Patentierte Schleifkörper für die Gleitschlifftechnik

Geht es darum, die Qualität von Produkten durch eine bauteilspezifische Oberflächenbearbeitung zu sichern, kommt die Gleitschlifftechnik für unterschiedlichste Aufgabenstellungen zum Einsatz. Dabei rücken zunehmend Ressourceneffizienz und Nachhaltigkeit ins Zentrum der Ausrichtung von Unternehmen. Und nicht zuletzt erfordern die zunehmende Automatisierung und Digitalisierung von Produktionsprozessen auch in der Gleitschlifftechnik entsprechend angepasste Lösungen. Diese Herausforderungen beantwortet die Rösler Oberflächentechnik GmbH seit Jahrzehnten mit konsequenter Forschung und Entwicklung sowohl bei der Maschinen-, Prozess- und Automatisierungstechnik als auch bei Verfahrensmitteln, die das Unternehmen ebenfalls selbst produziert. „Wir beschäftigen uns sehr intensiv mit den Trends und Anforderungen der verschiedenen Branchen und Märkte. Diese Erkenntnisse setzen wir in systematischer Entwicklungsarbeit in innovative Produkte um, die unseren Kunden einen spürbaren Mehrwert bieten und das Anwendungsspektrum der Gleitschlifftechnik erweitern“, berichtet Rüdiger Böhm, Global Manager R&D bei Rösler.

Eine solche Innovation ist der Multishape-Keramikschleifkörper. Er unterscheidet sich von allen bisher auf dem Markt verfügbaren Schleifkörpern durch seine patentierte Form ohne planparallele Flächen. Das besondere Design wirkt einerseits Verklemmungen entgegen, die insbesondere bei komplex geformten Werkstücken die Bearbeitung beeinträchtigen und häufig nur manuell wieder entfernt werden können. Andererseits ermöglicht die Form mit allseitig gerundeten Flächen, dass bisher nicht oder nur sehr aufwendig in Gleitschliffverfahren zu bearbeitende Werkstücke prozesssicher und effizient entgratet, kantenverrundet und geschliffen werden können. Dazu zählen Bauteile mit schwer zugänglichen Bereichen, beispielsweise Radien, Hinterschneidungen, Einkerbungen und Schlitze, wie sie unter anderem bei Stanz-Biegeteilen zu finden sind. Eine ebenso effektive wie homogene Außen- und Innenbearbeitung lässt sich mit dem ungewöhnlichen Keramikschleifkörper auch bei Rohrabschnitten und Komponenten mit schöpfenden Geometrien wie Gehäusen und Tiefziehteilen realisieren.

Ein im Vergleich zu klassischen Keramikschleifkörpern schnelleres Umwälzverhalten, eine höhere Bewegungsaktivität und ein optimierter Materialabtrag ermöglichen darüber hinaus um bis zu 10 % kürzere Bearbeitungszeiten. Dies leistet einen wichtigen Beitrag zur Erhöhung der Produktivität und Wirtschaftlichkeit. Im Einsatz überzeugt der Multishape außerdem durch eine gleichmäßige Abnutzung. Diese sehr gute Formbeständigkeit der Schleifkörper erlaubt eine längere Nutzung, was sich positiv auf die Betriebskosten auswirkt. Die Schleifintensität lässt sich durch verschiedene Keramikqualitäten an die Anwendung anpassen.

Schaumbildung ist eine Begleiterscheinung, die bei Gleitschliffprozessen mit Kunststoffschleifkörpern, auch bei sogenannten schaumreduzierten Varianten, immer wieder auftritt. Problematisch ist der Schaum, da er wie ein Puffer zwischen Bauteilen und Schleifkörpern wirkt und dadurch die Abtrags- beziehungsweise Schleifwirkung vermindert. Dies führt zu einer eingeschränkten Prozesssicherheit, das geforderte Ergebnis kann in der definierten Bearbeitungszeit nicht mehr gewährleistet werden. Darüber hinaus legt sich der mit Abrieb und Feinstpartikeln angereicherte Schaum auf den Teilen ab, was zu Verunreinigungen auf den bearbeiteten Werkstücken führt. Hinzu kommt, dass Schaum die Aufbereitungsqualität des Prozesswassers verschlechtert, sodass mehr Compound eingesetzt und das Wasser früher ausgetauscht werden muss. Und nicht zuletzt, verschmutzt aus den Anlagen austretender Schaum das Arbeitsumfeld. Bisher wurde versucht, der Schaumbildung durch Additive entgegenzuwirken. Allerdings mit nur mäßigem Erfolg bei zusätzlichen Kosten und verringerter Nachhaltigkeit. Dieses Problem hat die Entwicklungsabteilung von Rösler mit einer schaumfrei arbeitenden Rezeptur gelöst: der so genannten N-Variante.

”Vor der Produkteinführung zeigten umfangreiche Feldversuche mit verschiedenen Pilotanwendern, dass die schaumfreien Kunststoffschleifkörper über identische Schleifeigenschaften und -leistungen verfügen wie die bisherigen Varianten”, ergänzt Christian Höhn, Abteilungsleitung Technologiemanagement Gleitschlifftechnik bei Rösler. Festgestellt wurde in den Versuchen auch, dass der Gleitschliffprozess mit den weiterentwickelten Schleifkörpern deutlich stabiler läuft und das geforderte Ergebnis homogen in kürzeren Bearbeitungszeiten erreicht wird. Dieser positive Effekt auf die Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit wird durch eine längere Nutzungsdauer der Schleifkörper und des Prozesswassers sowie einen verringerten Compound-Verbrauch weiter erhöht. ”Verschiedene Anwender sind aufgrund der störenden Schaumbildung bisher auf einen Keramikschleifkörper ausgewichen. Für diese Unternehmen ist die schaumfreie Variante eine Alternative, um ihre Prozesse zu optimieren”, merkt Christian Höhn an. In der schaumfreien N-Version sind alle Kunststoffschleifkörper aus dem umfangreichen Rösler-Programm erhältlich.

Mit der dritten Rösler-Neuentwicklung des Jahres 2021 lässt sich die Staubentwicklung, die bei der Trocknung mit Naturgranulaten wie Maisschrot prozessbedingt entsteht, signifikant eindämmen. Das flüssige, leicht zu dosierende Additive Anti-Dust bindet bereits in geringen Mengen den entstehenden Staub. Je nach Betriebsdauer und Werkstücken kann das Additive einfach manuell oder automatisiert nachdosiert werden. Anti-Dust wird in Kombination mit dem Granulat bei Trocknungsprozessen von Metall- und Kunststoffteilen eingesetzt und gewährleistet ohne Beeinträchtigung der Trocknungsleistung fleckenlos trockene Oberflächen. Gleichzeitig werden Staubrückstände an den Werkstücken, im Trockner und dem Umfeld minimiert. Es leistet dadurch einen Beitrag zu einer sauberen, staubarmen Arbeitsumgebung.

„In puncto Umweltverträglichkeit überzeugt Anti-Dust ebenfalls, es ist rein pflanzlichen Ursprungs und lebensmittelecht“, merkt Rainer Schindhelm, Bereichsleitung Verfahrensmittel-Fertigung bei Rösler, an. Die Performance der Gleitschlifftechnik weiter zu erhöhen und gleichzeitig die Nachhaltigkeit zu verbessern sowie CO2-Emissionen zu verringern, steht auch im Mittelpunkt der Neuentwicklungen von Rösler für das Jahr 2022. Dafür befinden sich bereits verschiedene Lösungen aus den Bereichen Maschinentechnik und Verfahrensmitteln in der Felderprobung bei Kunden.