Läppprozess:Definition, Wirkungsweise, Typen, Material, Vorteile, Anwendung [Notizen mit PDF]

Hallo Leser, hoffe es geht euch gut! In diesem Artikel lernen wir den Läppprozess und seine Unterthemen wie Definition, Arbeitsprinzip, Typen, Material, Vorteile, Nachteile und Anwendung im Detail kennen.

Und PDF zum Download am Ende jedes Artikels.

Fangen wir also an,

Was ist ein Läppprozess?

Läppen ist ein Niederdruck-Bearbeitungsverfahren zur Erhöhung der Maßhaltigkeit und Oberflächengüte des Werkstücks. Der Läppprozess verwendet feine Schleifpartikel, um eine Schneidwirkung auf der Oberfläche des Werkstücks auszuführen.

Das Werkstück wird mit Hilfe einer Maschine oder von Hand an der Läppplatte gerieben, mit pulverförmigen Schleifkörnern oder Schleifpaste dazwischen.

Der Läppprozess glättet die Oberfläche des Werkstücks, dies erhöht die Funktionalität und Ästhetik des Werkstücks. Es wird auch verwendet, um den korrekten Sitz zwischen zwei Werkstücken sicherzustellen und kleinere Unebenheiten zu korrigieren.

Prinzip des Läppverfahrens:

Der einfache Ablauf eines Läppprozesses umfasst drei Elemente. Ein Werkstück, eine Läppplatte und Schleifpartikel.

Schleifpartikel werden über die Läppplatte gegossen und das Werkstück wird darauf gerieben.

Die Schleifpartikel entfernen mikroskopisches Material vom Werkstück, wenn während der Relativbewegung zwischen der Platte und dem Werkstück eine Kraft ausgeübt wird.

Die Schleifpartikel neigen dazu, die mikroskopischen Spitzen und Täler, die auf der Oberfläche des Werkstücks vorhanden sind, zu verringern oder abzuflachen.

Merkmale des Läppprozesses:

Die folgenden Merkmale des Läppprozesses sind:

• Die Größe des beim Läppen verwendeten Schleifkorns variiert je nach gewünschter Oberflächenglätte zwischen 120 und 1200 Mesh.
• Das verwendete Schleifmittel kann in Pulverform vorliegen oder mit einigen geeigneten Ölen oder Fetten, sogenannten Vehikeln, gemischt werden.
• Beim Läppen wird eine sehr kleine Materialmenge entfernt, nämlich etwa 0,025 mm.
• Der Läppprozess kann manuell oder maschinell erfolgen.
• Häufig geläppte Materialien sind harte Materialien wie Stahl.
• Der während des Läppvorgangs ausgeübte Druck ist im Vergleich zu anderen Oberflächenbearbeitungsverfahren gering.

Arten von Läppprozessen:

Es gibt zwei Arten von Läppprozessen, die weiter in ihre jeweiligen Bereiche unterteilt sind:

1. Handläppen und
2. Maschinenläppprozess

Handläppprozess:

Wie der Name schon sagt, wird das Läppen, bei dem alle Kräfte manuell aufgebracht werden, als Handläppen bezeichnet. Es gibt zwei Arten von Handläppsystemen, die an der Verbesserung der Oberflächenqualität des Werkstücks beteiligt sind.

#1. Flaches Läppen:

Die Läppplatte ist hier aus Grauguss. Dieser enthält einige Rillen, die verwendet werden, um die Metallspäne und die darin enthaltenen Abfall-Schleifpartikel zu sammeln.

Schleifkörner der gewünschten Größe werden über die Schleife gestreut. Anschließend wird das Werkstück vorsichtig auf dem Schoß gerieben.

Bei Bedarf werden weitere Mengen an Schleifpartikeln der gleichen Maschenweite hinzugefügt. Bei Bedarf kann eine geeignete Flüssigkeit verwendet werden. Der Prozess muss von einem erfahrenen Bediener durchgeführt werden.

Sobald das Läppen abgeschlossen ist, muss das Läppen für die nächste Verwendung gereinigt werden.

Hinweis: Die Verwendung eines Übermaßes an Schleifpartikeln kann die Läppscheibe beschädigen. Dies kann zu einem unsachgemäßen Abschluss des Jobs und einem Scheitern der Überlappung führen.

#2. Zylindrisches Läppen:

Die zum Läppen von Innen- und Außenflächen von zylindrischen Werkstücken verwendeten Läppen bestehen aus Weichgusseisen, Kupfer oder Messing.

Zum Läppen der Innenfläche eines Zylinders werden die Läppungen so hergestellt, dass sie eine enge Passung mit dem Innendurchmesser haben. Die Läppscheiben bewegen sich in zufälliger axialer Bewegung bezüglich des Werkstücks. Dies erhöht die Oberflächengüte des Werkstücks sowie der Überlappungen.

Dabei werden die Schleifkörner mit Öl oder Fett vermischt. Die zum Läppen der Außenfläche eines Zylinders verwendeten Läppen werden als Ringläppen bezeichnet. Es ist mit einer Schraube zum Einstellen auf verschiedene Durchmesser versehen.

Das zu läppende Werkstück wird in einer Drehbank gehalten, um eine Drehbewegung bereitzustellen. Das Ringläppen wird dann auf dem rotierenden Werkstück hin- und herbewegt. Mit bestimmten Ölen und Fetten gemischte Schleifpartikel können verwendet werden.

Maschinenläppprozess:

Wenn der Läppvorgang mit Maschinen durchgeführt wird, spricht man von maschinellem Läppen. Nachfolgend sind verschiedene maschinelle Läppverfahren aufgeführt, die für verschiedene Arten von Werkstücken verwendet werden.

#1. Vertikale Läppmaschine:

Ein vertikaler Läppaufbau besteht aus einem Unterlappen, einem Oberlappen und einer Werkstückhaltevorrichtung. Das Werkstück wird auf dem unteren Wickel gehalten und in einem Jobhalter positioniert. Die obere Überlappung dient zum Be- und Entladen des Werkstücks.

Schleifpartikel, die mit pastösen Trägern gemischt sind, werden vor Beginn des Vorgangs auf die Runden aufgetragen. Beim Läppen einer ebenen Fläche wird das untere Läppteil stationär gehalten, während beim zylindrischen Läppen das untere Läppteil bewegt werden kann.

Mit vertikalen Läppmaschinen werden verschiedene Arbeiten geläppt, zum Beispiel Präzisionsendmaße, Wälzlagerrollen und Kugellagerkugeln.

Eine andere Art des vertikalen Läppaufbaus besteht aus einem Schleiftuch, das an der unteren Schleife befestigt ist. Identische Werkstücke können durch zufälliges Bewegen des Werkstückhalters geläppt werden. Dies wird Transponieren genannt.

Hinweis: Die untere Überlappung muss fixiert werden, während eine flache Oberfläche bearbeitet wird, da sie umkippen kann.

#2. Spitzenlose Läppmaschine:

Ein spitzenloses Rollenläppen besteht aus einer Regelrolle, einer Läpprolle, einem Werkstück und einem V-gekerbten Faserstab. Die Regulierwalze wird von einem Motor angetrieben, um der Anordnung eine Drehbewegung zu verleihen.

Mit einer Läpprolle wird das Werkstück aus der anderen Richtung geläppt. Der Durchmesser der Läppwalze ist doppelt so groß wie der Durchmesser der Regelwalze. Beide Walzen bestehen aufgrund ihrer Stabilität und geringen Kosten aus Gusseisen.

Die Walzen sind mit Schleifpartikeln gebunden. V-gekerbte Faserstäbe werden verwendet, um das zuzuführende Werkstück zwischen den Rollen zu halten. Das Werkstück wird mit einer hin- und hergehenden Bewegung sehr langsam in die Walze eingeführt.

Der Materialabtrag erfolgt durch die Einwirkung von Schleifpartikeln des Werkstücks. Mit Hilfe des spitzenlosen Läppens kann ein sehr feines Finish von 0,05 Mikron erzielt werden.

Beim spitzenlosen Läppen ist der Materialabtrag sehr langsam.

#3. Sphärische Läppmaschine:

Die zum Läppen von kugelförmigen Objekten verwendete Läppmaschine ist anders aufgebaut. Beim sphärischen Läppen werden zwei Spindeln verwendet.

Das zu läppende Werkstück wird an der ersten Spindel befestigt, die dem Werkstück eine Drehbewegung verleiht. Die andere Spindel wird verwendet, um das Werkzeug in einem bestimmten Winkel zum Werkstück zu halten.

Auch von der Werkzeugspindel wird Druck auf das Werkstück ausgeübt. Sobald das Werkstück in Rotation versetzt wird, erfolgt der Materialabtrag durch den Kontakt zwischen Schleifwerkzeug und Werkstück.

#4. Riemenüberlappung:

Beim Bandläppen wird ein Band aus Schleifgewebe verwendet, das für den Läppprozess verwendet wird. Der Riemen wird mit Hilfe eines Motors angetrieben. Es gibt zwei Räder, die verwendet werden, um den Riemen anzutreiben.

Das Werkstück wird manuell über das Rad mit dem Riemen berührt. Der Materialabtrag erfolgt nach dem Kontakt von Werkstück und Laufband.

Dies ist eine bequeme Läppmethode für Arbeiten mit geringer Präzision. Es bestehen keine Anforderungen zum Spannen des Werkstücks.

Für den Läppprozess verwendetes Schleifmittel:

• Verschiedene Arten von Schleifmitteln werden zum Läppen unterschiedlicher Materialhärten verwendet.
• Schleifmittel, die zum Läppen von harten Materialien verwendet werden, sind im Allgemeinen Siliziumkarbid und geschmolzenes Aluminiumoxid.
• Schleifmittel, die zum Läppen weicher Materialien verwendet werden, sind Chromoxid, ungeschmolzenes Aluminiumoxid und Granat.

Für den Läppprozess verwendete Fahrzeuge 

Als Trägerstoffe für Läppprozesse werden im Allgemeinen wasserlösliche Öle, Pflanzenöle, Mineralöle, Vaseline oder Fette verwendet. Fahrzeuge müssen folgende Eigenschaften aufweisen.

• Die Partikel müssen beim Mischen mit dem Vehikel gleichmäßig verteilt sein. Es darf keine Klumpen enthalten.
• Die Viskosität der Vehikel sollte nicht durch Temperaturänderungen beeinflusst werden.
• Ein Fahrzeug sollte bei hohen Temperaturen nicht verdunsten.
• Es sollte keine Korrosion für Metalloberflächen fördern.
• Es sollte von Natur aus ungiftig sein.
• Es sollte nicht am Werkstück haften und kann durch einfache Reinigung leicht entfernt werden.

Materialien, die dem Läppprozess unterzogen werden können:

Es gibt verschiedene ursprünglich zusammengesetzte Elemente, die einem Läppprozess unterzogen werden können. Einige davon sind Gusseisen, Keramik, Wolfram, Kunststoffe, Kohlenstoffverbindungen, Edelstahl, Bronze, Gummi und Silizium.

Läppprozessparameter:

Der folgende Parameter ist:

• Lappgeschwindigkeit: Die Läppgeschwindigkeit für einen idealen Läppbetrieb muss zwischen 1,5 und 4 m/s liegen
• Läppdruck: Der Läppdruck hängt von der Härte des Materials und den verwendeten Schleifpartikeln ab. Der Läppdruck variiert von 10 bis 30 kPa für weiche Materialien und bis zu 70 kPa für harte Materialien.
• Überlappungszulage: Die Läppzulage ist direkt proportional zur Läppzeit. Mit zunehmender Läppzugabe erhöht sich auch die Läppzeit. Die Läppzugabe hängt auch vom zu läppenden Material ab.
• Gusseisen - 0,2 mm
• Aluminiumlegierung - 0,1 mm
• Weicher Stahl - 0,05 bis 0,1 mm
• Gehärteter Stahl - 0,005 bis 0,02 mm

Vorteile des Läppverfahrens:

Es erhöht die Oberflächengüte des Werkstücks, indem es Spitzen und Täler auf der Materialoberfläche reduziert. Es verleiht dem Werkstück auch eine ästhetische Note.

Der Läppprozess erhöht auch die Lebensdauer der Passteile, indem die Reibung zwischen den Passteilen verringert wird.

Es vergrößert die Geometrie und die Abmessungen des Werkstücks. Außerdem sorgt es für einen perfekten Sitz zwischen den Werkstücken.

Aufgrund der minimalen Prozesswärme entstehen keine thermischen Spannungen innerhalb der Werkstückoberfläche.

Der Prozess kann auch von ungelernten Arbeitskräften durchgeführt werden. Dies liegt an der damit verbundenen Einfachheit und dem Fehlen computergestützter Steuerungen.

Es erhöht die Parallelität zwischen zwei parallel zueinander gehaltenen Teilen für verschiedene Fügeoperationen.

Nachteile des Läppverfahrens:

Das Läppen ist ein teurer Prozess, da der Schleifmittelverlust größer ist. Dieses Ergebnis ist eine erhöhte Verwendung von Schleifpartikeln für Poliervorgänge, was wiederum zu Produktionskosten führt.

Ein weiterer Nachteil des Läppverfahrens besteht darin, dass das Verfahren sehr langsam ist. Das Zeitspanvolumen beim Läppverfahren ist sehr gering. Dies macht die Verarbeitung zeitaufwändig, was zu einer verringerten Produktionsrate führt.

Bei einem Läppprozess wird die Abfallbewirtschaftung zum Problem. Beim Läppen fällt eine große Menge Schleifabfall an. Dies erschwert die Entsorgung des Abfalls.

Einige der Schleifmittel können in die Oberfläche des Werkstücks eingebettet werden, was zu einer späteren Beschädigung des Werkstücks führt.

Der Prozess ist im Allgemeinen nicht automatisiert; diese Ergebnisse werden arbeitsintensiv und erhöhen die Produktionskosten.

Anwendungen des Läppverfahrens: 

Das Läppverfahren wird zum Polieren von harten und spröden Metallen verwendet, die mit anderen Methoden schwer zu polieren sind.

Aufgrund seiner langsamen Materialabtragsraten wird es auch für die Bearbeitung von Materialien wie Glas verwendet.

Das Läppverfahren wird häufig zur Herstellung von Proben für metallurgische Tests verwendet.

Der Läppprozess wird aufgrund seiner genauen, gleichmäßigen Materialabtragung für die Ventilherstellung verwendet.

Die Automobilindustrie verwendet auch Läppverfahren für verschiedene Poliervorgänge.