Stefan Gotteswinter - Technische Mitteilungen

Diamantgeschliffene Abziehsteine

Allgemeines

In der Metallbearbeitung sind wir ständig darauf angewiesen Schlagstellen, Grate, aufgeworfenes Material und Kratzer in Präzisionsoberflächen zu entfernen bzw. zu egalisieren. Macht man das nicht, ist Präzision beim Fügen von Flächen Glückssache.

Übliche Methode hierfür ist ein Abziehstein, mit dem die Fläche mehr oder weniger gleichmäßig bearbeitet wird, mit dem Versuch nur das aufgeworfene Material zu entfernen. Leider hinkt diese Methode etwas, da die meisten käuflichen Abziehsteine nur begrenzt eben/flach sind. Außerdem ist die sehr offene Körnung in der Regel dazu gedacht sehr viel Material abtragen zu können. Das sind zwei Eigenschaften, die dazu führen, dass wir beim Egalisieren mit normalen Abziehsteinen nahezu immer die Oberfläche um die Schlagstelle mit bearbeiten oder verkratzen.

Das sieht nicht nur amateurhaft aus, auf Dauer beeinträchtigt es auch die Präzision der gesamten Fläche.

Möglichkeit ist es, die Abziehsteine mit einer Flachschleifmaschine und einer Diamantschleifscheibe zu überschleifen. Das löst einige Probleme direkt – Die Abziehsteine sind danach sehr eben und dadurch, dass das alle Schleifkörner anschließend auf gleicher Ebene sind, neigen die Steine dazu, auf ebenen Flächen kein Material abzutragen – Alles, was passiert ist, dass aufgeworfenes Material durch die erhöhte Flächenpressung abgetragen wird, bis der Abziehstein wieder vollflächig auf der zu bearbeitenden Fläche aufliegt.

Ein weiterer Punkt ist, dass die Steine immer paarweise verwendet werden sollten. Normalerweise setzt sich Metallabrieb oder einzelne ausgebrochene Schleifkörner in einem Schleifstein fest und erzeugt einen Überstand, der die zu bearbeitende Oberfläche verkratzen kann. Reibt man zwei der geschliffenen Abziehsteine gegeneinander, bevor man sie auf der zu bearbeitenden Fläche aufsetzt, stellt man sicher, dass keinerlei Überstehende Fremdkörper die Oberfläche beschädigen können.
Die Steine werden dabei aufeinander gerieben bis man ein klares, „glasartiges“ Reiben der Steine aufeinander hört, kein Kratzgeräusch.

Bei Präzisionsarbeiten dienen die Steine nicht nur zum Beseitigen von aufgeworfenem Material, sie dienen auch als Prüfmittel – Gleiten die Steine ohne jeden Widerstand über eine Fläche, kann man sicher sein, dass kein Material aufgeworfen wurde.

Breite Bekanntheit haben die diamantgeschliffenen Abziehsteine durch Robin Renzetti erhalten:

Robin hat in dem Video sowohl die Anwendung als auch die Herstellung beschrieben – Meine Vorgehensweise zur Herstellung ist eine Abwandlung davon.

Herstellung

Als Ausgangsmaterial für die geschliffenen Abziehsteine kann jeder gute Korundbankstein verwendet werden.

Notwendiges Werkzeug

Abgesehen von einer Flachschleifmaschine und einem Schleifschraubstock benötigt man selbstverständlich die passenden Schleifscheiben

Achtung: Das schleifen der Abziehsteine ist eine dreckige und staubige Arbeit. Möglichst optimale Staubabsaugung ist absolut notwendig, im Idealfall schleift man mit Überflutungskühlung. Eine Staubmaske ist trotzdem eine sehr gute Idee.

Metallgebundene Diamantschleifscheibe Körnung D125 zum Schruppen (links) und eine Kunstharzgebundene Diamantschleifscheibe Körnung D125 zum schlichten. Bezeichnung der Kunstharzgebundene Diamantschleifscheibe die bei mir zum Einsatz kommt.

Die Schruppschleifscheibe kann man sich sparen, wenn man nur ein oder zwei Schleifsteinpaare schleifen will. Aber da ich relativ große Stückzahlen produziere, verwende ich die Metallgebundene Scheibe, um die Kunstharzgebundene Scheibe zu schonen. Ansonsten passiert es sehr schnell, dass die Kunstharzgebundene Scheibe Verschleiß in Form eines großen Eckradius, Kantenfase oder einer stark konischen Umfangsfläche ausbildet.

Vorbehandlung der Abziehsteine

Tränken in Kaliwasserglas, mehrere Tage Trocknungszeit.

Die Abziehsteine, nach dem tränken in Kaliwasserglas, bereit zum Schleifen.

Schruppen der schmalen Längsseiten

Die Abziehsteine sind ab Hersteller meistens alles andere als Eben oder rechtwinklig. Bei meiner Vorgehensweise spanne ich die Steine im Paar stehend in einem Schleifschraubstock und schleife die schmalen Längsseiten beider Steine so parallel wie möglich. Hat man eine Metallgebundene Diamantschleifscheibe, verwendet man diese sinnvollerweise für diese noch sehr groben Arbeiten.

Ein Paar Abziehsteine im Schleifschraubstock gespannt, auf zwei Parallelleisten aufgelegt. Hier erkennt man das Schliffbild der Metallgebundenen Diamantschleifscheibe, der Seitenversatz beträgt etwa 0,5-1mm.

Schruppen der großen Planflächen

Gleiche Vorgehensweise beim schleifen der Planflächen. Durch die zuvor parallel geschliffenen Längsseiten lassen sich die Steine jetzt verzugsfrei spannen.

Schruppen der Planfläche, der Unterschied zwischen der Rohfläche des Steins und der geschruppten Oberfläche sollte klar ersichtlich sein.

Feinschleifen der großen Planflächen

Jetzt wechselt man zur Kunstharzgebundenen Diamantschleifscheibe, um die Oberfläche der Abziehsteine fein zu schleifen.

Für die bestmögliche Qualität sollte die Diamantschleifscheibe nach dem Aufspannen kurz mit einem Stück Molybdän abgerichtet werden. Das reduziert Rattermarken in Schleifrichtung. Besonders bei weißem Korund ist der Schleiffortschritt schwer zu verfolgen. Hier hilft es, die Oberfläche mit einem Bleistift einzufärben. Das Feinschleifen erfolgt in zwei Schritten – Zuerst wird mit voller Schleifscheibenbreite vorgeschliffen, um die groben Spuren der Schruppschleifscheibe zu entfernen. Dabei wird nach jedem Durchgang die Scheibe um ihre volle Breite versetzt, um den Verschleiß möglichst gleichmäßig zu halten.

Im Anschluss stellt man die Schleifscheibe etwa 0,05mm tiefer und schleift die komplette Oberfläche mit etwa 0,1-0,2mm Seitenversatz pro Hub. Dadurch verhindert man, dass sich eine eventuelle vorhandene Konik der Schleifscheibe auf der geschliffenen Oberfläche abbildet.

Feinschleifen der schmalen Längsflächen

Beim Schleifen der Längsseiten wählt man die gleiche Vorgehensweise, Vorschleifen mit vollem Scheibenversatz, anschließendes Feinschleifen mit sehr kleinem Seitenversatz.

Beim Feinschleifen der schmalen Längsseiten können die Steine wieder im Paar gespannt werden.

Entgraten/Anfasen

Die Kanten der Abziehsteine sind nach dem Schleifen extrem scharfkantig. Die Kanten können mit einer Diamantfeile oder einem Stabschleifer und einem Metallgebundenem Diamantschleifstift gebrochen werden.

Anwendung

• Die Steine immer trocken verwenden! (Werden die Steine mit Öl, Wasser, Petroleum o.Ä. verwendet, bildet sich abrasiver Schlamm der die Oberfläche des Werkstückes zerkratzt.)
• Vor jeder Anwendung die Steine gegeneinander reiben um eventuell eingebetteten Metallabrieb, der die Oberflächen zerkratzen könnte, abzutragen – Das ist auch der Grund warum diese Steine paarweise geliefert werden. Man spürt am Anfang, direkt nach dem aufeinander setzen der Steine einen Widerstand, wenn man Versucht die Steine gegeneinander zu verschieben. Dieser Widerstand entsteht durch minimal erhabene Schleifkörner, Abrieb, etc. Werden die Steine anschließend aufeinander gerieben, egalisieren sich diese Überstände und der Stein ist Einsatzbereit – Die Steine müssen ohne Widerstand aufeinander gleiten. Dieser Vorgang sollte jedesmal wiederholt werden, bevor einer der Abziehsteine auf einer neuen abzuziehenden Fläche platziert werden soll. Anschließend den Stein auf die zu bearbeitende Fläche aufsetzen und seitlich bewegen, das Vorhandensein von Graten oder aufgeworfenem Material spürt man. Die Fläche so lange bearbeiten, bis der Stein frei auf der Oberfläche gleitet, ggf. Optisch kontrollieren.
• Die zu bearbeitenden Werkstücke sollten sauber und fettfrei sein. Umso hochwertiger die zu bearbeitende Ausgangsfläche, umso gründlicher muss gearbeitet werden. Bei verschmutzten Werkstücken ist ein Verkratzen der Oberflächen durchaus möglich.
• Die Steine müssen nicht nach jedem Gebrauch gereinigt werden.
  

  Es hat sich herrausgestellt, dass eine Reinigung am besten wie folgt möglich ist: Ein Stück Wellpappe wird mit einem Universalsprühöl (z.B. WD40) oder Petroleum eingesprüht, anschließend werden die Steine über die angefeuchtete Wellpappe gerieben, dabei werden alle relevanten Verschmutzungen von den Steinen entfernt.
  Anschließend die Steine mit Pressluft abblasen oder mit einem Fusselfreien Tuch trocknen, im Anschluss sind die Steine wieder Einsatzbereit.

  Reinigen eines Abziehsteines auf mit WD40 eingesprühter Pappe	Abtrocknen mit einem sauberen Mikrofasertuch

  Eine leichte Verfärbung durch Schmutz hat keinen Einfluss auf die Eigenschaften des Steines. Eingebettete Metallspäne jedoch können zu bearbeitende Oberflächen beschädigen und sollten vorsichtig mit einer Reißnadel aus der Oberfläche des Steins entfernt werden.
• Die Körnung der grauen Seite ist mittel-fein, die weiße Seite fein. Beide Seiten des Abziehsteines erzeugen allerdings nahezu gleichwertige Oberflächen. Es ist daher sinnvoll die graue Seite für „gröbere“ Arbeiten zu verwenden, die weiße Seite für kritische Oberflächen die auf keinen Fall verkratzt werden dürfen.
• Nicht verwenden um z.B. Werkzeuge zu schärfen, durch die kleine Kontaktfläche oder scharfe Werkzeugkanten kann die Ebenheit der Steine beeinträchtigt werden.