Schnittgeschwindigkeiten und Drehzahlen für Polierscheiben
Drehzahl
Als Drehzahl bezeichnet man bei rotierenden Körpern die Anzahl Umdrehungen um die eigene Achse pro Zeiteinheit. Bei rotierenden Werkzeugen wird die Drehzahl üblicherweise in Umdrehungen pro Minute (Einheit: U/min bzw. 1/min) angegeben.
Schnittgeschwindigkeit
Als Schnittgeschwindigkeit bezeichnet man allgemein die Geschwindigkeit, mit der die Schneide eines bearbeitenden Werkzeugs durch das Material geführt wird. Sie entspricht bei rotierenden Werkzeugen der Umfangsgeschwindigkeit. Diese wird bei Schleif-, Trenn- und Polierscheiben üblicherweise in Meter pro Sekunde (Einheit: m/s) angegeben.
Die Schnittgeschwindigkeit eines rotierenden Werkzeuges wächst sowohl mit der Drehzahl als auch mit dem Durchmesser. Die Formel zur Berechnung der Schnittgeschwindigkeit lautet folglich:
Daraus folgt als Beispiel für ein Werkzeug mit 150 mm Durchmesser: um eine Schnittgeschwindigkeit von 25 m/s zu erreichen, benötigt man eine Drehzahl von ca. 3.185 U/min.
Anhand der nachfolgenden Tabelle lassen sich die Schnittgeschwindigkeiten in Abhängigkeit vom Durchmesser und der Drehzahlen von rotierenden Werkzeugen ablesen (Drehzahlen in U/min, Schnittgeschwindigkeiten in m/s):
Optimale Schnittgeschwindigkeit
Über die Schnittgeschwindigkeit der Polierscheibe wird der Energieeintrag in die Oberfläche des Werkstückes und damit die Effektivität des Polierprozesses gesteuert. Zu hohe Geschwindigkeiten können einerseits zur Überhitzung des Werkzeuges und Werkstückes führen. Dies kann zu einer verringerten Lebensdauer der Polierscheibe sowie zu Oberflächendefekten führen. Zu geringe Geschwindigkeiten gehen andererseits zu Lasten der Effektivität. Es hängt also maßgeblich von der optimalen Schnittgeschwindigkeit ab, ob und wie schnell das jeweilige Projektziel erreicht werden kann.
Die optimale Schnittgeschwindigkeit wird insbesondere von der Materialeigenschaft des zu bearbeitenden Werkstückes, der Art des ausgewählten Werkzeuges sowie der Spezifikation der eingesetzten Polierpasten beeinflusst. Da jedoch die Ermittlung von optimalen Prozessparametern in systematischen Versuchsreihen sehr aufwändig ist, wird bis heute bei der Prozessoptimierung des Polierens vor allem auf das handwerkliche Know-How erfahrener Praktiker zurückgegriffen.
Als Ausgangspunkt für Ihre eigenen Polierversuche entnehmen Sie bitte der folgenden Tabelle die typischen Schnittgeschwindigkeiten für unterschiedliche Materialien und Polierschritte:
| Prozess | Werkstoff | Material | Konstruktion | Min m/s | Max m/s |
|---|---|---|---|---|---|
| Prozess Schleifen / Mattieren | Werkstoff Metalle / Kunststoffe | Material Schleifvlies AlOx / SiC | Konstruktion Lamellenräder / Wellenscheiben / Ronden | Min m/s 10 | Max m/s 25 |
| Prozess Vorpolieren | Werkstoff NE-Metalle | Material Sisal-Nessel / Extra Feste Baumwolle | Konstruktion SB-VR / Vollrunde Blätter | Min m/s 35 | Max m/s 50 |
| Prozess Vorpolieren | Werkstoff Stahl / Chrom | Material Sisal-Gewebe / Sisal-Nessel | Konstruktion SB-XL / Si-W-PK / SB-3 / SB-VR Imprägniert / Natur | Min m/s 30 | Max m/s 35 |
| Prozess Vorpolieren | Werkstoff Duroplast | Material Feste Baumwolle | Konstruktion KONSTANT / REX | Min m/s 20 | Max m/s 30 |
| Prozess Vorpolieren | Werkstoff Thermoplast | Material Leichte Baumwolle | Konstruktion KONSTANT / REX | Min m/s 10 | Max m/s 15 |
| Prozess Vorpolieren | Werkstoff Lack | Material Feste Baumwolle | Konstruktion KONSTANT / REX | Min m/s 15 | Max m/s 25 |
| Prozess Polieren | Werkstoff NE-Metalle | Material Mittelfeste Baumwolle | Konstruktion Vollrunde Blätter / KONSTANT | Min m/s 40 | Max m/s 60 |
| Prozess Polieren | Werkstoff Stahl | Material Feste Baumwolle | Konstruktion KONSTANT / EFFEKTA | Min m/s 25 | Max m/s 35 |
| Prozess Polieren | Werkstoff Kunststoff / Lack | Material Mittelfeste Baumwolle | Konstruktion EFFEKTA nahtfrei | Min m/s 15 | Max m/s 25 |
| Prozess Finish | Werkstoff NE-Metalle | Material Leichte Baumwolle / Weicher Molton | Konstruktion Vollrunde Blätter / EFFEKTA | Min m/s 45 | Max m/s 60 |
| Prozess Finish | Werkstoff Stahl | Material Weicher Molton | Konstruktion KONSTANT / EFFEKTA | Min m/s 25 | Max m/s 35 |
| Prozess Finish | Werkstoff Thermoplast | Material Extra weicher Molton | Konstruktion EFFEKTA nahtfrei | Min m/s 10 | Max m/s 15 |
| Prozess Finish | Werkstoff Lack / Duroplast | Material Extra weicher Molton | Konstruktion EFFEKTA nahtfrei | Min m/s 15 | Max m/s 25 |
Gerne beraten wir Sie bei der Optimierung Ihres Polierprozesses. Bitte senden Sie uns eine Nachricht über unser Kontaktformular, wir melden uns schnellstmöglich bei Ihnen zurück.
Sicherheitshinweise
Die maximale Schnittgeschwindigkeit eines rotierenden Werkzeuges ist durch die spezifischen mechanischen Eigenschaften der Werkzeugkonstruktion nach oben begrenzt. Denn oberhalb kritischer Schnittgeschwindigkeiten besteht die Gefahr des Werkzeugbruches, falls z. B. die auftretenden Scherkräfte die für das Werkzeug spezifischen Festigkeiten überschreiten. Aber auch von mit zu niedriger Drehzahl betriebenen Werkzeuge gehen Gefahren aus, falls sie Werkstücke erfassen, auf die Umfangsgeschwindigkeit beschleunigen und schließlich vom Werkzeug wegschleudern sollten. Bitte beachten Sie deshalb unbedingt die Sicherheitsvorschriften Ihrer Maschinenhersteller sowie ergänzend unsere Sicherheitshinweise für Anlagenbetreiber.