Diamant-Glättwerkzeuge

Heutzutage wird gehärteter Stahl häufig in der Automobilbranche verwendet, vor allem zur Herstellung von Ritzeln, Nockenwellen, Kurbelwellen und Tellerrädern. Da diese Teile in der Regel dynamischer Belastung ausgesetzt sind, sollte ihre Dauerfestigkeit hoch sein. Wenn die Härte solcher Teile 45 HRC übersteigt, spricht man von Hartbearbeitung. Da das Präzisionshartdrehen das herkömmliche Schleifen bei der Bearbeitung gehärteter Komponenten ersetzen kann, hat sich seine Verwendung in der Industrie dramatisch ausgeweitet. Allerdings stellte sich später heraus, dass Hartdrehen keine ausreichende Oberflächengüte oder richtige Härte in den Schichten unter der Oberfläche bietet und zu Zugeigenspannungen führen kann, die sich ungünstig auf die Lebensdauer auswirken. Um diese Grenzen des Hartdrehens zu überwinden, ist nach dem Hartdrehen ein Endbearbeitungsvorgang wie das Gleitdiamantpolieren erforderlich, um die richtige Oberflächenintegrität zu erzielen.

Diamantpolieren ist ein Endbearbeitungsprozess, der kinematisch dem Drehen ähnelt, jedoch ohne Spanabnahme, bei dem ein Verformungswerkzeug mit einem kugelförmig geschliffenen und polierten Diamanten unter Druck über die Oberfläche des Werkstücks gleitet und eine plastische Verformung verursacht. Die Hauptvorteile des Prozesses sind die Verbesserung der Korrosions- und Verschleißfestigkeit, die Erhöhung der Mikrohärte, die Verringerung der Oberflächenrauheit, die Erzeugung von Druckeigenspannungen und die Verfeinerung der Mikrostruktur der Oberfläche. Dadurch wird die Dauerfestigkeit des Werkstücks verbessert. Diese Vorteile ermöglichen es, das Schleifen durch das Diamantpolieren von hartgedrehten Stahlkomponenten zu ersetzen.

Sowohl konventionelle als auch CNC-Drehmaschinen werden meist für das Brünieren verwendet. Während sich das Werkstück dreht, wird der Brünierkopf gegen das Werkstück gedrückt und bewegt sich axial. Die grundlegenden Steuerungsparameter des Diamantpolierverfahrens sind ...

Polierkraft (, N),
Poliervorschub (, mm/U),
Drehzahl des Bauteils (, U/min),
oder die Poliergeschwindigkeit (, m/min),
und die Abnutzung des Diamantradius (, mm).

Bisher wurden viele Studien durchgeführt, um den Einfluss von Polierparametern und deren Wechselwirkungen auf die Ergebnisse des Diamantpolierprozesses, wie Oberflächenrauheit, Oberflächeneigenspannungen, Mikrohärte und Mikrostruktur, zu untersuchen. Die Ergebnisse dieser Studien zeigen, dass die Wirksamkeit des Diamantpolierprozesses stark von der Bandbreite der angewandten Polierparameter und deren Wechselwirkungen, der Art des polierten Materials und seiner Härte sowie der Umgebung des Polierprozesses, wie Schmierung und Verschleiß des Diamantradius, abhängt.

Um die Auswirkung des Diamantschleifprozesses auf die resultierende Oberflächenrauheit zu untersuchen, stellen wir unten Links zur Verfügung. (Demnächst)