Hier Zahnräder, dort Kurbel- und Nockenwellen, anderenorts Getriebewellen – überall im Automobil- und Fahrzeugbau müssen Bauteile einer mehr oder weniger präzisen schleiftechnischen Bearbeitung unterzogen werden. Die Zahnräder im Pkw- und Lkw-Getriebebau werden dabei zum Großteil im kontinuierlichen Wälzschleifverfahren gefertigt. Denn das Wälzschleifen gilt als optimal geeignet für die Bearbeitung von Aussen-, Gerad- und Schrägverzahnungen im kleinen bis mittleren Modulbereich, der im Automobil- und Nutzfahrzeugbau breiten Einsatz findet. Gerade bei diesem Verfahren kommen die Vorteile des innovativen Schleifmittels Cubitron II mit seinen präzise geformten Präzisionssinterkorund-Dreiecken, dem Precision-Shaped Grain (PSG) von 3M, besonders zum Tragen.

Minimierung des Schleifbrandrisikos

Die Schleifkörner dieses Schleifmittels schneiden den Span sauber aus dem Werkstück heraus, ohne das Material zu verformen. Die dazu notwendige Energie ist viel geringer als beim Schleifen mit herkömmlichen Schleifmitteln. Das Ergebnis ist dann ein wesentlich höheres Zeitspanvolumen. Das bedeutet: Bei gleichem Energieaufwand fällt beim Schleifen mit Cubitron II ein deutlich geringerer Zeitaufwand an als üblich, und zwar bei gleicher oder sogar besserer Oberflächenqualität. Laut 3M „geht das Schleifen mit Cubitron II in der Praxis bis zu 50 Prozent schneller als mit herkömmlichen Schleifmitteln“.

Ein weiterer Vorteil ist die Minimierung des Schleifbrandrisikos. Denn die entstehenden Späne nehmen die Hitze auf und transportieren die beim Schleifen entstehende Wärme sofort ab. Das Werkstück selbst wird daher thermisch kaum belastet. Das Schleifbrandrisiko geht gegen Null.

Darüber hinaus zeichnen sich die keramischen Schleifscheiben Cubitron II gegenüber herkömmlichen Schleifmitteln durch wesentlich höhere Standzeiten aus. „Beim Zahnradschleifen erreichen wir durch stark reduzierte Shiftbeträge zwischen 50 und 100 Prozent mehr Teile pro Abrichtzyklus“, berichtet Jürgen Hechler, der Sales Specialist für Schleifmittel bei der 3M Abrasive Systems Division. Je nach Anwendung und Abmessung sind bis zu 300 Abrichtzyklen mit einer Schleifschnecke möglich.

Spitzenlose Schleifen mit größeren Schleifscheiben

Die genannten Vorteile der keramischen Schleifscheiben des Typs 3M Cubitron II gelten aber nicht nur für das Wälzschleifen, sondern schlagen auch beim Rundschleifen positiv zu Buche. Rundschleifprozesse werden immer dort eingesetzt, wo spezielle Anforderungen an Oberflächengüten, Form- und Lagetoleranzen (wie zum Beispiel Rundheit oder Konizität) gefordert sind, oder aber die Werkstoffhärte beziehungsweise die Bauteilgeometrie eine spanabhebende Fertigung nicht erlauben. Im Automobilbau ist dies vorrangig beim Außenrundschleifen, Innenrundschleifen und Centerlessschleifen etwa von Kurbel-, Nocken- und Getriebewellen der Fall. Beim Außenrundschleifen erreichen die keramischen Schleifscheiben von 3M sehr hohe Zeitspanvolumen, die 3 bis 5 Mal höher sind als die herkömmlicher Schleifmittel. Auch beim Rundschleifen erreicht Cubitron II hohe Standzeiten. Je nach Material und Schleifprozess können zwischen einem und sechs Werkstücke zwischen zwei Abrichtvorgängen bearbeitet werden. So lässt sich mit den keramischen Schleifscheiben beispielsweise beim Schleifen einer Lkw-Hauptwelle eine Erhöhung von vier auf sechs Teile zwischen zwei Abrichtzyklen erreichen.

Mit den keramischen Schleifscheiben Cubitron II von 3M kann der Anwender erheblich Bearbeitungszeit und Fertigungskosten einsparen.

Ein Sonderfall beim Außenrundschleifen ist das so genannte spitzenlose Schleifen, bei dem das Werkstück nicht zwischen Spindelstock und Reitstock eingespannt wird. Vielmehr wird das Werkstück zwischen Schleif- und Regelscheibe geführt und mit einer Schiene (Auflagelineal) von unten abgestützt. Dabei kommen größere Schleifscheiben als beim herkömmlichen Rundschleifen zum Einsatz. „Bei einem großen deutschen Automobilhersteller machen wir mit diesem Verfahren zur Herstellung von Antriebswellen für Getriebe erste durchweg positive Erfahrungen“, sagt Schleifexperte Jürgen Hechler. ms

Keimzelle Schleifmittel

Die Herstellung von Schleifmitteln ist die Keimzelle des Technologiekonzerns 3M, der 1902 im US-Bundesstaat Minnesota gegründet wurde. Zunächst wurde Korund abgebaut und zur Herstellung von Schleifpapier verwendet. Daher der Firmenname: 3M - Minnesota, Mining and Manufacturing. Die Schleif- und Poliersysteme nutzen Know-how aus den Bereichen Keramik, Klebstoffe, Mikroreplikation oder Vliesstoffe. Mit seiner über 100-jährigen Erfahrung in der Schleifmittel-Herstellung fertigt der 3M Geschäftsbereich Abrasive Systems heute an Produktionsstandorten in 14 Ländern.