Wie proprietäre Körner Vlies-Schleifmittel für überlegene Oberflächen verbessern

Geschrieben von Mike Shappell, Senior Application Engineer, Norton | Saint-Gobain Abrasives

Über die Jahre hat die Oberflächenveredelungsindustrie das Wachstum der Vlies-Technologie in fast jedem Bereich gesehen. Von Luft- und Raumfahrt, Automobil, dekorativer/kosmetischer Veredelung, Medizintechnik und vielen anderen – das einzigartige Finish, das bei Verwendung von Vlies-Schleifmitteln erzielt wird, erfüllt einige sehr wichtige Anforderungen an die Veredelung. Die Fähigkeit, ein strukturiertes Finish auf die Oberfläche eines Bauteils zu bringen, ohne die Notwendigkeit von unordentlichen, inkonsistenten fettfreien Pasten, ist nur die Spitze der Vorteile, die Vlies-Technologie bietet. Während finale strukturierte Finishes noch immer ein Hauptbestandteil des Gesamtmarktes für Vlies-Produkte sind, ist Materialabtrag zu einer wichtigen Rolle für dieses einzigartige Produkt geworden.

Korn-Vorteile

Ein Großteil dieser Verbesserung ist dem sehr effektiven Vortex-Korn zu verdanken, das in verschiedenen Vlies-Bändern, -Rädern und -Pads verwendet wird. Dieser exklusive agglomerierte Korn besteht aus einem unstrukturierten Nylon-Mesh-Material, das das Korn auf einzigartige Weise suspendiert – im Gegensatz zur Präsentation des Korns auf einem herkömmlichen beschichteten Band. Dies ermöglicht eine kontinuierliche Abtragsrate und ein hochkonsistentes Finish aufgrund des einzigartigen Designs dieser Kornfamilie.

In Radform ermöglicht die agglomerierte Struktur hohe Abtragsrate und längere Lebensdauer in niedrig- und hochdichten Einheitsrädern. Dies ist effektiv beim Vergleich von Vlies-Einheitsradprozessen mit anderen Radtypen, einschließlich gebundener Räder. Das schnittschnelle, langlebige Korn, in einem Format der schmierfreien Clean Bond® Technologie platziert, ermöglicht Hochdruckanwendungen mit wenig bis keiner Sorge, dass die beim Schleifen entstehende Hitze die Struktur der Radbindung abbaut.

In niedrigdichten Rädern ermöglicht das Korn schnelles Schneiden und lange Lebensdauer für die Bearbeitung schwer zugänglicher oder konturierter Teile. Für flache Teile sind Vlies-Bänder für gerades, strukturiertes Finish verfügbar. Beispielsweise können Norton Vortex Rapid Prep™ Bänder fettfreie Pastenanwendungen ersetzen und die Leistung von Vlies-Bändern ohne Vortex-agglomerierte Korntechnologie verbessern.

Für Bereiche mit engen Radien sind Räder unterschiedlicher Dichte effektiv. Für glatte strukturierte Finishes sind Vlies-Lamellenräder oder Zwischenschichträder (interleaf wheels) ein guter Ansatz. Der Zwischenschichtrad ist eine Kombination aus Vlies-Material und beschichteten Schleifmitteln, die in einer Vielzahl von Konfigurationen verfügbar sind. Die Möglichkeit, Vlies-Material mit verschiedenen beschichteten Schleifkörnern und Korngrößen anzupassen, bedeutet, dass nahezu jedes aktuelle Finish mit der Vlies-Methode nachgebildet werden kann.

Anpassung macht auch Automatisierung zur realen Möglichkeit. Unabhängig vom erwarteten Endfinish kann mit Zwischenschichttechnologie und -fähigkeit ein besseres Finish erreicht werden, das auch für Roboter-/automatisierten Betrieb geeignet ist. Vollständige Wiederholbarkeit und Konsistenz, die mit der fettfreien Pasten- und Poliermethode nicht möglich waren, können durch Automatisierung erreicht werden. Durch Verbesserungen zahlreicher Roboterintegratoren kann die Fähigkeit, die Radgröße beim Verschleiß zu „lesen“, Radgeschwindigkeit und Druck anpassen. Diese Fähigkeiten ermöglichen dem Bediener, für jedes Teil ein exaktes Finish zu erzeugen. Kosteneinsparungen summieren sich bei der Umstellung von alten Veredelungsmethoden auf Vlies-Technologie aufgrund der Vorteile des Vortex-agglomerierten Korns und der Vlies-Struktur.

Produktion revolutioniert

Ein Beispiel, wie Vortex Vlies-agglomeriertes Korn die Produktion revolutioniert hat: Ein mittelwestlicher Veredelungsbetrieb musste ein strukturiertes Finish auf einen Ring für ein High-End-Küchengerät aufbringen. Dies erforderte nicht nur ein kosmetisches Finish, sondern auch die Entfernung mittelgroßer Grate, die beim Stanzprozess entstanden.

Zum Start wurde der Veredler mit Standard Rapid Prep Vlies-Bändern in mittlerer Körnung beliefert. Dieser Prozess funktionierte gut auf einem genoppten Gummi-Kontaktrad, bot sowohl Gratentfernung als auch das erforderliche Finish. Doch die Kosten der Vlies-Bänder und die Stückzahl, die sie produzieren konnten, waren für den kleinen Veredelungsbetrieb zu hoch. Mit Gratentfernung und Finish konnten nur 300 bis 400 Teile pro Band gefertigt werden – nicht genug.

Der nächste Schritt war ein Konkurrenzband mit gröberer Körnung für mehr Bandleben. Das erhöhte den Ertrag auf 500 Teile pro Band, aber das Finish war inakzeptabel.

Um die Bandlebensdauer durch Reduzierung der negativen Hitzewirkungen zu verlängern, wurde ein festes Bandschmiermittel auf dem Original Rapid Prep Band verwendet – Bandleben stieg auf 600 Teile pro Band. Eine deutliche Verbesserung, aber der Stückkosten waren immer noch zu hoch.

Um mehr aus dem Prozess herauszuholen, wechselte der Betrieb auf die Vortex-Version des Rapid Prep Bands. Mit fortgesetzter Nutzung festen Schmiermittels stieg die Produktion auf 1.200 Teile pro Band, obwohl sie bei einem Break-even-Kostenpunkt basierend auf dem Angebotspreis lagen.

Dann nahmen sie dasselbe Vortex Rapid Prep Band und nutzten eine grob beschichtete Schleifvlies-Faserscheibe, um das Band nach etwa einem Viertel der Lebensdauer zu „dressieren“. Dies war durch die Mehrschicht-Natur des Bands möglich. Der Prozess, neue Fasern an die Oberfläche zu bringen und zu reinigen, verlängerte das Bandleben auf ca. 1.500 Teile pro Band.

Schließlich wechselten sie zu „Cool It“™ Lube Flüssig-Bandschmiermittel, was mindestens 1.800 Teile pro Band bei fortgesetzter Dressierung ergab.

Eine Zusammenfassung der Optimierung der Küchengeräte-Komponentenveredelung lautet wie folgt:

5x mehr Teile pro Band

• Rapid Prep Vlies-Band fertigte 300 Ringe pro Stunde zu Beginn.
• Rapid Prep Vlies-Band fertigte 600 Ringe pro Stunde mit festem Bandschmiermittel.
• Vortex Rapid Prep Vlies-Band fertigte 1.200 Ringe pro Stunde mit fortgesetztem festem Schmiermittel/Banddressierung.
• Vortex Rapid Prep Vlies-Band fertigte 1.800 Ringe pro Stunde mit flüssigem Cool It Schmiermittel und Banddressierung.

Zuvor in Fabricating & Metalworking vorgestellt