Günstiges Polieren?
Wahrscheinlich gibt es in jedem Beruf Missverständnisse, die von außen betrachtet durchaus logisch erscheinen.
Der folgende Artikel greift einige davon auf – ohne Anspruch auf Vollständigkeit.
- Polierpaste ist lediglich ein kleines Hilfsmittel – nicht mehr als eine einzelne Taste auf einer Tastatur. Würde mir nur eine einzige Taste oder lediglich eine Tastatur zur Verfügung stehen, könnten Sie diesen Artikel jetzt nicht lesen...
Polieren ist ein zeitaufwendiger Arbeitsprozess, bei dem sich die Kosten durch die richtige Vorgehensweise deutlich reduzieren lassen, durch ungeeignete Eingriffe jedoch ebenso erheblich erhöhen können.
Woraus setzt sich die Herstellung einer Oberfläche zusammen?
- 1. Was geschieht vor der Polierpaste?
-
• Festlegung des gewünschten Endergebnisses unter Abstimmung der Kundenwünsche mit den technischen und wirtschaftlichen Möglichkeiten;
• Beurteilung des Ausgangszustands und – soweit möglich – vorausschauende Planung, worauf ich im Artikel "Für Konstruktion & Zerspanung" näher eingehe;
• Bestimmung des erforderlichen Materialabtrags (siehe auch Punkt 2 des oben genannten Artikels);
• Bewertung geometrischer Risiken und des Werkstoffverhaltens;
• Planung des Arbeitsablaufs;
• Festlegung der geeigneten Bearbeitungstechnologie;
• Anfertigung der erforderlichen Werkzeuge;
• Vorbereitung der Oberfläche.
Erst danach kommen die Polierpasten zum Einsatz. Auch während ihrer Anwendung wiederholen sich bestimmte Arbeitsschritte, beispielsweise die Herstellung individueller Werkzeuge, die an Geometrie, Werkstoff und Zielsetzung angepasst sind.
- 2. Warum lässt sich Polieren nicht mit CNC-Bearbeitung vergleichen?
-
• Bei der CNC-Bearbeitung liegt der Schwerpunkt auf vorab definierbaren, quantifizierbaren, präzisen und wiederholbaren Bearbeitungsprozessen.
• Bei der manuellen Oberflächenbearbeitung gibt es dagegen kein Programm und keine vorab quantifizierbaren Abläufe, sondern nur das, was das geschulte Auge erkennt und die erfahrene Hand ausführen kann.
Der Materialabtrag muss anhand sichtbarer Bearbeitungsspuren oder Beschädigungen erfolgen, wobei die gesamte Geometrie sowie der vollständige, im Voraus durchdachte Arbeitsablauf ständig berücksichtigt werden müssen. Jeder einzelne Arbeitsschritt muss sowohl den nächsten ermöglichen als auch bereits die Grundlage für den letzten schaffen.Bei der manuellen Oberflächenbearbeitung lassen sich Fehler aus den vorherigen Bearbeitungsschritten durch spätere Feinarbeiten nicht korrigieren.
Die Wiederholbarkeit ergibt sich dabei nicht aus der Technologie selbst. Sie ist nur dann erreichbar, wenn dieser Aspekt bereits bei der Planung der zuvor beschriebenen Prozesse berücksichtigt wurde.
- 3. Der Einfluss der Oberflächenvorbereitung.
- Immer wieder begegne ich Oberflächen, an denen bereits Bearbeitungen vorgenommen wurden, jedoch nicht in der geeigneten Weise.
In solchen Fällen kann die Arbeit nicht einfach fortgesetzt werden. Zunächst muss ein Zustand wiederhergestellt werden, von dem aus das gewünschte Ergebnis sicher erreicht werden kann. Dies bedeutet zusätzlichen Arbeitsaufwand und damit zusätzliche Kosten.
- • Unabhängig davon, ob die Vorbereitung maschinell oder manuell erfolgt, bestimmt sie das spätere Ergebnis bereits maßgeblich mit.
-
• Auf die maschinelle Vorbereitung gehe ich im bereits erwähnten Artikel näher ein.
• Bei manueller Vorbereitung können ungeeignete Bearbeitungsschritte oder ungeeignete Werkzeuge nicht nur zusätzlichen Zeit- und Kostenaufwand verursachen,
• sondern – abhängig von der Geometrie – durch zu tiefe Kratzer, Schleifspuren oder beschädigte Kanten sogar die Neuanfertigung eines Formeinsatzes erforderlich machen!
• Um bei einer fehlerhaft vorbereiteten Oberfläche das gewünschte Ergebnis zu erreichen, müssen diese Fehler zunächst beseitigt werden. Häufig erfordert dies mehr Aufwand, als von einer sauber maschinell vorbereiteten Oberfläche auszugehen.
- Mit feineren Werkzeugen oder abschließenden Feinarbeiten lassen sich Fehler aus der Vorbereitung nicht beseitigen – im Gegenteil: Je feiner die Oberfläche wird, desto deutlicher treten sie hervor.
• Meiner Erfahrung nach hängt damit ein weiteres Missverständnis zusammen: Oft wird angenommen, dass bei der Herstellung hochwertiger Oberflächen vor allem die letzten Polierschritte beziehungsweise das "Auf Hochglanz bringen" besondere Aufmerksamkeit oder Fachwissen erfordern. Tatsächlich stellt jedoch bereits die Vorbereitung der Oberfläche eine ebenso anspruchsvolle Aufgabe dar. Ist sie nicht korrekt ausgeführt, kann auch die anschließende Politur nicht zum gewünschten Ergebnis führen.
Um das gewünschte Endergebnis zu erreichen, müssen die Auswirkungen der vorhergehenden Arbeitsschritte bereits im Voraus bekannt sein und entsprechend berücksichtigt werden. In dieser Hinsicht ähnelt der Prozess dem Schreiben eines CNC-Programms: Ist beim Schruppen ein Fehler entstanden, kann das Schlichten ihn nicht mehr beseitigen. Der Unterschied besteht darin, dass dies hier ohne Zahlen, ausschließlich auf Grundlage von Erfahrung, Auge und Hand geschieht.
- 4. Die erforderlichen Werkzeuge und Hilfsmittel.
- Ein weiteres weit verbreitetes Missverständnis scheint zu sein, dass zum Polieren lediglich einige Polierpasten, eine Maschine und etwas Zeit erforderlich sind.
Ich möchte daher den tatsächlichen Werkzeug- und Hilfsmittelbedarf – ohne Anspruch auf Vollständigkeit – kurz darstellen. -
• Die Kataloge von Herstellern und Anbietern von Polierwerkzeugen umfassen zwar "nur" einige hundert Seiten,
• da jedoch jedes Werkzeug und jede Form unterschiedlich ist, wäre es unmöglich, für jede Aufgabe im Voraus passende Werkzeuge bereitzustellen.
- Neben dem bereits beschriebenen Bedarf an Fachwissen sind beispielsweise erforderlich:
- Erst danach kommen die eigentlichen Werkzeuge für den Poliervorgang hinzu, beispielsweise:
- Und schließlich erneut das Fachwissen und die Erfahrung, um all diese Werkzeuge in der richtigen Kombination und Reihenfolge einzusetzen.
• Ständer, Prismen und Schraubstöcke
• Maschinen zur Bearbeitung rotationssymmetrischer Bauteile
• Rotierende, linear arbeitende sowie Ultraschallgeräte, jeweils als elektrische oder druckluftbetriebene Systeme, abhängig vom Anwendungsbereich
• Werkzeughalter für unterschiedliche Arbeitswinkel
• Geeignete Beleuchtung unter Berücksichtigung von Lichtstärke und Farbtemperatur
• Lupen, Mikroskope und weitere Hilfsmittel zur Oberflächenprüfung
• Ein geeigneter Arbeitsbereich (bereits ein einzelner Metallspan vom Entgraten kann eine nahezu fertige Oberfläche beschädigen)
• Schleifsteine, Schleifleinen und Schleifpapiere in unterschiedlichen Größen, Härten und Ausführungen
• Manuelle und maschinelle Werkzeughalter sowie Hilfsmittel für deren Einsatz an den jeweiligen Geometrien
• Diamantschleifmittel (Hand- und Maschinenfeilen, Folien)
• Lamellenschleifer und weitere rotierende Schleifwerkzeuge
• Schmier-, Reinigungs- und Pflegemittel
• Diamantpasten (für unterschiedliche Anwendungen und Werkstoffe, in mindestens sechs Abstufungen)
• Weitere Polierpasten
• Emulsionen
• Polierhölzer, Kunststoffe, Verbundwerkstoffe und Metalle in unterschiedlichen Härten, Größen und Formen – von Zehntelmillimeter-Spalten bis hin zu handtellergroßen Flächen
• Filze, Mikrofasermaterialien, Papiere und Watten in verschiedenen Größen, Formen und Härtegraden
• Maschinelle und manuelle Werkzeughalter, Hilfsmittel für deren Anwendung
• Für jede Geometrie individuell angefertigte Werkzeuge und Schleifköpfe
-
Polierpasten lassen sich heute mit wenigen Klicks beschaffen. Das notwendige Wissen, die Erfahrung und das erforderliche Werkzeugsystem zur Herstellung einer geeigneten Oberfläche stellen jedoch eine wesentlich komplexere Aufgabe dar.
Gerne unterstütze ich Sie bei der kostenoptimierten und anforderungsgerechten Ausführung von Oberflächen an Neuwerkzeugen ebenso wie bei Reparaturen,damit bei der Oberflächenbearbeitung keine vermeidbaren Kosten entstehen.