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Schleifseminar

Einladung zum 9. Dortmunder Schleifseminar

Die Zerspanung mit geometrisch unbestimmter Schneide stellt bei Werkstücken mit höchsten Anforderungen an Maß-, Form- und Oberflächengüte meist den letzten Bearbeitungsschritt in der Prozesskette dar. Stetig steigende Anforderungen an die Bauteilqualität und der Einsatz neuartiger Werkstoffe eröffnen neue Forschungsfelder und führen aber auch zu vorteilhaften Prozessstrategien, in denen Schleifprozesse nicht nur als Endbearbeitungsverfahren Anwendung finden. Insbesondere Fein- und Feinstbearbeitungsprozesse sowie neue Technologien wie die additive Fertigung stehen im Fokus vieler Neu- und Weiterentwicklungen der Schleiftechnologie. Zum Gelingen technologischen Fortschritts unter Berücksichtigung industrieller Anwendungen kann der intensive Austausch und Transfer von Wissen und Erfahrung zwischen Industrie und Forschung einen großen Beitrag leisten.

Mit dem Dortmunder Schleifseminar am 29. und 30. September 2021 möchte das Institut für Spanende Fertigung die Möglichkeit bieten, die Brücke zwischen praxisorientierten Entwicklungen und wissenschaftlichen Ansätzen zu schlagen. Spannende Vorträge mit neuesten Aspekten aus Industrie und Forschung bieten die Möglichkeit, das Fachwissen zu erweitern, Netzwerke auszubauen und Einblicke in die kooperative Arbeit zwischen Industrie und Forschung zu erlangen. Die zweitägige Veranstaltung unterteilt sich in mehrere Vortragsblöcke. Eine Besichtigung des Versuchsfeldes und eine Abendveranstaltung runden die Tagung ab und tragen zu konstruktiven Diskussionen und der Gelegenheit zur Kontaktpflege bei.

 

Ich freue mich darauf, Sie zum 9. Dortmunder Schleifseminar "Aktuelle Technologien am ISF" in Dortmund zu begrüßen.

Bleiben Sie gesund!

Unterschrift von Prof. Dr.-Ing. Prof. h.c. Dirk Biermann
Einfarbige Fläche ohne Farbe
Einfarbige Fläche ohne Farbe

Aktuelles zum 9. Dortmunder Schleifseminar

Für die Durchführung des 9. Dortmunder Schleifseminars gelten die aktuell gültigen Corona-Regelungen des Landes NRW und der Technischen Universität Dortmund. Bitte beachten Sie insbesondere, dass aktuell eine Teilnahme an dem Schleifseminar nur unter Einhaltung der 3G-Regelung (Geimpft, Genesen oder Getestet) möglich ist. Wir bitten um Ihr Verständnis, dass es aufgrund der anhaltenden Dynamik der aktuellen Situation zu kurzfristigen Änderungen im Hygienekonzept kommen kann. Aktuelle Informationen erhalten Sie bei der Anmeldung.

Wir freuen uns, Sie am 29. und 30. September bei uns in Dortmund begrüßen zu dürfen.

Abstracts

Michael Deter

Confovis GmbH, Vertriebsingenieur

Die stetig wachsenden Anforderungen an die Bearbeitungsprozesse von Oberflächen durch geometrisch unbestimmte Schneiden bedürfen neuer Verfahren zur Quantifizierung der Schleifkörper. Im Vergleich zu herkömmlichen taktilen Verfahren bietet die konfokale optische 3D-Oberflächenmessung durch ihre vollflächige Messdatenerzeugung einen entscheidenden Technologievorsprung. Die erzeugten 3D-Punktewolken bieten nicht nur einen räumlich tiefenscharfen Eindruck der Oberflächen, vielmehr können hierdurch auch flächige Rauheitsparameter nach der DIN EN ISO 25178 zur objektiven Bewertung genutzt werden.

Bei Simulationen von Prozessen mit geometrisch unbestimmter Schneide müssen die theoretischen Erkenntnisse mit realen Messdaten der Schleifkörper überprüft und verglichen werden. Die konfokalen 3D-Messdaten bilden in Kombination mit Farbübersichtsdaten die Grundlage für solche Untersuchungen. Die Unterscheidung zwischen Schleif- und Bindemittel ist dabei für qualitative Aussagen essenziell. Die Kombination aus unterschiedlichen Materialien führt hierbei zu wechselnden Reflexions- und Absorbtionseigenschaften der zu untersuchenden Proben.

Bisher besteht die Herausforderung darin, ein Signal auf den transparenten Diamantschleifkörner im optisch dichten Bindemittel zu erhalten und nicht hindurchzumessen. Das patentierte konfokale Messverfahren von Confovis basiert auf einem künstlich erzeugten Kontrast auf der Oberfläche und erhält auch auf transparenten Oberflächen ein nanometergenaues artefaktfreies Signal. In Verbindung mit der neuen Methode der überlagerten Multilichtfrequenzanalyse spielt diese Technik seine Stärken insbesondere bei der Differenzierung von Diamantkorn und Bindung aus.

Durch die Ausnutzung der unterschiedlichen Reflexions- und Absorbtionseigenschaften kann die optische konfokale Messtechnik von Confovis durch detaillierte 3D-Oberflächen und auf die Anwendung optimierte tiefenscharfe Farbbilder zu einem deutlichen Erkenntnisgewinn im Bereich der Zerspanung mit geometrisch unbestimmter Schneide beitragen.

Meik Tilger

Institut für Spanende Fertigung, Technische Uni­ver­si­tät Dort­mund

 

Additive Fertigungsverfahren werden aufgrund ihrer Fähigkeit zur Individualisierung und Funktionsintegration von vielen Herstellern zunehmend zur Fertigung von komplexen Bauteilen eingesetzt. Folglich wächst die Anzahl und Funktionalität dieser Fertigungsverfahren stetig und umfasst mittlerweile nicht nur die Verarbeitung von Polymerwerkstoffen, sondern erlaubt auch den Einsatz von Metallen sowie Metalllegierungen und keramischen respektive organischen Werkstoffen. Auf diese Weise sind besonders das Rapid-Prototyping sowie das Rapid-Manufacturing für die Fertigung von Anschauungsobjekten und Endprodukten, die sonst eine Vielzahl an Prozessschritten erfordern würden, interessant.

Durch den schichtweisen Bauprozess sowie die gesonderten Eigenschaften der einzelnen additiven Fertigungsverfahren ergeben sich jedoch prozesstypische Unregelmäßigkeiten hinsichtlich Oberflächengüte und Maßhaltigkeit, die eine Nachbearbeitung erforderlich machen. Aufgrund der noch jungen Verfahren der additiven Fertigung sind die Wechselwirkungen entlang der additiv-subtraktiven Fertigungskette kaum bekannt und nur selten im Fokus der Betrachtung.

Die Herstellung funktionaler Oberflächen basierend auf der additiven Fertigung erfordert daher eine bedarfsgerechte Anpassung und Abstimmung zwischen den additiven und subtraktiven Fertigungsprozessen. Im Rahmen des Vortrages werden aktuelle Forschungsergebnisse zu Untersuchungen an der additiv-subtraktiven Prozesskette vorgestellt. Hierbei liegt der Fokus der Betrachtung auf subtraktiven Fertigungsprozessen mit geometrisch unbestimmter Schneide.

Adina Grimmert

MTU Aero Engines AG

In der Fertigung von Triebwerkskomponenten, insbesondere von Turbinenschaufeln, sind Schleifprozesse ein essentieller Bearbeitungsschritt. Hierbei werden die geforderten Konturen der Schaufelfüße durch Tiefschleifen mit profilierten Korundschleifscheiben erzeugt. Schleifprozesse kommen hierfür zum Einsatz, da sie einerseits eine wirtschaftliche Bearbeitung der schwer zerspanbaren nickelbasierten Superlegierungen ermöglichen und andererseits die geforderte Maßhaltigkeit und Oberflächenqualität erreicht werden. Aufgrund der für das Tiefschleifen typischen hohen Zustellungen entstehen allerdings hohe mechanische und thermische Belastungen für das Werkstück.

Um zukünftig Schleifprozesse im industriellen Einsatz insbesondere bezüglich der Produktivität zu optimieren, ohne hierbei die mechanischen und thermischen Belastungsgrenzen des Bauteils zu überschreiten, wurde eine makroskopische Schleifprozesssimulation entwickelt. Diese Prozesssimulation soll zur Vorauslegung der Prozessparameter verwendet werden, um den Erprobungsaufwand auf der Serienmaschine zu verringern. Das entwickelte Simulationsmodell basiert auf einem multiphysikalischen Finite-Elemente (FE)-Modell und bildet den Materialabtrag durch eine abstandsbasierte Berechnung ab. Durch die makroskopische Betrachtung werden keine Einzelkörner simuliert, sondern die Wechselwirkungen von Werkstück und Werkzeug bezüglich der Schleifzone beschrieben. Für die Vorhersage der Prozesskräfte in Abhängigkeit von den Prozessparametern und dem Profilwinkels wurde durch umfangreiche experimentelle Versuchsreihen ein Kraftmodell für das Schleifen mit hohen Zustellungen ermittelt und kalibriert. Durch dieses deterministische Modell werden die Schleifkräfte im Simulationsmodell berechnet und direkt auf die Schleifzone appliziert. Somit können im FE-Modell prozessbedingt resultierende Spannungen und Verformungen des Bauteils bewertet werden. Um auch den Wärmeeintrag in Abhängigkeit von den Prozessparametern vorhersagen zu können, wurden ebenfalls experimentelle Versuchsreihen durchgeführt. Hierfür wurden Schleifproben mit Thermoelementen instrumentiert und die Temperaturverläufe aufgezeichnet. Anschließend wurde in der Prozesssimulation eine inverse Bestimmung des Wärmeeintrags mithilfe einer computergestützten Optimierung durchgeführt, um eine möglichst geringe Abweichung des simulierten und gemessenen Temperaturverlaufs zu erreichen.

Die Ergebnisse der vorgestellten Studien unterscheiden sich insbesondere aufgrund der hohen Abtragvolumina und somit der hohen Prozesskräfte und -temperaturen von den für das Schleifen typischen Oberflächenbearbeitungen.

Michael Bussas

Nagel Maschinen- und Werkzeugfabrik GmbH

Hüftoperationen gehören in Deutschland, auch aufgrund des demografischen Wandels, zu den häufigsten chirurgischen Eingriffen. In vielen Fällen implantieren die Ärzte dabei künstliche Hüftgelenke, welche industriell gefertigt werden müssen. Dabei gibt es viele verschiedene Bauarten und Baugruppenkomponenten: Pfannengehäuse, Pfanneneinsatz, Kugelkopf und Schaft. Funktional und tribologisch gesehen ist die Gleitpaarung der Hüftpfanne mit dem Oberschenkelkopf bzw. Kugelkopf besonders relevant. Der Spalt zwischen dem Hüftkopf und dem Inneren der Pfanne (Clearence) darf nicht zu klein sein, weil es sonst zu einem Kontakt am Pfannenrand mit erhöhtem Abrieb und zu einem Drehmoment auf die Pfanne kommt, welches zur Lockerung führen kann. Die Komponenten müssen zudem möglichst absolut rund sein. Darüber hinaus sollte die Rauigkeit der Oberfläche nach der Einlaufphase so gering sein, dass ein Schmierfilm zwischen Kopf und Pfanne entsteht, der den Verschleiß vermindert.  Die aufgrund der erforderlichen Abriebfestigkeit sehr harten Werkstoffe (Beschichtung) als auch die besonderen Standards der Medizinindustrie machen die Bearbeitung besonders anspruchsvoll. Bereits bei der spanenden Bearbeitung muss aus diesem Grund die geschlichtete Oberfläche so erzeugt werden, dass nach dem Polieren mit einem maximalen Materialabtrag von etwa 10-20 µm die finale Oberfläche und die definierte Kontur erreicht werden. Um nun hochperformante funktionale Oberflächen produktiv herstellen zu können, setzt Nagel bei der Feinstbearbeitung (Superfinish) auf Digitalisierung. Am Beispiel des Finishens von Kugelköpfen, welche im Bearbeitungsprozess durch orts- und zeitaufgelöste Signale überwacht und geregelt werden, konnte gezeigt werden, wie dadurch höchste Qualität und Performance erreicht werden.

Dr. rer. nat. Hans Jürgen Schlindwein

Fa. Rhenus Lub GmbH & Co KG

Das Spanen mit geometrisch unbestimmter Schneide, und hier insbesondere das Schleifen, ist in der modernen Welt der Bauteilherstellung ein wichtiges Bearbeitungsverfahren zur Erzeugung bester Bauteilqualitäten.

Durch die große Kontaktzone zwischen Werkstück und Werkzeug entsteht beim Schleifen eine sehr hohe Prozesswärme, die es zu beherrschen gilt. Aus diesem Grund ist bei diesem Fertigungsverfahren der Einsatz von Kühlschmierstoffen (KSS) notwendig.

Für einfache Schleifverfahren, wie z. B. Außenrund- oder Flachschleifen, sind wassermischbare KSS, als KSS-Lösung oder als KSS-Emulsion, im Einsatz. Hier steht die Kühlwirkung im Vordergrund, die bedingt durch die physikalischen Eigenschaften des Wassers bestens erreicht wird.

Um im Vorhinein die Entstehung von Prozesswärme zu vermindern, kann die Reibung von Werkzeug und Werkstück minimiert werden. Dazu kann ein entsprechend additivierter KSS eingesetzt werden. 

Für schwierige Schleifverfahren, wie z. B. Verzahnungsschleifen oder Wälzschleifen, werden zur Reduktion der Reibung nichtwassermischbare KSS (Schleiföle) eingesetzt. Mineralöl und verwandte Esteröle haben aber eine deutlich geringere Kühlwirkung. Eine Überschmierung ist beim Schleiföleinsatz unbedingt zu vermeiden, da es zu geringerem Abtrag kommen und dadurch die Wirtschaftlichkeit beeinträchtigt werden kann. Hier gilt es, den besten Kompromiss zwischen Schmierwirkung und der Kühlwirkung für den jeweiligen Anwendungsfall zu finden.

Kühlung und Schmierung sind aber nicht die einzigen Funktionalitäten eines KSS. Zu weiteren wichtigen Eigenschaften gehören der Abtransport der Späne und beim Schleifen des Feinstabriebs. Das setzt eine gute Filtrierbarkeit der gebrauchten Flüssigkeit voraus, damit keine Partikel die Schleifbearbeitung beeinträchtigen. Zusätzlich werden die Teile und die Werkzeugmaschine vor Korrosion geschützt.

Kühlschmierstoffe sind ein notwendiges Werkzeug für die Schleifbearbeitung. Trockenzerspanung oder Minimal­mengen­schmierung (MMS) sind kaum geeignet, die Prozesssicherheit zu gewährleisten.

Die Reduktion und das effiziente Abführen der Prozesswärme sind die wichtigsten Aufgaben eines Schleif-KSS.

Dieser Vortrag wird aufzeigen, was durch den Einsatz innovativer Kühlschmierstoffe bei der Schleifbearbeitung möglich wird.

Dr.-Ing. Timo Bathe

[Tool]Prep UG, Institut für Spanende Fertigung, Technische Universität Dortmund

Zur Leistungssteigerung von Zerspanungswerkzeugen ist die Werkzeugpräparation im Allgemeinen ein etabliertes Mittel. Als Bestandteil der Werkzeugpräparation ist insbesondere die Schneidkantenpräparation hervorzuheben. Meist ist für den Einsatz der Schneidkantenpräparation eine zusätzliche zweckgebundene Maschine erforderlich. Durch den entwickelten [Tool]Prep-Prozess kann jedoch auf zusätzliche Maschinen verzichtet werden und der Präparationsprozess effizient in kurzer Zeit nach dem Werkzeugschleifen auf der gleichen Maschine erfolgen. Aufgrund der kurzen Prozesszeiten und der hohen Reproduzierbarkeit kann das Verfahren für eine Vielzahl von Werkzeugtypen und -durchmessern verwendet werden. Zusätzlich besteht durch das neue Konzept die Möglichkeit, einen automatischen Austausch der Wechselelemente zu ermöglichen. Auch für den Einsatz auf Maschinen ohne Schleifscheibenwechselsystem oder einer hohen Variantenvielfalt bestehen Möglichkeiten und Lösungen, die eine sichere und kosteneffiziente Präparation ermöglichen. Bedingt durch die Anpassung des Präparationsmaterials an den jeweiligen Werkzeugdurchmesser ist sichergestellt, dass eine gleichbleibende Präparation für bis zu 50 Werkzeuge je Wechselelement möglich ist.

Im Rahmen des Vortrages wird das [Tool]Prep-Konzept vorgestellt und aufgezeigt, welche Möglichkeiten der Schneidkantenpräparation durch [Tool]Prep bestehen und welche Potentiale hierdurch zur Optimierung und Verkürzung von bestehenden Prozessketten möglich sind. Neben der Schneidkantenpräparation an geschliffenen Neuwerkzeugen wird ebenfalls gezeigt, dass es durch die Anpassung der Prozessparameter möglich ist, eine Präparation von teilbeschichteten Werkzeugen durchzuführen.

Bülent Tasdelen

Kistler Group

The session is intended to introduce machining excellence principles and to give a description of the steps including sensor-controlled machines and processes exemplified in grinding. In order to achieve machining excellence in manufacturing, a step-by-step approach must be executed starting with the machine/manufacturing equipment accuracy. The fundamental base of the process optimization should start with measurement, understanding and optimization of the machines’ mechanical and electrical construction. In order to do that, machine accuracy measurement standards must be adopted to specific operations and being used continuously.

In the second step, the right process settings are to be explored and used including tools, grinding wheels, cutting conditions, work holding systems, coolants....

In the last and third step, machine and process condition, especially machine tool deflection, must be evaluated in the right way with right sensor technologies. The sensor system must be reliable and robust, should not interfere with manufacturing execution and should be easy to control and calibrate. With these signals, not only monitoring systems but also control loops can be developed in order to react machine and process abnormalities.

When these steps are done properly, only then machining excellence can be achieved. 

Specifically, in grinding as in all other tool contact machining operations, deflection monitoring and control is the key solution to get consistent and high quality products. The deflection of the grinding machine loop (stiffness) determines a big part of the time constant. When the deflection can be monitored, certain grinding steps such as in and out feedings can be optimized. One of the most accurate ways of measuring deflection is the force measurement which will be explained.

Dr.-Ing. Werner Heuer

Schaeffler Technologies AG & Co. KG

Schaeffler als weltweit führender Automobil- und Industriezulieferer hat seine Technologieführerschaft u. a. einer starken Produktionstechnologie zu verdanken. Für den Erfolg unserer Produkte, wie Wälzlager, Motorenelemente und Linearführungen, spielte die Schleiftechnologie eine Schlüsselrolle. Bedingt durch den technologischen Wandel entstehen zukünftig neue Produkte im Bereich der e-Mobilität, Digitalisierung und Industrieautomatisierung, für die neue Produktionstechnologien in den Fokus rücken. Die „klassischen“ Technologien, wie Drehen, Fräsen und Schleifen treten demgegenüber in den Hintergrund. Ist die Schleiftechnologie damit überflüssig geworden?

In diesem Beitrag soll die Frage beleuchtet werden, wie sich Schaeffler auf den technologischen Wandel vorbereitet und wie sich vor diesem Hintergrund die Aufgaben der Schleiftechnologie und die Anforderungen an Produktionsingenieure wandeln. Es wird an Beispielen gezeigt, wie sich, auch durch Zusammenarbeit mit Hochschulen und externen Partnern, fundiertes Prozess-Know-How mit den neuen Möglichkeiten der Digitalisierung oder neuen Möglichkeiten der additiven Fertigung verbinden lässt. Es wird auch aufgezeigt, wie sich in diesem Umfeld die Anforderungen an die Qualifizierung von Produktionsingenieuren wandeln.

Für die wirtschaftliche Umsetzung von Technologieentwicklungen sind ein entsprechender Reifegrad und die Umsetzbarkeit im Produktionsumfeld essenziell. Durch die Entwicklung digitaler Produkte auf Basis bestehenden Prozess-Know-Hows erarbeiten wir auch in der Schleiftechnologie zukunftsweisende Lösungen, die uns ermöglichen, unser Produktionssystem und damit unsere Wettbewerbsfähigkeit in einem dynamischen Umfeld auszubauen.

Dr.-Ing. Markus Feldhoff

Alfred H. Schütte GmbH & Co. KG

Beim Werkzeugschleifen steigt der Anteil geringer Losgrößen bis hin zur Einzelteilfertigung. Gleichzeitig steigen auch die Anforderungen an die Form- und Maßgenauigkeit und die resultierenden Oberflächengüten. Häufig gilt es, beim Schleifen Konturtoleranzen im unteren Mikrometerbereich einzuhalten. Hierfür ist es notwendig, das Kollektiv der ergebnisbeeinflussenden Größen vollständig zu analysieren, um deren Einflüsse bewerten zu können.

Jede Abweichung vom idealen kinematischen Maschinenmodell sowie schleifscheibenseitige Maßdifferenzen müssen kompensiert werden können, damit der Trennpunkt des Zerspanprozesses an der erwarteten Position liegt und die werkstückseitigen Toleranzen eingehalten werden können. Neben den kinematischen Fehlern ist die dynamische Betrachtung des Systems wichtig, um schleifscheiben- wie maschinenseitige statische oder kinetische Abweichungen bewerten zu können. Um den Einrichtaufwand für das erste Gutteil minimieren zu können, sind diese Abweichungen idealerweise im Vorhinein zumindest bekannt. Je höher die Losgröße, desto eher wird ein Einrichtaufwand durch eine iterative Korrektur des Schleifergebnisses geduldet. Vor allem im Falle einer Einzelteilfertigung muss dieser Einrichtaufwand jedoch auf ein Minimum reduziert werden.

Im Beitrag werden die geometrisch-kinematischen und thermischen Abweichungen des Werkzeugschleifprozesses dargestellt und aufgezeigt, wie diesen in der Praxis begegnet werden kann. Zudem wird auch dargelegt, wie die Wahl der grundsätzlichen Maschinenkinematik die Werkstückqualität beeinflussen kann.

Um Umspannfehler zu vermeiden, kann es zweckdienlich sein, die konturbildenden Schleifscheiben auf der Maschine, d. h. dem Spindelsystem der Schleifmaschine abzurichten. Je nach Schleifscheibenbindungsart, Metall, Kunstharz oder Keramik sind hier grundsätzlich unterschiedliche Abrichtverfahren notwendig. Eine Alternative kann sein, die Schleifscheiben vor dem Schleifen des eigentlichen Werkstückes über ein Testwerkstück zu kalibrieren.

Nur unter optimalen Voraussetzungen ist es möglich, beispielsweise bei Evolventenverzahnungen Lehrzahnräder mit einer Verzahnungsqualität 1 (nach DIN 3962) zu schleifen. Abweichungen zwischen der Simulation als Programmierergebnis und dem realen Prozess bzw. dem Schleifergebnis zu minimieren, reduziert zudem die Einrichtzeit bis zum Gutteil und sorgt für eine einfachere Bedienbarkeit und höhere Zuverlässigkeit der Schleifmaschine als Produktionseinheit.

Monika Kipp

Institut für Spanende Fertigung, Technische Uni­ver­si­tät Dort­mund

Im Rahmen der Feinstbearbeitung von Funktionsflächen kommen verschiedene Verfahren und Werkzeugkonzepte zum Einsatz. Ein Werkzeugkonzept, das mit Prozessen basierend auf gebundenem Abrasivkorn vergleichbar ist, stellen diamantbelegte Schaumstoffe dar. Wesentliche Merkmale dieser Werkzeuge bestehen vor allem in einer hohen elastischen Verformungsfähigkeit sowie einem großen Porenvolumen. Aufgrund der stark ausgeprägten Nachgiebigkeit der Feinstbearbeitungswerkzeuge ist ein hohes Anwendungspotential in der Nachbearbeitung filigraner Strukturen und Formelemente zu sehen. Zum zielgerichteten Einsatz der Werkzeuge ist die grundlegende Analyse und damit einhergehend das Verständnis des Prozess- und Verformungsverhaltens in Abhängigkeit von den Schaumstoffeigenschaften, der Diamantkörnung und den Prozessrandbedingungen von besonderer Relevanz. Daher fokussieren die Forschungsarbeiten Grund­lagen­unter­suchungen zum Einsatz diamantbelegter Schaumstoffe in der Oberflächenfeinstbearbeitung.

Johannes Müller

L.M. Van Moppes & Sons SA

Im Rahmen des Vortrages werden aktuelle Anwendungen in der Industrie von verschiedenen durch die L.M. Van Moppes & Sons SA herstellbaren Diamantpulvern auf Mikronbasis vorgestellt. Die spezielle Herstellungstechnik von Van Moppes ermöglicht es, eine definierte Kornform für Diamant-und CBN-Körner anzubieten. Diese definierte Kornform trägt die Bezeichnung Van Moppes Angularity (VMA) und wird bereits in vielen Anwendungen eingesetzt. Um das Verständnis über die Einsatzmöglichkeiten und Unterschiede verschiedener Klassifikationen aufzuzeigen, wird weiterhin ein Unterschied der Mesh und Mikronklassifizierungen dargestellt und diskutiert.

Eine große Herausforderung besteht in der qualitativ hochwertigen Herstellung von Mikron Diamantpulvern. Aus diesem Grund wird in dem Vortrag auch die Produktion von Mikron Diamantkörnungen sowie der dafür erforderlichen Peripherie und Synthesemethoden vorgestellt. Hierbei stehen insbesondere die erforderlichen Messsysteme und die verschiedenen Diamantsynthesen im Vordergrund, die den Vortrag abrunden.

Dr.-Ing. Dirk Friedrich

Grindaix GmbH

Mithilfe dieser innovativen Düsentechnik ist der Kunde in der Lage, eine wesentlich höhere Prozess-Produktivität (geringere Taktzeiten, höhere Zustellungen) als mit herkömmlichen Kühlschmierstoff-Düsen zu erzielen.

Darüber hinaus gelingt es, mithilfe dieser neuen Düsentechnik die Standzeit des Schleifwerkzeuges, gerade beim Planschulter-, Werkzeug-, Flachprofil-, Kurbelwellen-, Nockenwellen- und Verzahnungsprofilschleifen deutlich zu erhöhen. Der Return on Investment nach Anschaffung der kundenspezifisch angepassten Kühlschmierstoffdüse GRX-X wird innerhalb eines Jahres erreicht.

Die Düsen sind aus verschleißfestem Edelstahl (konventionell hergestellt) oder aus Titanlegierungen im 3D-Druckverfahren herstellbar. Alle Grindaix-Düsen sind für den Betrieb mit Ölen und auch wasserbasierten Kühlschmierstoffen geeignet (Emulsionen). Auf unseren modernsten Grindaix-Prüfständen werden die düsencharakteristischen Verbrauchskennlinien je Düsenfunktionskammer erstellt und dem Kunden zur Verwendung innerhalb einer prozessadaptiven Regelung der Kühlschmierstoff-Zuführbedingungen zur Verfügung gestellt. Die neuartige Düse kombiniert in einem Bauteil vier verschiedene Düsenfunktionen gleichzeitig und zeitparallel. In einem ersten Schritt leitet die Düse das mit der Schleifscheibe rotierende Luftpolster über einen gezielten Flüssigkeitsstrahl fachgerecht ab. Der Flüssigkeitsstrahl kompensiert bei seiner Windableitung einen verschleißbedingten Radiusverlust von bis zu 6 mm prozesssicher. Eine zweite Düsenstufe reinigt die Schleifscheibentopografie von prozessbedingten Zusetzungen. In einem dritten Schritt werden die nun freien Bindungsporen gezielt mit Kühlschmierstoff getränkt. Beim letzten Funktionsschritt wird die Kontaktzone zwischen Bauteil und Schleifscheibe zusätzlich über eine Kühldüse mit Kühlschmierstoff versorgt.

Schleifmaschinenhersteller können mithilfe dieser Düsentechnik zur Reduktion der Variantenvielfalt in der Maschine eine einzige standardisierte Düsenkomponente anstelle der bisweilen sehr unterschiedlich ausgelegten vielfachen Düsen je Schleifspindel nutzen. Dieses System lässt sich standardisiert und modular so aufbauen, dass es auf jede Anwendung hin einfach angepasst werden kann, ohne stets komplett neue Düsen bestellen zu müssen. Es reduziert Fehlermöglichkeiten in Bezug auf Düsenposition, Einstellung des Sprühwinkels etc.

Die Düse wird im besten Falle für alle vier Funktionen, auch dem Reinigen der Schleifscheibe, über nur eine einfache und kostengünstige Kreiselpumpe (<25bar) versorgt. Die Drücke je Kammer der Düse lassen sich entweder über Ventile oder natürlich über frequenzgeregelte Pumpen steuern und dabei prozessadaptiv, bspw. über das Wirkleistungssignal der Schleifspindel, regeln. Die Düse wird konstruktiv an die anwendungsspezifische Schleifgeometrie angepasst. Alle Drücke in den Düsenkammern können auf Wunsch separat abgegriffen werden. Die Aufzeichnung der Kühlschmierstoffversorgungsdaten, beispielsweise über ein Coolant Monitoring System, oder die Maschinensteuerung dienen der anwendungstechnischen Reproduzierbarkeit erfolgreicher Prozesseinstellungen. Diese Düsentechnik erlaubt es dem schleiftechnischen Anwender, eine wesentlich wirtschaftlichere Prozessführung unmittelbar nach erfolgreicher Installation zu erzielen.

Dominik Dapprich; Dr. Sebastian Send; Carlo Scheer

Stresstech GmbH

Mechanische, thermische oder chemische Bearbeitungen eines metallischen Werkstoffs führen zu makroskopischen Eigenspannungen innerhalb des Materials in Abhängigkeit von dessen elastischen Eigenschaften. Die Leistungsfähigkeit und die Lebensdauer eines Bauteils im späteren Betrieb lassen sich durch kontrolliertes Einbringen von Druckeigenspannungen in der funktionsrelevanten Randzone des Werkstücks erhöhen. Hierzu ist die genaue Kenntnis des im Material vorliegenden Eigenspannungstiefenprofils von großer Bedeutung, welches zur Fertigungs- und Qualitätskontrolle überwacht werden muss. Angepasste Fertigungsverfahren mit optimierten Bearbeitungsparametern sorgen für einen wirtschaftlichen Schleifprozess bei Sicherstellung der geforderten Qualität.

Ein etabliertes Messverfahren für die zerstörungsfreie Ermittlung von Eigenspannungen in kristallinen Materialien ist die Röntgendiffraktion. Dabei wird gemäß der europäischen Norm DIN EN 15305 die Dehnung des Kristallgitters nach der sin2ψ-Methode richtungsaufgelöst detektiert und daraus mithilfe der röntgenelastischen Konstanten des Werkstoffs der Eigenspannungszustand berechnet. Infolge der geringen Eindringtiefe von Röntgenstrahlung in metallische Werkstoffe im Mikrometerbereich ist die unmittelbar experimentell zugängliche Information jedoch auf oberflächennahe Schichten begrenzt. Aufgrund dessen werden Eigenspannungstiefenprofile in gewöhnlichen ferritischen Materialien bis hin zu einigen 100 μm durch sukzessiven elektrolytischen Materialabtrag generiert, um den Effekt des Bearbeitungsprozesses vollständig zu erfassen.

Dieser Beitrag befasst sich mit der schnellen röntgenografischen Eigenspannungsanalyse in Hartmetallen anhand des Systems WC-Co im Hinblick auf unterschiedliche mechanische Behandlungen (Schleifen, Strahlen) und deren Einfluss auf die Eigenspannungen sowie die Kristallinität des Materials. Die Betrachtungen beschränken sich zunächst auf den oberflächennahen Bereich, wobei Eigenspannungstiefenprofile bis hin zu einer Tiefe von 2 μm durch Variation der eingestrahlten Röntgenenergie aufgenommen wurden. Die Messung erfolgte mittels zweidimensionaler Halbleiterdetektoren mit hoher Sensitivität und Winkelauflösung, wodurch Messzeiten im Minutenbereich auch bei kleinen untersuchten Flächen möglich sind.

Christoph Müller

Dr. Kaiser Diamantwerkzeuge GmbH & Co KG

Der Diamant, der Unbezwingbare, steckt seit 1977 in unserem Namen und in seinen verschiedensten Formen auch in unseren Produkten.

Die Präsentation führt uns vom Beginn vor 1,5 Milliarden Jahren aus 150 km Tiefe über „The Big Hole“ in die 1870er Jahre und schließlich in die Labore der Gegenwart! Hier entstanden „synthetische Superschleifmittel“: unter diesen Begriff fallen alle künstlich hergestellten Schleifmittel, die auf Diamant oder CBN (Cubic Boron Nitride) basieren.

Welche Korntypen gibt es? Schleifkorn, Bindung und Poren: CBN in keramischer Bindung hat in den letzten Jahren das Schleifen noch leistungsfähiger gemacht. Was zeichnet diese Schleifscheiben aus? Das Abrichtwerkzeug ist dadurch besonders gefordert und muss gezielt an den Prozess angepasst werden.

Wie werden moderne Abrichtwerkzeuge für diese Anwendungen ausgelegt? Wie können zusätzlich Prozessparameter optimiert werden, um die Präzision, Stabilität und Wiederholbarkeit im Abrichtprozess maßgeblich zu verbessern?

Ob Diamant oder CBN: DR. KAISER hat als Systemanbieter für alle Aufgaben das richtige Werkzeug und – wenn nötig – auch das entsprechende Abrichtsystem.

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Anfahrt & Lageplan

Von der A1

Vom Autobahnkreuz Dortmund/Unna auf die A44 Richtung Dortmund, diese geht in die B1 über. Ausfahrt Dortmund-Dorstfeld, Richtung Universität (weiter siehe Karte).

Von der A 45

Ausfahrt Dortmund-Eichlinghofen, Richtung Universität (weiter siehe Karte).

Alternativ können Sie sich die Anfahrt auch berechnen lassen: Google Maps.

Anreise mit der Bundesbahn bis Dortmund oder Bochum Hbf.

Ab Dortmund Hbf mit der S1 Richtung Düsseldorf bis zur Haltestelle Dortmund Universität (7 Minuten Fahrzeit).

Ab Bochum Hbf mit der S1 Richtung Dortmund bis zur Haltestelle Dortmund Universität (14 Minuten Fahrzeit).

Die S-Bahn fährt in beide Richtungen regelmäßig alle 20 Minuten. Von der S-Bahn Haltestelle aus mit der H-Bahn (Haltestelle S-Universität) bis zur Haltestelle Campus Süd (1 Station, fährt im 10 Minuten-Takt).

Zu den Wahrzeichen der TU Dortmund gehört die H-Bahn. Linie 1 verkehrt im 10-Minuten-Takt zwischen Dortmund Eichlinghofen und dem Technologiezentrum über Campus Süd und Dortmund Universität S, Linie 2 pendelt im 5-Minuten-Takt zwischen Campus Nord und Campus Süd. Diese Strecke legt sie in zwei Minuten zurück.

Vom Flughafen Dortmund

Mit dem Taxi zur TU Dortmund, Campus Süd (min. 20 Min und 30,- EUR) (siehe Karte)

Vom Flughafen Düsseldorf

Mit der S-Bahn Linie S1 Richtung Dortmund bis Haltestelle Dortmund-Universität (ca. 90 Min). Von hier mit der H-Bahn Richtung Campus Süd oder Eichlinghofen (fährt alle 10 Min) bis Campus Süd (ca. 3 Min)

Die Einrichtungen der Technischen Universität Dortmund verteilen sich auf den größeren Campus Nord und den kleineren Campus Süd. Zudem befinden sich einige Bereiche der Hochschule im angrenzenden Technologiepark. Genauere Informationen können Sie den Lageplänen entnehmen.

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Die Einrichtungen der Technischen Universität Dortmund verteilen sich auf den größeren Campus Nord und den kleineren Campus Süd. Zudem befinden sich einige Bereiche der Hochschule im angrenzenden Technologiepark.

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