Trowalisieren

Bei der thermischen Bearbeitung von Metallteilen entstehen zwangsläufig Verfärbungen und Bearbeitungsspuren an der Oberfläche. Diese lassen sich bei Bedarf mit unterschiedlichen Verfahren entfernen oder zumindest abschwächen. Die nachträgliche Oberflächenbearbeitung Ihrer Blechteile ist als Zusatzoption auswählbar.

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Mit dem Gleitschleifen oder auch Trowalisieren oder Trowalieren können wir Ihre Werkstücke effektiv und wirtschaftlich nachbearbeiten. Die Bearbeitung dient hierbei unterschiedlichen Zwecken: Entgraten, Kantenverrunden, Polieren und Glätten sind die häufigsten Anforderungen. Darüber hinaus können wir Ihre Blechteile im Gleitschleifverfahren mattieren, entzundern und reinigen.

Im Rahmen Ihrer Anfrage können Sie als zusätzliche Bearbeitung den Arbeitsschritt „Entgraten“ hinzufügen. Je nach Material haben Sie die Möglichkeit zwischen den Varianten einseitig und beidseitig Entgraten oder Trowalisieren zu wählen. Nicht bei allen Materialien oder Formaten kann der Arbeitsschritt ausgewählt werden, ausgenommen sind beispielsweise verzinkte Bleche, Buntmetalle oder Bauteile größer als 300 x 300 mm. Wir empfehlen bei der Anfrage die Option „Entgraten“ bei Aluminium ab 1 mm, Edelstahl ab 1,5 mm und Stahl ab 3 mm auszuwählen.

Welchen Vorteil bringt das Trowalisieren von Blechteilen?

In erster Linie geht es darum, Kanten mit Grat zu verrunden oder zu entgraten. Dieser Arbeitsschritt dient primär dazu, die Verletzungsgefahr bei einer Montage von Bauteilen zu vermeiden. Ein weiterer Grund ist jedoch, bei einer nachträglichen Beschichtung die Haftung im Kantenbereich sicherzustellen. Bei galvanischen Beschichtungen wird so ein Schichtaufbau im Kantenbereich verhindert.
Wenn in einer technischen Zeichnung ein definierter Kantenabtrag vorgegeben ist, z.B. „Abtrag 0,3 mm bis 0,5 mm (DIN ISO 13715:2000-12)“ hat dieser Kantenzustand oft eine Funktion, wie ein vollständiges Aufliegen von einem Flansch zum Gegenstück.
Beim Gleitschleifen entsteht jedoch keine symmetrische Kante, wie z.B. beim Drehen oder Fräsen. Es ist ein Verrunden. Der Verrundungsverlauf ist prozessbedingt unregelmäßig.
Andererseits gibt es Anwendungsfälle, wo durch ein Gleitschleifen die Rauigkeit (Ra, Rz) nach Vorgabe minimiert wird. Ebenso können durch die Oberflächenbearbeitung Bautteilabmessungen gezielt beeinflusst werden.

Was ist Gleitschleifen bzw. Trowalisieren genau? Wie läuft das ab?

Das Gleitschleifen ist ein trennendes Verfahren zur Oberflächenbearbeitung von vorrangig metallischen Werkstücken. Die zu bearbeitenden Werkstücke werden zusammen mit Schleifkörpern (sogenannten Chips) und meist einem Zusatzmittel in wässriger Lösung (Compound) als Schüttgut in einen Behälter gegeben. Durch eine oszillierende oder rotierende Bewegung des Arbeitsbehälters entsteht eine Relativbewegung zwischen Werkstück und Schleifkörper, die einen Materialabtrag am Werkstück, insbesondere an dessen Kanten, hervorruft. Das Oberflächenbild der Werkstücke, die Rauheit, der Materialabtrag und die Entgratleistung lassen sich durch die eingesetzten Maschinen und Werkzeuge (Schleifkörper und Compound) nahezu beliebig variieren.

Das Gleitschleifen ist in der DIN 8589 festgehalten und wird dort Gleitspanen genannt, da nicht immer ein Schleifprozess, sondern verfahrensabhängig auch ein Läppen oder Polieren stattfindet. Nach dem Unternehmen Walther Trowal ("Trommel-Walther"), welches das Gleitschleifen zuerst in einer Trommel industriell nutzte, ist das Gleitschleifen auch unter bestimmten rechtlichen Voraussetzungen (Lizenzierung) unter der Marke Trowalisieren bekannt.

Für eine optimale Bearbeitung Ihrer Werkstücke setzen wir bei Laserteile4you, je nach Material und Bearbeitungsziel, die am besten passende Art des Gleitschleifens ein. Zudem verwenden wir für die Oberflächenbearbeitung genau auf Ihr Bauteil abgestimmte Verfahrensmittel.

Ein optimales Ergebnis hängt stark vom eingesetzten Schleifmittel und zugehörigen Verfahren ab.

Die Schleifkörper sind zwischen 1 mm und 80 mm groß und können sehr unterschiedliche Formen haben. Ihr Gehalt an Schleif- oder Poliermineral bestimmt ihre Aggressivität, den Verschleiß und die erreichbare Oberflächenglätte der Werkstücke. Metallische Gleitschleifkörper können aus Messing, Kupfer, Aluminium, Bronze oder Edelstahl sein. Vorteil dabei sind die kleineren möglichen Abmessungen, welche es erlauben auch in kleinste Bohrungen, Nuten einzuwirken. Auch betten sie das Werkstück deutlich besser in die Schleifkörpermasse ein und schützen passiv gegen Schlagmarken. Durch ihre Massen (Faktor ca. 1,5 bis 3 gegenüber keramischen) sind metallische Schleifkörper in aller Regel in der Lage höhere Schleifdrücke aufzubauen. Das hat zur Folge, dass bessere Oberflächenergebnisse erreicht werden können, aber auch die Fertigungszeiten reduziert werden. Da metallische Schleifkörper keine oder nur sehr schwache abtragende Leistungen aufweisen, ist ein sogenanntes pulvriges oder pastöses Abrasiv, ähnlich Schleifmitteln in Scheuermilch oder Zahncremes, nötig. Dieses Abrasiv legt sich im Prozess zwischen Werkstück und Schleifkörper und erbringt dort seine abtragende Leistung.

Schleifkörper werden aus mehreren Material-Arten gefertigt.

Aus Keramik:
Das Schleifmineral wird mit Ton gemischt, die Masse dann extrudiert und geschnitten. Anschließend werden die Schleifkörper gebrannt.

Aus Kunststoff:
Schleifmineral und Kunstharz werden gemischt und in Formen gegossen, in denen sie aushärten.

Aus Naturprodukten:
beispielsweise Walnussschalen-Granulate zum Polieren von Werkzeugen

Aus Stahl, Kupfer, Bronze:
zum Entgraten und Polieren, sowie zum Entspanen oder Entrosten und Reinigen von Bohrungen von in und zueinander versetzt zulaufenden Bohrungen oder Nuten und zurückgesetzten Werkstückkonturen, die sonst nicht erreicht werden können.

Die zahlreichen Möglichkeiten der Oberflächenbearbeitung haben unterschiedliche Vor- und Nachteile. Wir geben Ihnen hier einen kurzen Überblick:

Was ist Entgraten/Verrunden? 

Grate, die beim Lasern, Stanzen, Fräsen, Drehen oder Gießen entstehen, können effizient entfernt werden. Scharfe Kanten an Bauteilen oder Werkzeugen können definiert verrundet werden.

Was ist Polieren/Glätten? 

Die Rauheit der Werkstückoberfläche kann reduziert werden. Durch das Gleitpolieren können genau definierte Oberflächenrauhigkeiten erreicht werden – oft unter Ra 0,03. Die Oberflächengüte wird dadurch deutlich erhöht.

Was ist Entzundern/Reinigen? 

Anlassfarben von der Wärmebehandlung (Härten), oder Rost auf der Oberfläche können besonders effektiv entfernt werden. Zudem kann beim Gleitschleifen festsitzender Schmutz restlos entfernt werden.

Was ist Trommelgleitschleifen?

Beim Trommelgleitschleifen wird ein liegender oder geneigter Behälter, die Trommel, um seine Längsachse gedreht. Die Drehzahl der Trommel übt entscheidenden Einfluss auf das Zeitspanvolumen und die erzielte Oberflächengüte aus. Mit steigender Drehzahl nimmt der Abtrag zu und die Oberflächengüte ab.

Was ist Vibrationsgleitschleifen?

Große Vibratoren versetzen den gesamten Inhalt in Schwingungen und ermöglichen so auch die Bearbeitung schwerer beziehungsweise großer Werkstücke, die beim Trommel- und Fliehkraftschleifen im Gemenge unten liegen bleiben, sich verhaken oder im Behälter aufstoßen würden.

Was ist Schleppschleifen?

Schleppschleifanlagen sind ideal für hochwertige und beschädigungsempfindliche Werkstücke, die berührungslos geschliffen oder poliert werden müssen. Ein rotierendes Trägerkarussell, bestückt mit bis zu zwölf drehenden Spindeln, taucht die daran befestigten Werkstücke in die ruhende Chipsmasse ein. Karussellrotation und Drehbewegung der Spindeln garantieren dabei eine gleichmäßige Werkstückbearbeitung. Variable Eintauchtiefen und Geschwindigkeiten in der Drehbewegung ermöglichen einen bis zu 40-mal so hohen Materialabtrag als beim konventionellen Gleitschleifen.

Was ist Tauchgleitspanen?

Dieses Verfahren ist das einzige, bei dem einzelne oder mehrere Werkstücke gleichzeitig mittels eines Greifers festgehalten und in das strömende Spanmittel gehalten werden. In der Regel befindet sich das Spanmittel zusammen mit dem Compound in einem topfförmigen, rotierenden Behälter. Die geringe Anzahl der gleichzeitig bearbeitbaren Werkstücke machen dieses Verfahren nur in Ausnahmefällen wirtschaftlich.

Was ist Fliehkraftgleitspanen?

Das Fliehkraftspanen konnte sich hauptsächlich in zwei Varianten auf dem Markt etablieren. Mit beiden Verfahren können nur mittelschwere Werkstücke bearbeitet werden.

Planeten-Fliehkraftspanen

Das Planeten-Fliehkraftspanen ist gekennzeichnet durch einen Rotor mit mehreren am Umfang angebrachten Trommeln. Die auftretenden Kräfte erreichen etwa das 15fache der normalen Schwerkraft, was zu einer erheblichen Einsparung der Bearbeitungszeit gegenüber dem, vom Wirkprinzip ähnlichen, Trommelgleitspanen führt. Instabile sowie hohle Werkstücke lassen sich nicht spanen. Je nach Maschine sind die Drehzahlen des Rotors und der Trommeln fest miteinander gekoppelt, oder sie lassen sich getrennt voneinander einstellen, wodurch eine bessere Prozessoptimierung möglich ist.

Teller-Fliehkraftspanen

Beim Teller-Fliehkraftspanen befindet sich das Gemenge in einem stillstehenden, topfförmigen Behälter, dessen konkaver Kunststoffboden rotiert. Die Vorteile sind einerseits die verkürzte Arbeitszeit gegenüber dem Trommelgleitspanen und andererseits können auch instabile Werkstücke mit empfindlicher Oberfläche behandelt werden.

Was ist Druckfließläppen?

Beim Druckfließläppen (oder Strömungsschleifen) wird eine Schleifpaste unter Druck durch die Werkstücke gepresst. Dadurch werden Partikel und Grat entfernt, Kanten verrundet und die Oberflächengüte deutlich verbessert. Durch Druckfließläppen werden Oberflächengüten im Innenbereich der Werkstücke bis Ra 0,1 erreicht.

Ein Wort zur Umweltverträglichkeit

Die Weiterbehandlung und Entsorgung des entstehenden Abwassers (wässrige Lösung mit Compound, Trennmittel und abgeschliffene Werkstoffe) gewinnt zunehmend an Bedeutung. Während früher solche Abwässer häufig nicht fachgerecht entsorgt wurden, versucht man diese heute in einem geschlossenen Kreislauf aufzubereiten und wiederzuverwenden. Der Zeitraum, über den ein solcher Kreislauf ohne vollständige Erneuerung des Wassers genutzt werden kann, hängt stark von der Art der Gleitschleifbearbeitung und von den im Prozesswasser vorhandenen Stoffen (Abrieb, Behandlungsmittel, Öle usw.) ab.

Gängige Nutzungszeiträume liegen zwischen einer Woche und einem Jahr. Die Wasseraufbereitung findet in der Regel durch Sieben oder Zentrifugation oder chemische Behandlung (Flockung) statt. Diese Methoden können auch kombiniert eingesetzt werden.

Ergänzende Verfahren

Anlagen zum Gleitschleifen (speziell in der Metallbearbeitung) sind in den meisten Fällen durch Reinigungs- und Trocknungsanlagen ergänzt. Durch den Einsatz von Förderbändern und automatischer Separation von bearbeitetem Werkstück und Schleifmittel kann der Prozess weitgehend automatisiert werden.

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