Wissenswertes aus unserem Schleif-Technikum

Das über viele Jahre perfektionierte Design unserer Walzen und das optimierte Fertigungsverfahren ermöglichen einen zuverlässigen, vibrationsarmen und präzisen Schleifprozess, auf den unsere Kunden seit Jahren vertrauen.
Um die Auswirkung einer Unwucht an einer Walze auf den Schleifprozess beurteilen zu können, haben wir in unserem Technikum den quantitativen Zusammenhang zwischen den Vibrationen einer Kalibrierwalze und den daraus resultierenden Rattermarken auf dem Schleifgut untersucht. Gemessen wurde dabei die Ausprägung der Rattermarken in Abhängigkeit von der Stärke der Vibrationen. Dazu wurde eine Kalibrierwalze mit Gewichten zwischen 10 g und 40 g versehen. Abbildung 1 zeigt den wesentlichen Versuchsaufbau: Die Gewichte wurden an der mit «A» gekennzeichneten Position auf die Walze angebracht und verursachten aufgrund der Unwucht eine Vibration in der Kontaktwalze. Der mit «B» gekennzeichnete Bereich des Bildes zeigt den Sensor für die Vibrationsmessung.

Das umgekehrte Vorgehen kennt man aus der Praxis als Autofahrer: Beim Auswuchten von Fahrzeugrädern wird durch das Anbringen von Gewichten die Unwucht verringert und damit die Vibration minimiert.


(Abbildung 1)

 
Nach dem Aufbau des Systems wurden mehrere Platten unter Einsatz der jeweils mit verschiedenen Gewichten bestückten Kalibrierwalze geschliffen.
Die Analyse der resultierenden Oberflächen der geschliffenen MDF-Platten erfolgte mithilfe eines digitalen Makroskops (Alicona), das Oberflächen berührungslos ausmisst. Die Daten können anschließend in einem 3-D-Modell dargestellt werden. Abbildung 2 zeigt stellvertretend eine Rattermarke in Form und Höhe bzw. Tiefe.


(Abbildung 2)

 
Die folgende Tabelle zeigt die numerischen Resultate.

Gewicht an der Kalibrierwalze [g] Höhe / Tiefe der Rattermarken [µm]
0 0.11 5.70
10 0.52 6.82
20 1.14 6.19
30 1.79 9.96
40 2.74 19.44

 
Die in einer Grafik dargestellten Messresultate (Abbildung 3) zeigen den Zusammenhang zwischen der Unwucht und somit der Vibration der Walze und den resultierenden Rattermarken.


(Abbildung 3)

 

Für den Kenner ist das Resultat sicher keine absolut neue Erkenntnis. Und doch sind die Resultate von Bedeutung, weil sie auf wiederholbaren Messungen basieren und den echten, das heisst den quantitativen Zusammenhang zwischen Vibrationen und Höhe/Tiefe der Rattermarken aufzeigen. Weitere Versuche werden die Qualität der Daten und die Aussagekraft der Kurven noch verbessern, doch eines ist schon heute klar: Der Verlauf ist sicher nicht proportional, die Tiefe der Rattermarken nimmt mit zunehmender Unwucht eher überproportional zu. Anders ausgedrückt: Je besser die Walzen gewuchtet sind, desto geringer ist die Gefahr von Rattermarken. Perfekt gewuchtete Walzen von Steinemann gewährleisten einen vibrationsarmen Betrieb – und sind damit Voraussetzung für einen präzisen Schleifprozess.
Ihr Einsatz lohnt sich!