AUS DER PRAXIS Bild 3: REM-Aufnahme von Film-Topografie (Korngrößen 15μm) vor dem Bearbeitungsprozess, v = 1000x Bild 4: REM-Aufnahme von Film-Topografie (Korngrößen 15μm) nach dem Bearbeitungsprozess, v = 1000 x Bild 5: Einfluss der Oberflächen-Rauheit auf das Reibmoment Bindungen und Kornwerkstoffen erhältlich – üblicherweise Korund Al2O3, Siliziumkarbid SiC, aber auch Diamant. Die Bilder 3 und 4 zeigen Raster-Elektronen-Mikroskop-Aufnahmen von Film-Topografien mit Korngrößen von 15 μm vor beziehungsweise nach dem Bearbeitungsprozess. Bekannt ist, dass gröberes Korn höheren Materialabtrag und feineres Korn bessere Oberflächenqualität gestattet. Wichtig ist in diesem Zusammenhang zu sagen, dass es sich beim GBQ-Microfinish um einen niederenergetischen Bearbeitungsprozess handelt und es zu keiner nennenswerten Erwärmung der tribologischen Wirkfläche kommt. Neben der Korngröße ist auch die unterschiedliche Kornausrichtung bei verschiedenen Bandtypen für das Finish-Ergebnis von Bedeutung: So sind bei Microfinish Filmen die scharfen Kornkanten zum Bauteil hin ausgerichtet, während die Körner bei den Läpp-Filmen stochastisch angeordnet sind. Microfinish Filme sind schnell schneidende Schleifmittel, die gleich bleibende, vorhersagbare und wiederholbare Oberflächen Qualität auf Wellen-Oberflächen produzieren helfen. Sie verwenden exakt klassierte mineralische Partikel von 9 bis 100 μm Größe in präzise eingehaltener Verteilung. Mit konsistenter Kühlmittel Versorgung, gleichbleibenden und optimal definierten Prozessparametern wie Anpressdruck, Rotationsgeschwindigkeit, Oszillationsfrequenz und axialer Weg des in der Maschine gespannten Bauteils gegenüber der rückseitigen Bandführung verbessert der patentierte GBQ®-Prozess zuverlässig die Oberflächentextur und darüber hinaus die Rundheit, Geradheit und den Traganteil der damit bearbeiteten Bauteile (primär Wellen) auf die optimale Oberflächen und Gestaltausführung. Um unterschiedliche Produktionsanforderungen erfüllen zu können, sind unter anderem alle oben erwähnten Parameter für eine optimale Leistung und Produktivität an der Maschine einstellbar. EINFLUSS DER OBERFLÄCHE AUF DIE REIBVERLUSTE Es ist unbestritten, dass die Oberflächen-Topografie von Bauteilen, die in tribologischem Kontakt miteinander stehen, erheblichen Einfluss auf deren Funktion und Systemreibung nimmt. Dies insbesondere, wenn keine permanenten hydrodynamischen Schmierungsverhältnisse gewährleistet werden können und Misch- oder Kontaktreibung bei besonderen Betriebszuständen dominieren – was bei vielen Anwendungen der Fall ist. Dem hat zum Beispiel ein renommierter Automobilhersteller bei der kompletten Neukonzeption seiner 1,4- und 1,8-Liter- Benzinmotoren Rechnung getragen, indem die innere Reibung durch Optimierung aller systemrelevanten Bauteiloberflächen minimiert wurde. Als Ergebnis steht eine deutliche Reibleistungsreduzierung gegenüber den vergleichbaren Vorgängermodellen. Am Beispiel der Nocken- und Kurbelwelle wurden die Auswirkungen von deren Oberflächenfinish auf die Reibverluste quantifiziert. Die Ergebnisse zeigt Bild 5: Die entsprechenden Rautiefen Ra lagen für die Kurbelwelle bei 0,15 μm für die Standard-Bearbeitung, 0,06 μm für das Microfinish und 0,035 μm für Super-Microfinish – Werte, wie sie mit dem hier beschriebenen Verfahren erzielt werden. Die Werte der Nockenwelle betrugen zirka 0,35 μm für die geschliffene Variante, 0,18 μm für die geläppte und 0,05 μm beziehungsweise 0,025 μm für das Microfinish beziehungsweise Super-Microfinish. Zur optimalen Nutzung aller aus dem Microfinish resultierender Vorteile hinsichtlich Reibung, Verschleiß und Bearbeitungswirtschaftlichkeit ist zu überlegen, ob nicht auch öfter eine konstruktive Feintuning Arbeit empfehlenswert wäre, wie beispielsweise 28 massivUMFORMUNG | MÄRZ 2016
massivUMFORMUNG Maerz 2016
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