Die flüssige Feile

In der Industrie haben Bearbeitungsmaschinen die Handwerker in vielen Bereichen ersetzt. Doch gerade bei komplexen Arbeiten zeigt sich, dass die automatischen Gesellen zehn linke Daumen haben können. Filigrane Werkzeuge, die etwa Aluminium- oder Kunststoffprofile umformen, werden daher oft noch von Meisterhand poliert. So können ein bis zwei Tage vergehen, bis ein Werkzeug fertig bearbeitet ist. Mit einer »flüssigen Feile« ist die gleiche Arbeit dagegen in dreißig bis vierzig Minuten getan.

»Im Formen- und Werkzeugbau wird dieses Endbearbeitungsverfahren immer häufiger eingesetzt«, erklärt Dr. Detlef Bottke von der Firma Micro Technica Technologies GmbH, einem Hersteller von Entgrat- und Oberflächentechnologien sowie Präzisionsbearbeitungs- systemen. »Unsere Kunden müssen oft komplex geformte dreidimensionale Metalloberflächen mit Hinterschneidungen präzise entgraten und polieren können. Mit konventionellen Verfahren ist da meist nichts zu machen.« Als Medium dient ein flüssiger Kunststoff, der Schleifkörner aus Aluminiumoxid, Siliciumcarbid, Borcarbid oder Diamant enthält. Je nach Anwendung und dem zu bearbeitenden Werkstück sind sie verschieden geformt und konzentriert. Bei jeweils optimalem Druck wird die Suspension durch das Bauteil gepresst. Dabei wird gezielt Material abgetragen oder fachlich genauer: abgetrennt. »Leider sind die genauen Mechanismen derzeit noch unbekannt«, gibt Detlef Bottke zu. »Um die gute Maßhaltigkeit im Bereich weniger Mikrometer und die Reproduzierbarkeit des Verfahrens weiter zu steigern, musste Grundlagenforschung geleistet werden.«

Die grundlegenden Zusammenhänge zwischen Werkstückeigenschaften und Parametern des Schleifmediums nimmt das Unternehmen mit dem Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK in Berlin unter die Lupe. Ingenieur Marcus Brücher vom IPK veranschaulicht dies an nur einem Beispiel: »Die Schleifkörner nutzen sich, wie in jedem Schleifverfahren, im Laufe der Zeit ab. Bisher kann noch keine zuverlässige Aussage darüber getroffen werden, wann die abrasive Wirkung des teuren Mediums nicht mehr ausreicht. Zu frühes Austauschen des Schleifmittels treibt die Kosten unnötig in die Höhe – zu spätes Austauschen beeinträchtigt die Genauigkeit des Vorgangs.« Die Simulation des Verschleißzustandes soll unter anderem als Basis für eine Software verwendet werden, die den Anwender rechtzeitig auf einen fälligen Austausch hinweist.

Ansprechpartner:

Dr.-Ing. Marcus Brücher
Telefon 0 30 / 3 90 06-1 47
Fax 0 30 / 3 91 10 37

Dipl.-Ing. Hubert Szulczynski
Telefon 0 30 / 3 14-2 34 73
Fax 0 30 / 3 14-2 58 95

Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen
und Konstruktionstechnik IPK
Pascalstraße 8-9, 10587 Berlin