamantschleifwerkzeugen heben sich dabei metallisch gebundene Werkzeuge unter anderem durch ihren hohen Verschleißwiderstand und die hohe Wärmeleitfähigkeit von keramisch oder kunstharzgebundenen Werkzeugen ab. Der Herstellprozess von sintermetallisch gebundenen Schleifscheiben hängt dabei stark von der genauen Bindungszusammensetzung und dem Korntyp, der Korngröße und -form sowie der Kornkonzentration ab. Die Prozessauslegung basiert dabei im Wesentlichen auf Expertenwissen, empirischen Kenntnissen und allgemeinen Erfahrungen. Eine ganzheitliche, simulationsgestützte Abbildung der Herstellungsprozesse bis hin zum Einsatzverhalten ist derzeit noch nicht möglich. Die Simulation bietet jedoch das Potenzial das Herstellungsergebnis genau vorherzusagen und so die Schleifwerkzeugauslegung schneller, kostengünstiger und effektiver zu gestalten. Während einzelne Prozessschritte bei der Schleifwerkzeugherstellung bereits simulativ abgebildet werden können, besteht eine besondere Herausforderung in der Abbildung sämtlicher Fertigungsschritte und deren Verknüpfung untereinander. Dafür müssen zum einen Teilsimulationen aufgebaut werden, welche die Realität möglichst genau abbilden. Für die Simulationen müssen zum anderen geeignete Schnittstellen entwickelt werden, die die relevanten Ausgangsgrößen an die jeweils nächste Teilsimulation übergeben.