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Trennschleifen verkürzt die Zykluszeit beim Ablängen hochfester Profile

24.06.2008
Das Trennschleifen ermöglicht sehr kurze Spanzeiten, die übliche Sägezeiten deutlich unterschreiten. Die abgetrennten Flächen sind absolut weiß und erfahren keine thermische Umwandlung. Die Werkstücktemperatur wird dabei nur unwesentlich, um etwa 10 bis 20 °C erhöht, denn die durch Reibung entstehende Erwärmung wird mit den abgetrennten Spänen abgeführt.

Klassischerweise kommen zum Ablängen von Stabmaterialien und Profilen Sägen in verschiedenen Ausführungen zum Einsatz. Doch wie sieht eine technische Lösung aus, wenn die Säge nicht mehr wirtschaftlich eingesetzt werden kann? Dies ist zum Beispiel beim Trennen von hochfestem und gehärtetem Material, bei verschiedenen Materialpaarungen, bei unterschiedlichen Festigkeiten oder bei sandbehafteten Materialien, wie sie häufig in Gießereien vorkommen, der Fall.

Oft werden für diese Arbeiten zeitlich und monetär aufwändige Lösungen praktiziert, weil effektive Bearbeitungsverfahren nicht bekannt sind. Für solche Anwendungsfälle bietet die Reichmann & Sohn GmbH verschiedene Lösungen durch Trennschleifprozesse an. Durch die stetige Weiterentwicklung des Verfahrens konnten die Abtrags- und Trennleistungen in Bereiche gesteigert werden, die noch vor kurzem undenkbar waren.

Neben der Machbarkeit überrascht der Trennschleifprozess durch sehr kurze Spanzeiten, die übliche Sägezeiten deutlich unterschreiten. Um eine Vorstellung zu vermitteln, soll folgendes Beispiel den Prozess verdeutlichen. Eine Führungsschiene mit hochfesten Oberflächen für Kugelführungswagen mit einer Abmessung von 60 mm × 60 mm wird zum Beispiel in 10 s getrennt.

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Die abgetrennten Flächen sind absolut weiß und erfahren keine thermische Umwandlung. Die Werkstücktemperatur wird dabei nur unwesentlich, um etwa 10 bis 20 °C erhöht. Solche Trennleistungen können natürlich nur mit sehr stabilen Maschinen mit absolut schwingungsfreiem Aufbau und ausreichender Motorisierung, die bei etwa 100 kW beginnt, erzielt werden.


Entstehende Wärme wird mit den Spänen abgeführt
Grundsätzlich wird auch bei diesem Trennverfahren zwischen Nass- und Trockenbearbeitung unterschieden. Man kann davon ausgehen, dass alle Materialien trocken bearbeitet werden können. Zu beachten ist, dass der eigentliche Trennprozess mit einer ausreichenden Motorisierung durchgeführt wird. Der Trennprozess muss in einer sehr kurzen Taktzeit durchgeführt werden, damit die durch Reibung entstehende Wärme mit den abgetrennten Spänen abgeführt wird. Diese technische Anforderung an die kurze Bearbeitungszeit kommt natürlich einer hohen Produktivität der Anlage zugute. Die Zykluszeiten werden deutlich verkürzt.

Der Nasstrennprozess wird meist ausgewählt, wenn weitere Anforderungen an die Trennaufgabe gestellt werden. Dazu zählt zum Beispiel die schonende Werkstückbehandlung bei polierten Oberflächen. Gerade beim Konfektionieren und Ablängen von fertiggeschliffenen, hochpräzisen Stabmaterialien und Profilen ist zu beachten, dass sich keine Schleifpartikel auf dem Werkstück ablagern. Diese könnten beim Transport Markierungen hinterlassen. Auch könnten sich feinste Partikel aus dem Schleifprozess an der Oberfläche des Bauteils anbacken oder einbrennen.

Durch das Abspülen der Werkstücke mit Kühlmittel und dem Ablöschen der Funken werden die heißen Schleifpartikel abgekühlt. Sie können sich nicht mehr in die Oberfläche einbrennen und werden gleichzeitig von der Werkstückoberfläche abgespült.

Trennscheibe bewegt sich zusätzlich vor- und rückwärts

Besonders bewährt hat sich beim Nasstrennschleifen das Oszillations-Kappschnitt-Verfahren. Dabei bewegt sich die Trennscheibe nicht nur in das zu trennende Material, sondern zusätzlich vor- und rückwärts im Fahrschnitt. Im Vergleich zum normalen Kappschnitt ergeben sich einige Vorteile.

Durch die offene Geometrie des Trennschlitzes können die abgeschliffenen Materialpartikel optimal abgeführt werden. Auch begünstigt die Geometrie, dass der Eingriffswinkel an der Trennscheibe deutlich reduziert ist. Der Schleifprozess findet nur an einem Punkt oder einem kurzen Umfangsstück statt. Durch die Wanderung des Schleifpunktes wird die notwendige Antriebsleistung deutlich reduziert und die Kühlmittelzufuhr zum eigentlichen Trennprozess erheblich erleichtert. Daraus ergibt sich eine sehr geringe Wärmebelastung am Werkstück. Auch ist es bei diesem Verfahren möglich, Werkstücke gratfrei zu trennen. So werden zum Beispiel gehärtete Kolbenstangen gratfrei auf Länge getrennt und anschließend ohne Entgratung dem weiteren Fertigungsprozess zugeführt.

Das Trennschleifen wird erfolgreich eingesetzt bei allen schwer zerspanbaren Materialien des allgemeinen Maschinenbaus. Typische Anwendungen sind Trenn- und Ablängaufgaben bei:

-Führungsschienen und -stangen,

-Zahnstangen,

-Kolbenstangen (weich, gehärtet oder hartverchromt),

-Kugelrollspindeln und Gewindespindeln sowie

-gehärteten Buchsen und Spannzangen.

Reichmann & Sohn bietet dafür die passende Technik an. Die Anlagen sind mit allen bekannten Handlings- und Beschickungseinrichtungen verfügbar.

Karl Kustermann ist Manager Design & Technology bei der Reichmann & Sohn GmbH, Weißenhorn.

Rüdiger Kroh | MM MaschinenMarkt
Weitere Informationen:
http://www.maschinenmarkt.vogel.de/themenkanaele/produktion/trenntechnik/articles/125083/

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