Controlling the performance of metal bonded diamond grinding wheels by adapting the grinding wheel characteristics
Final Report Abstract
Im Rahmen dieses Projektes wurde der Einfluss des Herstellprozess von bronzegebundenen Diamantschleifscheiben sowohl auf deren Bindungseigenschaften als auch auf deren Einsatzverhalten dargestellt und beschrieben. Die untersuchten Bindungseigenschaften sind der grundsätzliche Bindungsmechanismus zwischen Diamantkorn und der Bronzelegierung, die Restporosität nach dem Sinterprozess und die Bruchspannung des Schleifbelags in Gänze. Folgende zentralen Erkenntnisse können zusammenfassend festgehalten werden: Der Bindungsmechanismus zwischen Diamant und Bronze ist rein mechanisch. - Die Restporosität kann effektiv durch die Sinterhaltezeit und durch den Sinterdruck unabhängig von der Schleifscheibenspezifikation eingestellt werden. - Die Bruchspannung wird durch die Sintertemperatur herstellseitig dominant beeinflusst. Hier liegt ein Zusammenhang zwischen Bronzephase und der Bruchspannung vor. Die harte δ-Phase begünstigt sprödharte Brüche wohingegen die weichere α-Phase duktile Bruchmechanismen hervorruft. - Die Bruchspannung wirkt sich dominant auf die Einsatzvorbereitung der bronzegebundenen Diamantschleifscheiben aus. Je niedriger der mechanische Widerstand der Bindung ist, desto höher ist der erreichbare Kornüberstand. Höhere Kornüberstände verringern die generierten Normalkräfte beim Schleifen von Feinkornhartmetall deutlich. - Die Restporosität hat einen signifikanten Einfluss auf den Verlauf der Normalkräfte während des Schleifens und den erzielbaren Rauheiten. - Der Einfluss des Sinterprozesses auf die mechanische Prozessbelastung liegt bei 22,7 %. Die Anteil des Sintern hinsichtlich Bauteilqualität liegt bei 34,0 %. Durch die gewonnenen Ergebnisse steht zum ersten Mal eine wissenschaftlich fundierte Methode zur gezielten Auslegung von Schleifwerkzeugen zur Verfügung.
Publications
- Schleifscheibenherstellung am IFW , 12. Hanser Schleiftagung, 10. - 11.02.2015, Stuttgart-Fellbach, 2015
Denkena, B., Grove, T., Bouabid, A.
- Design of bronze-bonded grinding wheel properties. CIRP Annals – Manufacturing Technology
Denkena, B.; Grove, T.; Bremer, I.; Behrens, L.
(See online at https://doi.org/10.1016/j.cirp.2016.04.096) - Influence of the sintering parameters on the properties of metal bonded grinding wheels, CIRP Winter Meeting, STC-G Präsentation, 17.-19.02.2016, Paris, 2016
Denkena, B., Grove, T., Behrens, L., Bremer, I., Bouabid, A.
