AlsSchleifmittel,Abrasive oderAbrasivstoffe, (englischabrasives) werden Hartstoffkörner bezeichnet, die zumSchleifen, also zum Materialabtrag durchZerspanenmit gebundenem Korn eingesetzt werden.Man unterscheidet natürliche Kornwerkstoffe (Flint,Quarz,Korund,Schmirgel,Granat,Naturdiamant) und synthetische Kornwerkstoffe (Korunde,Siliziumcarbide,Chromoxide,kubisches Bornitrid,Diamanten).
Schleifmittel auf Unterlage werden auf Trägermaterialien aufgebracht. Das Schleifmittel sitzt dann an der Oberfläche vonSchleifpapier, Schleifgewebe, Schleiffiber, Schleifvlies und Schleifschwämmen, die auch zuSchleifwerkzeugen wie etwaSchleifscheiben weiterverarbeitet werden.
Alternativ werden Schleifmittel zuSchleifkörpern geformt, indem man sie alsVerbundwerkstoff in eineMatrix einbettet.
Als formgebende und verbindende Matrix werden eingesetzt:
Zu den Schleifkörpern zählen etwaTrenn-,Schrupp- und Diamantschleifscheiben,Honsteine, spezielleRadiergummis zum Reinigen von Oberflächen sowieBürsten mitSchleifborstenbesatz.
Schleifmittel in nicht gebundener Form werden etwa alsPulver oderPasten zumPolieren undGleitschleifen, alsStrahlmittel zumStrahlen und alsLäppmittel zumLäppen eingesetzt.
Der allgemeine Sprachgebrauch zählt auchStahlwolle und Stahlbürsten zu den Schleifmitteln, obwohl diese keine Schleifkörner enthalten, sondern durch die scharfen Kanten der Metallfäden bzw. des Metalldrahts spanabtragend wirken.
Der Kornwerkstoff von Schleifmitteln sollte[1]
Der Verband der europäischen Hersteller von SchleifwerkzeugenFEPA gibt die Haltbarkeitsdauer von kunststoff- undschellackgebundenen Schleifmitteln mit 3 Jahren, die von gummigebundenen Schleifscheiben mit 5 Jahren und die von keramikgebundenen Werkzeugen mit 10 Jahren an, sofern der Hersteller keine anderen Angaben macht.[2]
Korund ist das am häufigsten eingesetzte Schleifmittel. SeineHärte steigt mit demReinheitsgrad, der an der Farbe erkennbar ist. DieZähigkeit kann demgegenüber durch Zusatz vonMetalloxiden und Erhöhung der Abkühlgeschwindigkeit bei der Herstellung des Schleifmittels gesteigert werden. Nach seiner Zusammensetzung wird Korund unterschieden in:
Zirkonkorund weist Beimischungen von 10–40 %Zirconiumoxid auf. Zirkonkorund wird als Mischung mit Normalkorund zu Schleifscheiben zum Hochdruckschleifen verarbeitet, mit denen hoheZeitspanvolumina möglich sind.
Siliciumcarbid ist wärmebeständig bis ca. 1600 °C und zeichnet sich durch harte, scharfkantige Kristalle aus. Ein Schleifkorn besteht meist aus einem oder nur wenigen Kristallen. Es ist härter und spröder als Korund. Das Anwendungsgebiet umfasstNichteisenmetalle,rostfreie Stähle, keramische und mineralische Werkstoffe,kohlenstoffreiche Stähle und dasAbrichten von Schleifkörpern. Siliciumcarbid neigt unter hohen Temperaturen zur Abgabe vonKohlenstoffatomen an kohlenstoffaffine Stoffe wie Eisen. Daneben gibt es noch das höherwertige grüne Siliciumcarbid zur Bearbeitung von Glas, Porzellan, Marmor, Edelstein, Kunststein, zur Feinbearbeitung von Leicht- und Buntmetallen sowie von Leder.
KubischesBornitrid (Borazon) ist der härteste bekannte Stoff nach Diamant und wird mittels Hochdrucksynthese bei 1600°C und 70.000 bar aus hexagonal kristallinem Bornitrid hergestellt.[3] Daskubisch kristalline Bornitrid kann sowohl alsmonokristallines wie auch alspolykristallines Schleifkorn verwendet werden, wobei polykristallines eine höhere Zähigkeit aufweist. Als Bindemittel kommenSinterbronze,Kunstharz undKeramik in Frage. DiePorosität der keramischen Bindung ist vorteilhaft für den Transport des Kühlmittels und der Späne. Die Schleifkörper werden auf stählerne Grundkörper gelötet oder auf keramische geklebt, um möglichst wenig des teuren Bornitrids einsetzen zu müssen. Die thermische Beständigkeit beruht auf der Bildung einer SchichtBortrioxid, die jedoch wasserlöslich ist. Die Kühlmittel sollten also mineralisch oder wasserarm sein.
Bornitrid ist beständig bis rund 1300 °C. Ab etwa 730 °C übersteigt seine Härte sogar die von Diamant. Bornitrid eignet sich so zum Präzisionsschleifen von Diamant bei hohen Temperaturen und dem Schleifen zähharter Stähle wieHSS-Stahl,Warm- undKaltarbeitsstahl. Bornitrid ist ungeeignet für weiche Stähle,Hartmetalle,Nichteisenmetalle, Beschichtungen ausChrom undNickel sowieNichtmetalle.
Diamant ist der härteste natürlich vorkommende Stoff, jedoch nur bis 800 °C beständig. Natürliche Diamanten sind in der Regel etwas härter als künstlich hergestellte. Künstliche Diamanten weisen eine geringe Färbung auf, die durch metallische Verunreinigungen im Herstellungsprozess hervorgerufen wird. Drei verschiedene Arten des Diamantschleifkorns werden verwendet:
Je nach Verwendungszweck wird Industriediamant inNickel,Kupfer,Kunstharz oder einer speziellenLegierung eingebunden oder galvanisch auf einem Stahlgrundkörper fixiert. Schleifmittel aus Diamant dienen zum Präzisionsschleifen vonHartmetall,Grauguss, Glas, Keramik, Porzellan, feuerfesten Steinen,Germanium,Graphit,Schneidkeramik,Silizium,Gummi,Buntmetall,Eisencarbidlegierungen, Nickel- undChromlegierungen,Werkzeugstählen mit großemKohlenstoff- und geringemVanadiumanteil sowie gehärteten Stählen wieWälzlagerstahl.
| Korngröße in μm | FEPA F (fest) | FEPA P (flexibel) | JIS R6001 1973 | ANSI |
|---|---|---|---|---|
| 4125 | F5 | |||
| 3460 | F6 | |||
| 2900 | F7 | |||
| 2460 | F8 | |||
| 2085 | F10 | |||
| 1815 | P12 | |||
| 1765 | F12 | |||
| 1470 | F14 | |||
| 125 | P120 | J100 | 100 | |
| 129 | F100 | |||
| 17,3 ± 1 | F400 | |||
| 18,3 ± 1 | P1000 | |||
| 20 | J800 | |||
| 12 | 800 | |||
| 10,3 ± 0,8 | P2000 | |||
| 8 | J2000 | |||
| 5,5 | 1200 | |||
| 5 | P5000 | |||
| 4,5 ± 0,8 | F1000 | |||
| 1,2 ± 0,3 | F2000 | J 8000 |
Schleifmittel werden nach ihrer Korngröße in grobe, mittlere, feine oder sehr feine Körnungen eingeteilt. Vomeuropäischen Verband der Schleifmittelhersteller (FEPA) wurden Werte zur Kornklassifizierung festgesetzt. Der kennzeichnende Wert der Körnung wird alsMesh bezeichnet und entspricht der Anzahl der Fäden pro Zoll des Siebs, mit dem die Körnung separiert wurde. Je höher die Anzahl der Fäden bzw. der Maschen, desto feiner ist die Körnung.
Die FEPA unterscheidet zwischen starren Schleifmitteln, wie Schleifscheiben, und flexiblen Schleifmitteln, wie Schleifpapier und Schleifbändern. Die Schleifmittel erhalten je nach Art einen Buchstabenzusatz, dabei kennzeichnetP die flexiblen Schleifmittel (z. B. P120) undF die starren (z. B. F180). Zu beachten ist hierbei jedoch, dass diese Buchstabenzusätze nur für Korund und Siliciumcarbid gültig sind. Sollte es sich bei dem Schleifmittel um Diamant handeln, wird diese durch den BuchstabenD gekennzeichnet, während bei Bornitrid die BuchstabenkennungB verwendet wird.
Die Zahlenangaben sind nur ungefähr vergleichbar. So entspricht P100 nach FEPA für Schleifpapiere einer Korngröße von 0,162 mm während F100 nach FEPA für Schleifkörper einer Korngröße von 0,129 mm entspricht. J100 nach der japanischen Norm JIS R6001 entspricht einer Korngröße von 0,125 mm.
Die Korngrößenangaben für Diamantschleifmittel widersprechen der üblichen Systematik insofern, als hier ein höherer Zahlenwert eine gröbere Körnung kennzeichnet.[5][6]
