Form und Position der Zuführdüsen beeinflussen die Schleifqualität

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Düsen mit kohärenten Strahlen führen zu einem besseren Schleifergebnis, weil sie den Kühlschmierstoff gezielt in die Kontaktzone transportieren (Bild 3). Dadurch können die Porenräume der Scheibe komplett mit Flüssigkeit gefüllt werden und somit der gesamte Volumenstrom minimiert werden. Ein auffächernder Strahl wird immer einen größeren Anteil an Luft in die Kontaktzone fördern. Der zusammenhängende Strahl konzentriert darüber hinaus die kinetische Energie des Kühlschmierstoffes und hilft dadurch, das Luftpolster zu durchdringen und die Schleifscheibe zu benetzen.

Der benötigte Volumenstrom muss mit angepasster Geschwindigkeit direkt in die Kontaktzone gefördert werden, die Bettspülung muss zusätzlich betrachtet werden. Ist der geforderte Volumenstrom ermittelt und der zum Erreichen der Umfangsgeschwindigkeit benötigte Druck bekannt, lässt sich die Düsengeometrie berechnen.

Düsen mit kohärenten Strahlen verlängern Lebensdauer der Schleifscheibe

Nach über 100 Installationen optimierter Kühlschmierstoff-Zuführung kann mit Sicherheit gesagt werden: Im Vergleich zu konventionellen Düsen bringen Düsen mit kohärenten Strahlen, betrieben mit optimalem Druck und Volumenstrom, Vorteile hinsichtlich Bearbeitungszeit, Schleifscheibenlebensdauer, Oberflächenschädigung sowie Energieverbrauch der Pumpen und Kühlaggregate, wie zwei Beispiele verdeutlichen.

Das Hauptproblem eines Kunden war beim Schleifen von Turbinenschaufeln die unterdimensionierte zentrale Kühlschmierstoff-Versorgung. Es war immer nur möglich, sieben bis acht der 15 vorhandenen Maschinen gleichzeitig in Betrieb zu nehmen, weil sonst der Filter im Rücklauf überlief. Ziel der Optimierung war es, den Volumenstrom der einzelnen Maschinen so weit einzuschränken, dass der gleichzeitige Betrieb aller Schleifmaschinen möglich war, ohne eine neue, etwa 400 000 Euro teure zentrale Anlage zu beschaffen.

Bild 4a zeigt den ursprünglichen Zustand: Der Kühlschmierstoff wurde über acht Rohre mit 8 mm Innendurchmesser zugeführt. Das Schleifscheibenpaket besteht aus einer keramisch gebundenen CBN-Schleifscheibe (Bild 4a), dahinter einer galvanisch gebundenen CBN-Schleifscheibe. Der bearbeitete Werkstoff ist eine Nickel-Basis-Legierung.

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