Die vorliegende Erfindung betrifft ein neuartiges Schleifwerkzeug
mit Diamant oder kubischem Bornitrid als Schleifmittel, welches sich besonders zum
Nassschliff von harten Oberflächen aus beispielsweise keramischen Lacken eignet.
Die Bearbeitung harter Oberflächen, beispielsweise
aus keramischen Lacken im Automobilbereich, mit Hilfe von Hand-Schleifwerkzeugen,
d.h. von Werkzeugen, die während des Bearbeitungsvorgangs manuell bewegt werden,
ist bisher noch nicht zufrieden stellend gelöst. Herkömmliche vollflächige
Schleifwerkzeuge weisen in diesen Prozessen sehr geringe Standzeiten auf: nach der
Bearbeitung von etwa 2 bis 5 Schleifpunkten ist das Schleifwerkzeug bereits vollständig
verschliessen. Es ist offensichtlich, dass die Oberflächenbearbeitung eines
vollständigen Automobils mit derartigen Schleifwerkzeugen zeit- und kostenintensiv
ist.
Ein weiteres Problem ergibt sich bei herkömmlichen
vollflächigen Schleifwerkzeugen dadurch, dass bei der Bearbeitung harter Oberflächen
das Schleifkorn schnell abgenutzt wird, Kornstücke herausbrechen und in Berührung
mit der zu bearbeitenden Oberfläche kommen. Die Konsequenz sind unerwünschte
Schleifspuren (Swirls) auf der bearbeiteten Oberfläche. Dies passiert ebenso,
wenn harte Partikel der Oberfläche herausgelöst und vom Schleifmittel
nicht korrekt aufgenommen oder ausgewaschen werden.
Für die Bearbeitung harter Oberflächen ist ein
sehr hartes Schleifkorn wie Diamant, kubisches Bornitrid oder Borcarbid notwendig.
Diese sind recht teuer, was ihrer Verbreitung im Weg steht.
Es bestand ein Bedürfnis nach einem verbesserten Schleifwerkzeug
zur Bearbeitung harter Oberflächen, welches höhere Standzeiten aufweist
und auf der bearbeiteten Oberfläche keine Schleifspuren hinterlässt.
Überraschend wurde die vorstehende Aufgabe durch ein
Schleifwerkzeug gelöst, umfassend ein Substrat mit
- i) einer ersten wasserdurchlässigen, flexiblen textilen Schicht, welche
Multi-Filamente aufweist und auf welcher das Schleifmittel aufgebracht ist,
- ii) und mindestens einer zweiten Schicht, welche mit der schleifmittelfreien
Oberfläche der ersten Schicht verbunden ist, Wasser aufnehmen kann und komprimierbar
ist,
wobei das Schleifmittel aus Bindemittel und Schleifkorn, ausgewählt aus der
Gruppe bestehend aus Diamant und kubischem Bornitrid, in einer derartigen Menge
auf die erste Schicht aufgebracht ist, dass das Schleifwerkzeug bei einer Bearbeitung
einer Keramiklack-Oberfläche im Nassschliff eine Standzeit von mindestens zwei
Minuten, vorzugsweise mindestens 10 und besonders bevorzugt von mindestens 20 Minuten
aufweist.
Gemäss der vorliegenden Erfindung wird unter Nassschliff
verstanden, dass das Schleifwerkzeug vor dem Einsatz zum Beispiel mit Hilfe einer
Handzerstäubers mit Wasser befeuchtet wird. Mit dem Handzerstäuber fügt
der Fachmann üblicherweise gerade so viel Wasser hinzu, dass nicht die gesamte
Oberfläche des Werkstücks nass ist, sondern dass gerade die zu bearbeitende
Fläche soweit befeuchtet ist, dass das Schleifwerkzeug die Flüssigkeit
im komprimierbaren Teil wieder aufnehmen kann. Nach Bedarf spült der Fachmann
den komprimierbaren Teil mittels leichten Drucks wieder aus und fügt neues
Wasser hinzu. Alternativ könnte das Wasser auch permanent zugeführt werden.
Gemäss der vorliegenden Erfindung soll unter der Standzeit
die aufsummierte Kontaktzeit von Schleifwerkzeug mit zu bearbeitender Oberfläche
verstanden werden, über die eine gewünschte Schleifleistung aufrechterhalten
werden kann. Die gewünschte Schleifleistung ist ein gleichmässiges mattes
Erscheinungsbild der bearbeiteten Oberfläche.
Gemäss der vorliegenden Erfindung soll unter einer
KeramikOberfläche eine Oberfläche verstanden werden, welche Keramikbestandteile
enthält und deshalb hart ist. Für die Ermittlung der Standzeit kann vorzugsweise
ein Keramiklack PPG 9000 bearbeitet werden.
Es hat sich gezeigt, dass die vorstehenden deutlich verlängerten
Standzeiten dadurch erreicht werden können, dass auf die erfindungsgemässe
flexible Unterlage aus mindestens zwei Schichten eine bestimmte, im Vergleich zu
herkömmlichen Schleifwerkzeugen geringe Menge an Schleifmittel aufgetragen
wird. Ein zu hoher Auftrag an Schleifmittel würde zu erheblichen Einbussen
in der Flexibilität und somit in der Leistungsfähigkeit des Schleifwerkzeugs
führen.
Beim erfindungsgemässen Schleifwerkzeug ist das Schleifkorn
nur oberflächlich aufgetragen, d.h. das Schleifkorn befindet sich nur auf den
die Oberfläche bildenden Abschnitten der ersten Schicht, also z.B. der Stege
bei einer Netz-Struktur mit Löchern. Erfindungsgemäss besonders bevorzugt
sind diese Stege nicht vollständig mit Schleifmittel beschichtet.
Das erfindungsgemässe Schleifwerkzeug zeichnet sich
aufgrund der Beschaffenheit des Substrats durch eine hohe Flexibilität aus.
Das auf der Oberfläche harzgebundene Schleifkorn kann somit während des
Schleifvorgangs aus dem Werkzeug herausgedrückt werden.
Dies führt zu deutlich erhöhten Standzeiten sowie
zu einer schonenden Zerspanung des bearbeiteten Produkts.
Beim Nassschliff wird das dem Schleifwerkzeug zugeführte
Wasser in der zweiten, wasseraufnehmbaren und unter Formerhalt komprimierbaren Schicht
zumindest teilweise zurückgehalten. Der während des Schleifens anfallende
Schleifstaub kann auf einfache Weise dadurch entfernt werden, dass man das Schleifwerkzeug
zusammendrückt. Hierbei wird das in der zweiten Schicht enthaltene Wasser herausgedrückt,
gelangt aufgrund der Permeabilität der korntragenden Schicht zur Oberfläche
des Schleifwerkzeugs und spült den auf oder in der Oberfläche des Schleifwerkzeugs
befindlichen Schleifstaub fort. Das Schleifwerkzeug kann im Anschluss an diesen
einfach und schnell durchführbaren Vorgang wieder problemlos verwendet werden.
Es genügt aber vollkommen die während des Bearbeitungsvorgangs auftretende
Komprimierung des Schleifwerkzeugs, um das in der zweiten Schicht vorhandene Wasser
während der Bearbeitung herauszudrücken und kontinuierlich die gewünschte
Entfernung des Schleifstaubs zu erreichen.
Mit dem erfindungsgemässen Schleifwerkzeug wird ein
Schleifen ohne Schleifspuren (Swirls) mit überraschend hohen Standzeiten erreicht.
Die Standzeiten des erfindungsgemässen Schleifwerkzeugs übertreffen die
Standzeiten herkömmlicher vollflächiger Schleifwerkzeuge um einen Faktor
von etwa 20 bis 100.
Als Schleifkorn kann natürlicher oder künstlicher
Diamant oder kubisches Bornitrid verwendet werden, wobei Diamant nicht zuletzt aus
ökonomischen Gründen bevorzugt ist.
Ein wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht
in der Menge an aufgetragenem Schleifmittel. Die vorliegende Erfindung betrifft
deshalb ein Schleifwerkzeug, umfassend ein Substrat mit
- i) einer ersten wasserdurchlässigen, flexiblen textilen Schicht, welche
Multi-Filamente aufweist und eine plane Oberfläche besitzt, auf welcher das
Schleifmittel aufgebracht ist,
- ii) und mindestens einer zweiten Schicht, welche mit der schleifmittelfreien
Oberfläche der ersten Schicht verbunden ist, Wasser aufnehmen kann und komprimierbar
ist,
wobei das Schleifmittel aus Bindemittel und Schleifkorn, ausgewählt aus der
Gruppe bestehend aus Diamant und kubischem Bornitrid, bei einer Korngrösse
von 1 bis 30 µm in einer Menge von 5 -30 g/m2, vorzugsweise 5 -10
g/m2, bezogen auf den Nasszustand, und bei einer Korngrösse von
30 bis 120 µm in einer Menge von 20 -80 g/m2, vorzugsweise 30 -50
g/m2, bezogen auf den Nasszustand, aufgetragen ist, wobei der Anteil
an Schleifkorn im Schleifmittel 40-70% beträgt.
Die angegebenen Mengen an Schleifmittel, Schleifkorn und
Bindemittel beziehen sich auf die Menge an aufgetragenem Schleifmittel, welche wie
folgt bestimmt wird: Ein Substrat mit Lochstruktur mit einer Gesamtoberfläche
von 100 cm2 (mit einem Steganteil (effektive Oberfläche) von 33
bis 50% und einem Lochanteil von 50 bis 67%) wird im unbeschichteten Zustand gewogen.
Anschliessend wird das Schleifmittel aufgetragen, und das erhaltene Schleifwerkzeug
wird im Nasszustand erneut gewogen und die Differenz zwischen den ermittelten Werten
bestimmt, um die aufgetragene Menge an Schleifmittel im Nasszustand zu erhalten.
Das Schleifwerkzeug wird anschliessend in einem Ofen bei 130°C für 2 h
getrocknet und erneut gewogen, um die aufgetragene Menge an Schleifmittel im Trockenzustand
zu erhalten.
Wie dem Fachmann bekannt variieren die Menge an Schleifkorn
und Bindemittel in Abhängigkeit von der Grösse des Schleifkorns. Mit zunehmender
Korngrösse verschiebt sich das Verhältnis von Schleifkorn zu Bindemittel
stufenweise in Richtung Bindemittel d.h. In einer festgelegten Menge Bindemittel
wird mit zunehmender Korngrösse weniger Schleifkorn aufgenommen.
Gemäss der vorliegenden Erfindung weist das Schleifwerkzeug
im Trockenzustand auf seiner Oberfläche vorzugsweise eine Menge an Schleifkorn
einer Grösse von 1 bis 30 µm von 2,5 bis 10 g/m2 (entspricht
12,5 bis 50 Karat/m2 Diamant) beziehungsweise eine Menge an Schleifkorn
einer Grösse von 30 bis 120 µm von 10 bis 40 g/m2 (entspricht
50 bis 200 Karat/m2 Diamant) auf.
Gemäss der vorliegenden Erfindung wird das Schleifkorn
über ein Harz-Bindemittel an das Substrat gebunden. Metallgebundene Schleifmittel
sind von der vorliegenden Erfindung nicht umfasst. Die Verwendung eines sogenannten
harzgebundenen Schleifkorns oder "Resin-Bond-Diamond" hat den Vorteil, dass es eine
erhöhte Nachschärfungstendenz(engl. high friability)aufweist.
Erfindungsgemäss können alle herkömmlichen
Harz-Bindemittel eingesetzt werden, beispielsweise Phenolharze (vorzugsweise mit
einem Wasseranteil von 20%), Melaminharze, Harnstoffharze, Epoxydharze, Polyesterharze,
Polyacrylatharze oder Polyurethanharze.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform ist
es besonders vorteilhaft, wasserlösliche Harze wie beispielsweise Phenolharze
zu verwenden, die im ungehärteten Zustand wasserlöslich sind. Die Verwendung
wasserlöslicher Harze erlaubt eine einfache Zurückgewinnung des Schleifkorns
aus Abfällen, die bei Auftragverfahren wie beispielsweise Aufsprühen anfallen
können. Der Rückstand aus Schleifkorn und ungehärtetem Harz wird
einfach in eine wässrige, vorzugsweise alkalische Lösung gegeben und das
Harz sauber und effizient abgetrennt. Dadurch kann das Auftragverfahren schneller
durchgeführt werden, ohne dass hiermit ökonomische Nachteile (Verlust
an Schleifkorn) verbunden wären.
Es ist gemäss der vorliegenden Erfindung ebenfalls
von Bedeutung, dass nicht zuviel Bindemittel auf das Substrat aufgetragen wird.
Bei einer zu grossen Menge an Bindemittel auf der Schleifmitteloberfläche wird
das Schleifwerkzeug zu hart und verliert an Leistungsfähigkeit. Wie dem Fachmann
bekannt variiert jedoch die Menge an Bindemittel in Abhängigkeit von der Grösse
des verwendeten Schleifkorns. Erfindungsgemäss bevorzugt beträgt die Menge
an Bindemittel auf dem Schleifwerkzeug im Trockenzustand (d.h. nach Verdampfen des
Lösungsmittels) 2.5-10 g/m2 bei Verwendung von Schleifkorn einer
Grösse von 1 bis 30 µm beziehungsweise 10 bis 80 g/m2 Bindemittel
bei Verwendung von Schleifkorn einer Grösse von 30 bis 120 µm.
Wie vorstehend ausgeführt umfasst das Substrat des
erfindungsgemässen Schleifwerkzeugs mindestens zwei verschiedene Schichten.
Die erste Schicht trägt das Schleifkorn, welches über
das vorstehend beschriebene Harz-Bindemittel an diese erste Schicht gebunden ist.
Die erste Schicht muss wasserdurchlässig sein, damit das in der zweiten Schicht
zurückgehaltene Wasser durch diese Schicht hindurchtreten und in auf oder auf
dieser abgelagerten Schleifstaub wegspülen kann. Die erste Schicht dient auch
zur Verstärkung der zweiten Schicht. Sie muss aber andererseits eine ausreichende
Flexibilität aufweisen, damit eine Komprimierung der zweiten Schicht zum Herausdrücken
des darin zurückgehaltenen Wassers unter Beibehaltung der Form des Schleifwerkzeugs
sowie eine Anpassung des Schleifwerkzeugs an die Oberflächenstruktur des zu
bearbeitenden Werkstücks möglich ist.
Es hat sich gezeigt, dass die vorstehenden Anforderungen
besonders gut von flexiblen textilen Schichten erfüllt sind, welche Multi-Filamente
aufweisen. Besonders bevorzugt sind Schichten, die aus einem Gewirke wie einer Charmeuse
oder einem Gewebe mit 1,4-Köper-Bindung (Gewebe, in welchem Schussfäden
und Kettfäden im Verhältnis 1:4 vorhanden sind) aufgebaut sind. Es können
hierbei gängige Gewirke oder Gewebe mit 1,4-Köper-Bindung verwendet werden.
Ein Beispiel sind die "Technical Fabrics for abrasive disks" der Firma Sitip (Italien)
(Polyamid, dtex: 44). Es ist aber beispielsweise auch möglich, dass die erste
Schicht aus einem Velours, aus spunn bonded-Vliesen, Nadelfliessen oder aus einem
perforierten vollflächigen Träger gefertigt ist.
Erfindungsgemäss bevorzugt sollte die das Schleifmittel
tragende Oberfläche der ersten Schichtplan sein. Gemäss der vorliegenden
Erfindung soll unter "plan" verstanden werden, dass die die Oberfläche der
Schicht bildenden Abschnitte (z.B. Stege bei Netz-Struktur mit Löchern)) der
ersten Schicht auf im Wesentlichen gleicher Höhe liegen (im Rahmen üblicher
Messgenauigkeit).
Erfindungsgemäss weist die erste Schicht vorzugsweise
eine Dicke von 0,01 cm bis 0,1 cm auf. Die gewählte Dicke ist vom Anforderungsprofil
abhängig und kann vom Fachmann ohne Probleme entsprechend bestimmt und eingestellt
werden.
Das erfindungsgemässe Schleifwerkzeug umfasst mindestens
eine zweite Schicht. Die zweite Schicht muss in der Lage sein, Wasser aufnehmen
und zurückhalten zu können. Weiterhin muss die zweite Schicht komprimierbar
sein, so dass das darin enthaltene Wasser aus dieser Schicht heraus und durch die
erste Schicht hindurch gedrückt werden kann. Dabei soll aber die zweite Schicht
beziehungsweise das gesamte Schleifwerkzeug formtreu sein, d.h. seine ursprüngliche
Form nach Beendigung externer Krafteinwirkung wieder einnehmen. Auf diese Weise
wird gewährleistet, dass das erfindungsgemässe Schleifwerkzeug erneut
auf gleiche Weise verwendet und von Schleifstaub befreit werden kann und sich an
die Oberflächenbeschaffenheit des zu bearbeitenden Werkstücks anpasst.
Es hat sich gezeigt, dass herkömmliche weiche Schaumstoffe
die vorstehenden Anforderungen sehr gut erfüllen. Gemäss einer bevorzugten
Ausführungsform besteht somit die zweite Schicht des Substrats des erfindungsgemässen
Schleifwerkzeugs aus einem weichen Schaumstoff. Dem Fachmann sind weiche Schaumstoffe
bekannt. Als Beispiel sei offenzelliger Polyether-PU-Schaum genannt.
Gemäss einer weiteren Ausführungsform kann die
zweite Schicht aus mehreren, vorzugsweise zwei Unterschichten bestehen. Ein Beispiel
hierfür sind die "3D Spacer fabrics" der Firma Scott & Fyve (Grossbritannien),
ein aus zwei miteinander untrennbar verwobenen Gewebeschichten bestehendes Produkt.
Obwohl in diesem Beispiele die Unterschichten nicht aus Schaumstoff bestehen, können
selbstverständlich auch zwei Unterschichten aus Schaumstoff eingesetzt werden.
Erfindungsgemäss weist die zweite Schicht (oder die
Gesamtheit an Unterschichten, welche zusammen die zweite Schicht bilden) in der
Regel eine Dicke von 0,2 cm bis 1 cm auf. Die gewählte Dicke ist vom Anforderungsprofil
abhängig und kann vom Fachmann ohne Probleme entsprechend bestimmt und eingestellt
werden.
Die erste und zweite Schicht können auf herkömmliche
und bekannte Weise miteinander verbunden werden, beispielsweise durch Kleben, Flammkaschieren
oder über eine Klettverbindung. In letzterem Fall ist nur die erste, korntragende
Schicht mit einem Velours kaschiert. Die zweite Schicht liegt dann in Form eines
wieder verwendbaren Zwischenpads vor. Die Verbindung muss aber auf jeden Fall wasserdurchlässig
sein.
Während des Einsatzes des erfindungsgemässen
Schleifwerkzeugs sind die beiden Schichten miteinander verbunden. Es ist aber sowohl
möglich, beide Schichten permanent miteinander zu verbinden, als auch die Verbindung
erst unmittelbar vor dem Einsatz herzustellen. In letzterem Fall ist es möglich,
die zweite Schicht auf der Halterung eines Schleifgeräts bereitzustellen und
vor dem Einsatz mit der Einheit aus erster Schicht und darauf befindlichem Schleifkorn
zu verbinden - vorteilhaft über eine lösbare Verbindung wie eine Klettverbindung.
Dadurch ist auch ein einfacher Austausch der ersten, das Schleifkorn tragenden Schicht
möglich.
Demzufolge betrifft die vorliegende Erfindung auch die
Verwendung einer Einheit aus einer wasserdurchlässigen, flexiblen textilen
Schicht, welche Multi-Filamente aufweist und auf welcher ein Schleifmittel aus Bindemittel
und Schleifkorn, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Diamant und kubischem
Bornitrid, aufgebracht ist, in einem vorstehend beschriebenen erfindungsgemässen
Schleifwerkzeug.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch die Verwendung
einer Einheit aus einer Schicht, welche Wasser aufnehmen kann, unter Formerhalt
komprimierbar ist und auf mindestens einer Seite eine wasserdurchlässige, selbsthaftende
Schicht aufweist, in einem vorstehend beschriebenen erfindungsgemässen Schleifwerkzeug.
Um das erfindungsgemässe Schleifwerkzeug auf einer
Halterung eines Schleifgeräts befestigen zu können, ist die Oberfläche
der zweiten Schicht, welche von der die erste Schicht tragenden Oberfläche
abgewandt ist, so ausgestaltet, dass sie selbsthaftend ist. Dies kann dadurch erfolgen,
dass auf der entsprechenden Oberfläche der zweiten Schicht eine Schicht aus
herkömmlichen Velours (beispielsweise aus Nylon) oder Klett oder eine Klebstoffschicht
bereitgestellt ist. Derartige Schichten und Arten Ihres Aufbringens sind aus dem
Stand der Technik bekannt und bedürfen keiner weiteren Erläuterung.
Das erfindungsgemässe Schleifwerkzeug eignet sich
insbesondere zur Bearbeitung von Oberflächen, welche Keramikbestandteile enthalten.
Beispielhaft seien als zu behandelnde Oberflächenmaterialien genannt: Keramik-Oberflächen
per se, keramische Lacke auf Holz (z.B. versiegelte Parkettböden), Technische
Gläser, Glas, Komposit-Werkstoffe auf Basis von Stein oder Mineralien, faserhaltige
Komposite wie Glasfaserkunststoffe (GFKs) oder Kohlefaserkunststoffen (CFKs) oder
Aramidfaser-Kunststoffen, oder "superharte" Lacke wie Epoxylacke.
Das erfindungsgemässe Schleifwerkzeug wird hierbei
vorzugsweise in Form von Scheiben oder Streifen bereitgestellt, um auf herkömmlichen
Hand-Schleifmaschinen wie z.B. Excenterschleifmaschinen aufgebracht zu werden.
Das erfindungsgemässe Schleifwerkzeug kann hergestellt
werden, indem auf die erste Schicht des Substrats das Schleifkorn mit dem Harz-Bindemittel
durch ein druckfreies Beschichtungsverfahren aufgebracht wird. Bekannte druckfreie
Beschichtungsverfahren sind beispielsweise Sprühbeschichtung, Antauch-Verfahren
(Dip coating oder kiss-coating), air knife/Luftbürste oder Transferverfahren.
Wie vorstehend bereits geschildert ist es hierbei auch
vorteilhaft, wenn man ein im ungehärteten Zustand wasserlösliches Harz-Bindemittel
einsetzt. Es ist dann nicht notwendig, bei dem Auftragverfahren besondere Sorgfalt
dahingehend walten zu lassen, dass das teuere Schleifkorn möglichst vollständig
auf die Substratoberfläche gelangt. Man kann vielmehr schnellere Verfahren
wie ein Übersprühen des Substrats (über die zu beschichtende Oberfläche
hinaus) durchführen, wenn man neben und unterhalb des zu beschichtenden Substrats
eine Auffangvorrichtung wie eine Wanne bereitstellt. Das dort gesammelte Gemisch
aus Schleifkorn und ungehärtetem Bindemittel kann anschliessend leicht getrennt
werden, indem man eine wässrige, bevorzugt alkalische Lösung, insbesondere
im pH-Bereich von pH = 10, zusetzt und das Bindemittel darin auflöst. Das Schleifkorn
kann dann problemlos abgetrennt (z.B. abfiltriert) werden.
Erfindungsgemäss besonders bevorzugt wird das Schleifwerkzeug
dadurch hergestellt, dass nur die Oberfläche der ersten Schicht im Antauchverfahren
beschichtet wird. Vor allem bei einem Substrat mit Loch-Netz-Struktur lässt
sich hierbei die Auftragsmenge genau dosieren. Derart erhältliche Schleifwerkzeuge
sind Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
Die Oberflächenbehandlung mit den erfindungsgemässen
Schleifwerkzeugen wird im Nassschliffverfahren durchgeführt, vorzugsweise mit
einem Handzerstäuber. Mit dem Handzerstäuber fügt der Fachmann üblicherweise
gerade so viel Wasser hinzu, dass nicht die gesamte Oberfläche des Werkstücks
nass ist, sondern dass gerade die zu bearbeitende Fläche soweit befeuchtet
ist, dass das Schleifwerkzeug die Flüssigkeit im komprimierbaren Teil wieder
aufnehmen kann. Nach Bedarf spült der Fachmann den komprimierbaren Teil mittels
leichten Drucks wieder aus und fügt neues Wasser hinzu.
Das erfindungsgemässe Schleifwerkzeug wird nachstehend
anhand von nicht einschränkenden Figuren und Beispielen näher erläutert.
Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Ansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemässen
Schleifwerkzeugs
- Fig. 2
- eine Draufsicht auf die das Schleifmittel aufweisende Oberfläche einer
Ausführungsform des erfindungsgemässen Schleifwerkzeugs
- Fig. 3
- Das Ergebnis einer punktförmigen Oberflächenbearbeitung eines Keramiklacks
mit dem erfindungsgemässen Schleifwerkzeug über einen Zeitraum von 20
Minuten
- Fig. 4
- Das Ergebnis eines Vergleichsversuchs mit dem erfindungsgemässen Schleifwerkzeug
und herkömmlichen Schleifwerkzeugen
In Fig. 1 ist ein erfindungsgemässes Schleifwerkzeug
1 gezeigt. Das Schleifwerkzeug weist harzgebundenen Diamant 2 als Schleifkorn auf.
Das Bindemittel-Harz ist vorzugsweise ein Phenolharz. Der Diamant befindet sich
auf den Erhebungen (Stegen) der ersten Schicht 3, vorzugsweise aus einem Gewirke,
Die erste Schicht ist wasserdurchlässig und weist vorzugsweise eine plane Oberfläche
auf. Die erste Schicht befindet sich auf einer zweiten Schicht 4, welche Wasser
aufnehmen kann und unter Formerhalt komprimierbar ist. Vorzugsweise besteht diese
zweite Schicht 5 aus einem weichen Schaumstoff. Die beiden Schichten sind über
eine wasserdurchlässige Verbindung miteinander verbunden. Auf der abgewandten
Oberfläche der zweiten Schicht 4 befindet sich eine Schicht 5, welche dem Substrat
des Schleifwerkzeugs Selbsthaftung verleiht. Vorzugsweise handelt es sich bei der
Schicht 5 um eine Klettschicht oder um eine Schicht aus einem Klebstoff.
In Fig. 2 ist eine Draufsicht auf ein erfindungsgemässes
Schleifwerkzeug gezeigt. Man erkennt, dass eine vergleichsweise geringe Menge an
Schleifkorn auf den Stegen der Oberfläche der ersten Substratschicht aufgebracht
ist.
Beispiel
Eine ca. 70%-ige Phenol-Formaldehyd-Lösung (Präkondensat)
wurde zusammen mit einem handelsüblichen integrierten Netzmittel sowie mit
Diamant (Korn 1000) als Schleifkorn mittels Antauch-Verfahren (kiss coating) auf
eine gewirkte Unterlage (Charmeuse SB780, Steganteil etwa 1/3 bis 1/2 der Oberfläche)
aufgebracht. Die gewirkte Unterlage war durch Flammkaschieren auf eine Schaumstoffschicht
(6 mm stark, 40 kg/m3 Raumgewicht, mit der darauf aufgebrachten Veloursschicht
55 kg/m3) aus sich nach Kompression schnell wieder ausdehnendem Polyether-polyol
aufgebracht (analoge Ergebnisse wurden mit einer Schaumstoffschicht aus sich nach
Kompression schnell wieder ausdehnendem Polyetherpolyurethan erzielt). Auf der anderen
Oberfläche der Schaumstoffschicht war eine Veloursschicht durch Flammkaschieren
aufgetragen worden. Der Schicht-Auftrag der Schleifmittelschicht lag hierbei bei
2,5-5 g/m2 Bindemittel und 2,5-5g/m2 Diamant (Korn 1000).
Die aufgetragene Schicht wurde anschliessend in einem Ofen bei 130°C für
2 h ausgehärtet.
Die Schleifleistung des so hergestellten Schleifwerkzeugs
wurde anhand von 30mm-Scheiben mit einer Excenter-Schleifmaschine bestimmt. Die
das Schleifmittel aufweisende Oberfläche des Schleifwerkzeug wurde mit einem
Handzerstäuber wie vorstehend beschrieben angefeuchtet. Auf einem kratzfesten
keramischen Lack (PPG 9000) wurde mit dem Schleifwerkzeug während 5 s auf der
gleichen Stelle geschliffen, ehe man zur Bearbeitung einer weiteren Stelle überging.
Erscheint nach einer derartigen Bearbeitung die geschliffene Stelle als matt, wird
die Schleifleistung als gut angesehen.
In Fig. 3 ist das Ergebnis eines derartigen Tests mit dem
Schleifwerkzeug gemäss Beispiel 1 über einen Zeitraum von 20 Minuten gezeigt.
Mit dem erfindungsgemässen Schleifwerkzeug war es möglich, auf diese Weise
weit über 100 Stellen mit sehr gutem Schleifergebnis zu bearbeiten. Nach 20
Minuten aufsummierter Kontaktzeit zwischen Schleifwerkzeug und bearbeiteter Oberfläche
wurde der Versuch beendet, ohne dass das erfindungsgemässe Schleifwerkzeug
zu diesem Zeitpunkt bereits verbraucht gewesen wäre. Das erfindungsgemässe
Schleifwerkzeug hatte somit eine Standzeit von mehr als 20 Minuten
Zum Vergleich wurde die die gleiche Schleifbehandlung mit
verschiedenen herkömmlichen Schleifwerkzeugen unterschiedlicher Beschaffenheit
durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Fig. 4 gezeigt.
Bei den Vergleichsbeispielen 1 und 5 handelt es sich um
verschiedene Schleifwerkzeuge mit Korund als Schleifkorn auf einem Papiersubstrat
(Vergleichsbeispiel 1: Norton A975 (P400) der Firma Norton; Vergleichsbeispiel 5:
siamic1990 (P1000) der firma sia abrasives). Bei den Vergleichsbeispielen 2 und
3 handelte es sich um Schleifwerkzeuge mit einer dem erfindungsgemässen Schleifwerkzeug
entsprechenden Unterlage, aber mit Korund beziehungsweise Siliciumcarbid als Schleifkorn
(Vergleichsbeispiel 2: Abralon (K1000) der Firma Mirka mit Siliciumcarbid als Schleifkorn;
Vergleichsbeispiel 3: siaair velvet (K1000) mit Korund als Schleifkorn der Firma
sia abrasives). Vergleichsbeispiel 4 war ein Schleifwerkzeug mit Korund als Schleifkorn
auf einer Unterlage aus non-woven fabric (siavlies (K6000) der Firma sia abrasives).
Wie aus Fig. 4 ersichtlich liess die Schleifleistung der
Vergleichsbeispiele bereits nach wenigen Punkten nach. Bei keinem der Vergleichsbeispiele
war nach der Bearbeitung von mehr als 3 Punkten eine durchgehende Mattierung (und
damit gute Schleifleistung) der bearbeiteten Stellen mehr erkennbar. Die entsprechenden
Schleifwerkzeuge waren somit deutlich schneller verbraucht als das erfindungsgemässe
Schleifwerkzeug.