Diamant-Glättwerkzeuge

Heutzutage werden gehärtete Stähle häufig im Automobilsektor verwendet, insbesondere zur Herstellung von Ritzeln, Nockenwellen, Kurbelwellen und Tellerrädern. Da diese Teile normalerweise dynamischen Belastungen ausgesetzt sind, sollte ihre Dauerfestigkeit hoch sein. Wenn die Härte solcher Teile 45 HRC übersteigt, wird ihre Bearbeitung als hart bezeichnet. Da das Präzisionshartdrehen das herkömmliche Schleifen bei der Bearbeitung gehärteter Komponenten ersetzen kann, hat sich seine Verwendung im industriellen Sektor dramatisch ausgeweitet. Später stellte sich jedoch heraus, dass das Hartdrehen keine ausreichende Oberflächengüte oder die richtige Härte in den Schichten unterhalb der Oberfläche bietet und zu Zugeigenspannungen führen kann, die sich ungünstig auf die Lebensdauer auswirken. Um diese Grenzen des Hartdrehens zu überwinden, ist daher nach dem Hartdrehen ein Endbearbeitungsvorgang wie das Gleitdiamantpolieren erforderlich, um die richtige Oberflächenintegrität zu erzielen.

Das Diamantpolieren ist ein Endbearbeitungsprozess, der kinematisch dem Drehen ähnelt, jedoch ohne Spanabnahme, bei dem ein Verformungswerkzeug mit einem kugelförmigen geschliffenen und polierten Diamanten unter Druck über die Oberfläche des Werkstücks gleitet und eine plastische Verformung verursacht. Die Hauptvorteile des Verfahrens sind die Verbesserung der Korrosions- und Verschleißfestigkeit, die Erhöhung der Mikrohärte, die Verringerung der Oberflächenrauheit, die Erzeugung von Druckeigenspannungen und die Verfeinerung der Mikrostruktur der Oberfläche. Dadurch wird die Dauerfestigkeit des Werkstücks verbessert. Diese Vorteile ermöglichen es, das Schleifen durch Diamantpolieren von hartgedrehten Stahlkomponenten zu ersetzen.

Für den Polierprozess werden meist sowohl konventionelle als auch CNC-Drehmaschinen verwendet. Während sich das Werkstück dreht, wird der Polierkopf dagegen gedrückt und bewegt sich axial. Die grundlegenden Steuerparameter des Diamantpolierens sind die Polierkraft (, N), Poliervorschub (, mm/U), Drehzahl des Bauteils (, U/min) oder die Poliergeschwindigkeit (, m/min) und der Verschleiß des Diamantradius (, mm).

Bisher wurden viele Studien durchgeführt, um den Einfluss von Polierparametern und deren Wechselwirkungen auf die Ergebnisse des Diamantpolierprozesses, wie Oberflächenrauheit, Oberflächeneigenspannungen, Mikrohärte und Mikrostruktur, zu untersuchen. Die Ergebnisse dieser Studien zeigen, dass die Wirksamkeit des Diamantpolierprozesses stark von der Bandbreite der angewandten Polierparameter und deren Wechselwirkungen, der Art des polierten Materials und seiner Härte sowie der Umgebung des Polierprozesses, wie Schmierung und Verschleiß des Diamantradius, abhängt.

Um die Auswirkungen des Diamantpolierprozesses auf die resultierende Oberflächenrauheit zu untersuchen, stellen wir unten Links zur Verfügung (in Kürze verfügbar).