Das Schleifen (auch Oberflächenschleifen genannt) wird verwendet, um auf strukturiertem Material eine glatte Oberfläche zu erwirken. Oberflächenbehandlungen, wie Schleifen und Polieren, sind weit verbreitete Verfahrensprozess in der Industrie, bei denen eine mit rauen Partikeln bedeckte Spinnscheibe (Schleifscheibe), Späne aus metallischen oder nichtmetallischen Substanzen von einem gewissen Werkstück abgeschliffen und dadurch eine glatte und zumeist glänzende Fläche erzeugt wird.
In der heutigen globalisierten Welt kommen diese Verfahrensprozesse zumeist innerhalb der programmierbaren Robotik zum Einsatz, bei der Industrieroboter den Prozess des Schleifens und Polieren übernehmen.
Ablauf und Prozess des Schleifens
Das Oberflächenschleifen ist der am häufigsten angewandte Behandlungsprozess für Werkstücke. Hierbei handelt es sich wie bereits erwähnt um einen Endbearbeitungsprozess, bei dem eine rotierende Schleifscheibe verwendet wird, um die flache Oberfläche von metallischen oder nichtmetallischen Materialien zu glätten. Hierbei wird auch die Oxidschicht und die Verunreinigungen auf der Werkstückoberfläche entfernt, um das Aussehen zu verfeinern. Doch es geht hierbei nicht nur um das Aussehen, sondern vor allem auch um eine gewünschte Oberfläche, der einen funktionalen Zweck erfüllen soll.
Der Oberflächenschleifer besteht aus einer Schleifscheibe, einer als Spannfutter bekannten Werkstückhaltevorrichtung und einem Hub- oder Drehtisch. Das Spannfutter hält das Werkstück stabil an Ort und Stelle, während daran gearbeitet wird. Dies kann auf zwei Arten geschehen:
- Ferromagnetische Teile werden durch ein Magnetfutter fixiert
- Nicht ferromagnetische, also nicht metallische Teile werden durch Vakuum oder mechanische Mittel fixiert.
Wurde dieses System früher von Hand und später mit Maschinen durchgeführt, kommt heutzutage sogar Industrieroboter zum Einsatz, um diese Verfahrensprozesse durchzuführen. Hierdurch konnten im Laufe der Zeit große Effizienten erzeugt werden.
Was muss eine Schleiferei mitbringen, um die Verfahrensprozesse professionell anwenden zu können?
Der Prozess der Oberflächenveredelung erfordert eine Vielzahl von Werkzeugen, Materialien und vor allem hochspezialisierte Fähigkeiten. Es ist in der Tat eine Kunst, deren Perfektion jahrelange Erfahrung erfordert. Zumindest müssen von der Lohnschleiferei jedoch einige Grundprinzipien und Techniken Vorhanden sein um eine gute uns solide Basis zu gewährleisten. Ein guter Schleifer, ob er seine Dienstleistung durch die Robotik, innerhalb seines Maschinenparks oder in Handarbeit anbietet, muss gewisse Hauptprozesse kenne. Zwei dieser Prozesse sind das Schleifen und das Polieren
Das Schleifen
Während auf technischer Ebene, das Bearbeiten (Biegen, Formen, Gießen) der Ausgangspunkt der Herstellung ist, beginnt beim Schleifen die eigentliche Arbeit des Oberflächenveredelungsprozesses. Nach der Bearbeitung des Metalls ist sein Oberflächenzustand normalerweise rau mit Rippen und Schneidspuren. Eine Schleiferei verwendet hier entweder einen Handschleifer (Handarbeit) oder lässt die Schleifarbeiten von einem Industrieroboter ausführen. Grundsätzlich ist es nicht trivial Oberfläche glatt genug zu machen, um sie anschließend sauber zu polieren. Schleifer, die in Handarbeit das Werkstück bearbeiten, neigen dazu, den Wellenkonturen der rauen Oberfläche zu folgen, was es schwierig macht, die glatten oder flachen Oberflächen zu erzeugen, die für die nachfolgende Politur erforderlich sind.
Erfahren Schleifer sind hier jedoch in der Lage, die Schleifhübe nach Möglichkeit in einem Winkel von 45 bis 90 Grad relativ zu den im Bearbeitungsprozess entwickelten Rillen auszurichten. Hierbei wir darauf geachtet, das auch die Drehrichtung stimmig ist, denn wenn ein Hub in eine Richtung ausgeführt wird, die einer Drehung des Schneidwerkzeugs entgegengesetzt ist, neigt der Schleifer dazu, vom Schnitt wegzulaufen. Andererseits kann das Schleifen durch eine asymmetrische Drehbewegung des Rades dazu führen, dass der Stein tiefer schneidet als gewünscht. Ein erfahrener Handwerker wird an einer Reihe kleiner Bereiche arbeiten und diese dann später miteinander verbinden, um das beste Endergebnis zu erzielen.
Die Schwierigkeit, die bestehenden Risiken und der generelle Aufwand beim händischen Schleifen lässt erkennen, dass es sehr ratsam ist für den Schleif Prozess einen Industrieroboter einzusetzen, denn dieser ist in der Lage, mit genauster Präzision, die genannten Ausführungsprozesse ohne Verluste durchzuführen.
Das Polieren
Das Polieren ist der letzte Schritt des Veredlungsprozesses eines Werkstückes. Beim Polieren wird durch Reiben oder auch durch eine chemische Behandlung eine glatte und glänzende Oberfläche erzeugt, wobei je nach Anforderung sogar eine signifikante Spiegelreflexion erzeugt werden kann. In einigen Materialien, wie beispielsweise bei Metallen, bei Gläsern oder schwarzen und transparenten Steinen, kann durch das Polieren auch eine diffuse Reflexion entfernt werden. Hierzu sollte man wissen, was mit dem bloßen Auge nicht gesehen werden kann, denn wenn eine unpolierte Oberflächen mit einem Mikroskop tausendfach vergrößert werden, ist die tatsächliche Struktur, bestehend aus Kerben und Erhebungen, zu erkennen. Durch den Vorgang des Polierens werden diese „Berge“ und Täler abgerieben, sodass die Oberflächenstruktur noch viel glatter ist, als nach dem Schleifen. Der Prozess des Polierens mit Schleifmitteln beginnt mit einer groben Korngröße und geht allmählich zu den feineren über, um die Oberflächenfehler effizient zu glätten und optimale Ergebnisse zu erzielen.
Es ist also zu erkennen, dass eine Schleiferei gut ausgerüstet sein sollte, um effektiv arbeiten zu können und sie sollte viel Erfahrung mitbringen, um ihr Fach adäquat zu erfüllen.
