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Schleifen und Polieren sind Feinbearbeitungsverfahren zum Glätten der Oberfläche verschieder Materialien mit einem Schleif- und einer Polierscheibe.
Abgrenzung Polieren und Schleifen
Unter technischem Schleifen versteht man Prozesse, bei denen ein Schleifmittel verwendet wird, welches an eine Schleifscheibe geklebt wird, während beim Polieren ein loses Schleifmittel verwendet wird, das auf die Schwabbelscheibe aufgebracht wird. Schleifen ist ein aggressiveres Verfahren und Polieren ist weniger grob und führt zu einer glatteren, glänzenderen Oberfläche.[1] Ein weit verbreiteter Irrtum ist, dass eine geschliffene Oberfläche eine Spiegel-ähnliche Oberfläche hat, doch die meisten Spiegel-ähnlichen Oberflächen werden eigentlich poliert.[2]
Das Schleifen wird oft verwendet, um das Aussehen eines Gegenstandes zu verbessern, die Verschmutzung von Instrumenten zu verhindern, Oxidation zu entfernen, eine reflektierende Oberfläche zu erhalten oder die Korrosion in Rohrleitungen zu verhindern.[3] Bei der Metallographie und Metallurgie wird das Schleifen verwendet, um eine flache, fehlerfreie Oberfläche für die Untersuchung der Metallstruktur eines Metalls unter dem Mikroskop zu erhalten. Silizium-basierte Schleifkissen oder eine Diamant-Lösung können für den Schleifvorgang verwendet werden.
Die Entfernung der Oxidation (Rostflecken) von metallischen Gegenständen wird unter Verwendung einer Metallpolitur oder Rostfleckenentferner vorgenommen; dies wird auch als Schleifen bezeichnet. Um einer weiteren unerwünschten Oxidation entgegenzuwirken, können die geschliffenen Metalloberflächen mit Wachs, Öl oder Lack überzogen werden. Dies ist bei Kupferlegierungen, wie Messing und Bronze, von besonderer Bedeutung.[4]
Der Begriff chemisch-mechanisch beschreibt die Wirkung von ätzendem Schlamm auf Silizium in einer Schleifmaschine. Mehrere rotierende Köpfe, jeweils mit Siliziumwafer bestückt, werden gegen ein großes rotierendes Polierpad gedrückt, das in ätzendem Schlamm gebadet wird. Der Materialabtrag bei erhöhter Temperatur schreitet zunächst durch Oxidation fort, dann durch die Oxidentfernung (durch den Abrieb). Dieser Zyklus wiederholt sich mit jeder Umdrehung des Kopfes. Kaliumhydroxid und Silox (weiße Lack-Basis) können mit entionisiertem Wasser kombiniert werden, um solch einen Schlamm zu erhalten.
Vorgang
Der Zustand des „Metalls“ bestimmt, welche Art von Schleifmittel angewandt wird. Die erste Stufe beginnt, wenn das Material nicht fertiggestellt worden ist, mit einem groben Schleifmittel (Körnung ca. 60 oder 80) und bei jeder nachfolgenden Stufe wird ein feineres Schleifmittel verwendet, wie z.B. 120, 180, 220/240, 320, 400 und höhere Körnungs-Schleifmittel, bis die gewünschte Oberfläche erreicht wird.
Das raue (d.h. große Körnung) Schleifmittel entfernt Unvollkommenheiten innerhalb der Metalloberfläche, wie Vertiefungen, Kerben, Linien und Kratzer. Die feineren Schleifmittel hinterlassen immer feinere Linien, die mit dem bloßen Auge nicht sichtbar sind. Um eine Nr. 8 Oberfläche (Spiegel) zu erhalten, werden Schleif- und Polierpasten, Schleifscheiben und Hochgeschwindigkeits-Poliermaschinen oder andere Werkzeugmaschinen benötigt, die zum Schleifen und Polieren verwendet werden können, wie z.B. ein elektrischer Bohrer.
Schmiermittel wie Wachs und Kerosin[5] können als Schmier- und Kühlmedien während dieser Vorgänge verwendet werden, obwohl auch einige Poliermittel speziell entwickelt wurden, um „trocken“ verwendet zu werden. Polieren kann von Hand mit einem stationären Polierer oder Stabpolierer vorgenommen werden oder es kann auch durch spezielle Geräte automatisiert werden.[3]
Beim Polieren gibt es zwei Arten von Polier-Bewegungen: die Schnitt-Bewegung und die Farb-Bewegung. Die Schnitt-Bewegung ergibt eine gleichmäßige, glatte, halbglänzende Oberfläche. Dies wird durch die Bewegung des Werkstücks gegen die Drehung der Schwabbelscheibe bewirkt, wobei ein mittlerer bis starker Druck ausgeübt wird. Die Farb-Bewegung ergibt eine saubere, helle, glänzende Oberfläche. Dies wird durch die Bewegung des Werkstücks mit der Drehung der Schwabbelscheibe bewirkt, doch hier nur mit mittlerem bis leichtem Druck.[6]
Beim Polieren von Messing (ein weicheres Metall) gibt es oft ganz kleine Markierungen im Metall, die durch Verunreinigungen verursacht wurden. Um diese feineren Markierungen auszuglätten, wird die Oberfläche mit einer sehr feinen (600) Körnung poliert, dann Kupfer-plattiert und anschließend mit einem Luftstrommopp auf Hochglanz poliert.
Beim Polieren von Artikeln, wie Meißel, Hämmer, Schraubendreher, Schraubenschlüssel, usw. wird ein Feinschliff gegeben, doch nicht plattiert. Um diese Oberfläche zu erreichen, sind vier Vorgänge erforderlich: Aufrauen, Trockenverfeinern, Einschmieren and Einfärben. Beachten Sie, dass das Aufrauen in der Regel auf einer festen Schleifscheibe getan wird und für eine zusätzliche feine Politur wird der Einschmier-Vorgang auf zwei Vorgänge aufgeteilt: grobes Einschmieren und feines Einschmieren. Für preiswertere Artikel wird gespart, indem nur die ersten beiden Vorgänge durchgeführt werden.[1]
Das Polieren von Messern und Besteck ist als Feinglasieren oder Blauglasieren bekannt. Sandpolieren, wenn es auf deutschem Silber, weißem Metall, etc. verwendet wird, ist technisch ein Poliervorgang, weil ein loses Schleifmittel verwendet wird, doch dabei eine erhebliche Menge an Material entfernt wird, so wie beim Schleifen.[1]
Zubehör
Aluminiumoxid-Schleifmittel werden bei Metallen mit hoher Zugfestigkeit, wie Kohlenstoff und Stahllegierung, hartem Eisen und Buntmetallen verwendet. Siliziumkarbid-Schleifmittel werden auf harten und spröden Stoffen, wie Grauguss und Sinterhartmetall und Metallen mit geringer Zugfestigkeit, wie Messing, Aluminium und Kupfer verwendet.[1]
Polierscheiben gibt es in einer Vielzahl von Arten, um einer breiten Palette von Bedürfnissen gerecht zu werden. Die häufigsten Materialien, die für Polierscheiben verwendet werden, sind Holz, Leder, Leinen, Baumwolle, Kunststoff, Filz, Papier, Schaffell, imprägnierter Gummi, Leinentücher und Wolle; Leder und Leinen sind die häufigsten. Hölzerne Räder haben Schmirgel oder wurden mit anderen Schleifmitteln beklebt und werden verwendet, um Flächen zu schleifen und Kanten gut zu erhalten.
Es gibt viele Arten von Tuchscheiben. Tuchscheiben, die miteinander zementiert wurden, sind sehr hart und werden für grobe Arbeiten verwendet, während andere Tuchscheiben, die miteinander vernäht und verklebt wurden nicht so grob sind. Es gibt Tuchscheiben, die nicht geklebt oder zementiert wurden, sondern genäht. Diese haben Metallseitenplatten zur Unterstützung. Feste Filzscheiben werden für feine Oberflächen vorgezogen. Harte Aufrauscheiben können durch das Aneinanderkleben von Strohpappe-Papierscheiben hergestellt werden. Weichere Papierscheiben sind aus Filzpapier.[1] Die meisten Scheiben laufen bei etwa 7500 Oberflächenfuß pro Minute (SFM), jedoch laufen Musselin-, Filz- und Lederscheiben in der Regel bei 4000 SFM.[7]
Schwabbelscheiben, die auch als Mops bekannt sind,[8] werden entweder aus Baumwolle oder Wolletuch gefertigt und gebleicht oder ungebleicht verwendet.[7] Bestimmte Arten sind: Sisal, genähte Spirale, lose Baumwolle, Flanell Kanton-Flannell, Domet-Flanell, Jeansstoff, behandelte genähte Spirale, Polster, Sisal-Seil, Schwämme, Wellpappe, Schrubbschwamm, Sanduhr-Polierer, Lappen, Schwanendaunen, Luftstrom und CoolAir.[6][8]
Anwendungen
Das Schleifen kann verwendet werden, um das Aussehen bestimmter Metallteile oder Objekte auf Autos und anderer Fahrzeuge, Handläufen, Kochgeschirr, Geschirr und architektonischem Metall zu verbessern und wiederzuherstellen. Bei anderen Anwendungen, wie Pharma-, Molkerei- und Sanitär-Installationen werden Rohre geschliffen, um Korrosion zu verhindern und Stellen zu beseitigen, an denen sich Bakterien oder Schimmel ansammeln können. Polieren wird auch verwendet, um Lichtreflektoren herzustellen.[3]
Im Schmuckbereich werden vor allem Gold-Schmuck und Silber-Schmuck poliert, um den Glanz dieser Schmuckstücke zu erhalten. Jedoch ist das Polieren auch für andere Materialien und Metalle im Schmuckbereich von großer Bedeutung und sehr wichtig, denn durch das Polieren wird eine glatte Oberfläche des Schmuckmetalls erzielt. Polierte Schmuckstücke weisen eine angenehme haptik auf, was auch ein Qualitätsmerkmal des Schmuckes ist.
Quellen[1] Oberg, p. 1439.
[2] How Polishing, Buffing & Burnishing Work, retrieved 2009-01-11.
[3] Metal polishing, retrieved 2009-01-05.
[4] Deck, Clara, The care and preservation of historical brass and bronze, retrieved 2009-01-06.
[5] Use Of Kerosene In Polishing Metals, retrieved 2009-01-06.
[6] An introduction to buffing & polishing, retrieved 2009-01-13.
[7] Oberg, p. 1440.
[8] Polishing mops, retrieved 2009-01-13.