Waarom moet een oppervlak geslepen worden?
Bijna elk product heeft de optimale slijpbewerking nodig
Bewerkingssporen uit het freesproces, oppervlaktedefecten, vormscheidingsnaden of algemene ruwheden aan werkstukken uit het gehele productiegebied, uit conventionele fabricage of additieve productie (3D-printen): al deze tekortkomingen uit het voorproces moeten vaak vóór de verdere verwerking van een oppervlak geëgaliseerd worden.
Dit gebeurt door het slijpen, een van de belangrijkste verspanende productieprocessen in de industrie. Met dit proces kunnen oppervlakte-eigenschappen worden verbeterd en ruwheidswaarden worden beïnvloed.
Oppervlakken moeten om functionele en esthetische redenen geslepen worden om hun prestaties te verbeteren, bijvoorbeeld bij het slijpen van lagerrollen, deurklinken of bij aluminium velgen, waarbij het oppervlak eerst geslepen wordt voordat vervolgens de hoogglansafwerking wordt gepolijst.
Wat gebeurt er bij het slijpen?
Slijpen is een verspanend productieproces waarbij materiaal met een slijpgereedschap wordt verwijderd om de vorm, maat en het oppervlak van een werkstuk te verbeteren. Hierbij worden slijpmedia gebruikt die zeer fijne sneden uitvoeren.
Vooral metalen zoals staal, aluminium en messing of titanium, maar ook hout, kunststoffen, glas, keramiek en steen kunnen geslepen worden. De slijptechniek varieert afhankelijk van de materiaaleigenschappen en het beoogde doel.
De basisprincipes van het slijpen zijn al heel oud en worden van oudsher gebruikt voor het verfijnen van oppervlakken. Een natuurlijk voorbeeld zijn de kiezelstenen die in een beekbedding gladgeslepen worden.
Conventioneel slijpen of glijslijpen?
Wie complex gevormde werkstukken wil ontbramen, gladmaken of oppervlaktetechnisch verfijnen, staat vaak voor de vraag: welke slijpmethode kan worden toegepast? De keuze hangt af van verschillende factoren – zoals het gewenste oppervlakbeeld, maar ook het materiaal, de geometrie en afmetingen en de seriegrootte. Het handmatige of machinale slijpen is bijzonder geschikt voor ‘eenvoudig’ gevormde, meestal vlakke onderdelen of wanneer gericht partieel gewerkt moet worden. Het biedt een hoge precisie, maar gaat vaak gepaard met een hogere personele inzet, vooral bij handmatig werk. Glijslijpen daarentegen is een automatiseerbaar proces dat vooral bij grotere series aanzienlijke economische voordelen biedt. Het bereikt een gelijkmatige bewerking, ook van complexe geometrieën – ideaal voor fijne kantenafronding of het verwijderen van bramen tot aan een homogene slijpoppervlak. Er kunnen op maat gemaakte procesmiddelen worden ingezet, ook voor aluminium en non-ferrometalen, om verschillende oppervlaktedoelen bij uiteenlopende werkstukken te bereiken.
Tauchslijpen en sleepslijpen – glijslijptechniek voor hoge eisen
Sleepslijptechniek
Om het glijslijpen ook interessant te maken voor hightechtoepassingen in bijvoorbeeld de lucht- en ruimtevaart en medische technologie, moesten machinebouw en bewerkingsprocessen worden ontwikkeld die een gerichte bewerking van gefixeerde enkelvoudige onderdelen mogelijk maken en deze beschermen tegen de relatieve beweging in klassieke glijslijpinstallaties. In de eerste stap werd hiervoor in de jaren 80 het sleepslijpen ontwikkeld. Bij dit proces worden aan een spindel bevestigde onderdelen door een stilstaand slijpmiddel getrokken of gesleept. Hierbij ontstaat door de aanstroming van de werkstukken door het bewerkingsmedium (slijp- of polijstlichamen) de gewenste materiaalafname, echter veel gerichter en zonder onderlinge werkstukcontact, wat het proces tot de ideale oplossing maakt voor de bewerking van fijne, hoogwaardige werkstukken.
De zogenaamde sleepslijpinstallaties hebben in veel branches tijdrovend, kostbaar en niet uniform reproduceerbaar handwerk vervangen. In vergelijking met de klassieke glijslijpbewerking is sleepslijpen ongeveer 40 keer effectiever.
Hoogprestatieglijslijpen in Surf-Finisher
Een nog intensievere enkelstukbewerking bij het glijslijpen maakt het Surf-Finishing mogelijk. Hierbij worden de werkstukken eveneens aan werkstukopnames bevestigd om deze gericht in het bewerkingsmedium onder te dompelen en tegelijkertijd in verschillende hoekstanden te draaien. Bij het Surf-Finishing roteert het slijpmiddel met de werkcontainer, die traploos tot 80 omwentelingen per minuut beweegt. Hierdoor ontstaat een intensieve werkstukbeweging met hoge druk tussen onderdeel en slijpmiddel. Het gewenste resultaat is reproduceerbaar en relatief snel bereikbaar in korte cyclustijden. Van grof slijpen tot fijnslijpen kan het proces ook hoogglanspolijsten omvatten. Zelfs moeilijk te slijpen materialen zoals keramiek en speciale metalen kunnen hiermee bewerkt worden. Spiegelgladde, krasvrije oppervlakken met een topoptiek bereikt men door polijstprocessen.
Het Surf-Finishing is de meest intensieve vorm van glijslijpbewerking. Het rendement is ongeveer 80 keer hoger dan dat van een klassieke glijslijpinstallatie, de rondtrilinstallatie.
Wat moet u weten over slijpen?
Belangrijke vragen in het kort.
Zijn ontbramen, afronden en dergelijke allemaal subcategorieën van slijpen?
Niet helemaal. Hoewel de begrippen in de praktijk vaak door elkaar worden gebruikt, zijn ontbramen, afronden of gladmaken en polijsten technisch gezien geen simpele subcategorieën, maar zelfstandige bewerkingsprocessen of bewerkingsdoelen die soms dezelfde technologieën gebruiken – in ons geval de glijslijptechniek. Deze bewerkingsdoelen kunnen echter ook met alternatieve methoden dan glijslijpen worden bereikt. Ontbramen kan bijvoorbeeld ook met behulp van borstels, thermische processen of met middelen uit de straaltechniek. Voor het verwijderen van krassen volstaat bij een privéproject ook polijsten met een zachte doek – of voor de voorbereiding van te lakken oppervlakken grof/fijn schuurpapier.
Hoe werkt glijslijpen?
Glijslijpen (nat slijpen) is een bijzondere vorm van slijpen en wordt vooral gebruikt bij de industriële conditionering van metaaloppervlakken. Hierbij worden de werkstukken meestal in charges samen met toepassingsspecifiek geselecteerde slijplichamen, water (99 procent van alle glijslijpbewerkingen zijn natte bewerkingen) en compounds (reinigingsactieve toevoegingen) in een glijslijpinstallatie bewerkt. De aandrukkracht van de slijplichamen en de relatieve beweging van de slijpmachines doen de rest – en zorgen in combinatie met de genoemde procesmiddelen voor een uniform bewerkingsresultaat (slijpbeeld) van de werkstukken.
Wanneer is glijslijpen de beste keuze?
Wilt u grotere series massaproducten slijpen die relatief ongevoelig zijn? In dat geval zijn machines uit de glijslijptechniek de beste keuze, omdat zij dankzij hun specifieke gereedschappen (slijplichamen, chips) de beste bewerking tegen de laagste prijs mogelijk maken, die tegelijkertijd zeer efficiënt zijn en gemakkelijk geautomatiseerd kunnen worden. Bovendien bieden glijslijpprocessen het onovertroffen voordeel dat er, indien nodig, meerdere bewerkingen in één stap tegelijkertijd of na elkaar in dezelfde installatie kunnen plaatsvinden, zoals ontvetten, slijpen en reinigen, ontbramen en afronden, aanbrengen van een corrosiebescherming, verwijderen van roest enzovoort. Doorslaggevend is de keuze van de juiste slijplichamen en de optimale chemische toevoegingen (compounds), afgestemd op het doel van de bewerking.
Ook in complexe productielijnen zijn glijslijpinstallaties, zowel voor het slijpen als voor elk ander bewerkingsproces, gemakkelijk in het totale project te integreren. Vaak hoeven de artikelen in een sterk geautomatiseerde productielijn pas aan het begin van de bewerking via een toevoer in het installatiecomplex te worden ingevoerd, dat zij vervolgens volledig zonder handmatige tussenkomst doorlopen.
Waarom is slijpen een belangrijk voorproces voor het lakken?
Om bij het lakken optimale resultaten te bereiken, moeten veel oppervlakken vóór deze bewerking geslepen worden, want door het creëren van een homogeen, stroef oppervlak wordt de hechting van coatings (verf/lak) aanzienlijk verbeterd. Speciaal uitgeruste glijslijpinstallaties kunnen uiteenlopende werkstukken uit de massaproductie van kleine en zeer kleine onderdelen reproduceerbaar en economisch bewerken.
Mogelijke resultaten – wat kan er door het slijpen van metaal bereikt worden?
Door het slijpen kunnen, afhankelijk van het proces, slijpmiddel/korrel en bewerkingsfase, zeer verschillende oppervlakteresultaten worden bereikt. In principe ontstaat bij het slijpen altijd een gelijkmatig oppervlak, waarvan de ruwheid echter sterk kan variëren – van grof zichtbaar tot fijn-glad.
Bij grofslijpen ontstaan duidelijk ruwe oppervlakken met zichtbare slijpstructuur en gemiddelde ruwheidswaarden (Ra) tussen ongeveer 6 en 1 µm. Deze oppervlakken zijn ideaal voor verschillende verdere bewerkingsstappen.
Bij fijnslijpen worden daarentegen duidelijk gladdere oppervlakteresultaten bereikt. Hier liggen de ruwheidswaarden vaak tussen Ra 1 en Ra 0,2 µm. Het oppervlak lijkt gelijkmatig mat tot licht glanzend, slijpsporen zijn nauwelijks nog zichtbaar.
In de fijnste fase – het zogenaamde fijnste of polijstslijpen met het beste slijpresultaat – bereikt men oppervlakken met een zeer lage ruwheid onder Ra 0,2 µm. Dergelijke oppervlakken zien er optisch glad of zelfs glanzend uit en kunnen ideaal als voorbereiding voor de hoogglanspolijsting dienen.
Over het geheel genomen biedt het slijpen, en met name het metaalslijpen, een grote verscheidenheid aan mogelijke oppervlakteresultaten – van functioneel ruw tot decoratief glad. Zelfs fijn geslepen oppervlakken en plekken blijven technisch gezien licht opgeruwd, zonder storende slijpdeeltjes, maar kunnen in veel toepassingen al als ‘glad’ of ‘af’ worden beschouwd.
Wat gebeurt er bij het slijpen en glijslijpen van hout en kunststof?
Bij het klassieke slijpen van hout wordt het oppervlak met behulp van schuurpapier op goed bereikbare plaatsen mechanisch gladgemaakt. Hierbij verwijderen scherpe slijpkorrels fijne houtvezels, elimineren oneffenheden en bereiden het materiaal voor op verdere behandelingsstappen zoals oliën, beitsen of lakken. Afhankelijk van de korrelgrootte vindt een grove voorslijpbewerking of een fijne eindslijpbewerking plaats.
Het glijslijpen van hout is een eerder ongebruikelijke, maar flexibele procestechniek. Het wordt voornamelijk toegepast bij zaag- en draaidelen, vooral met complexe werkstukcontouren uit de speelgoedproductie of de instrumentenbouw. Hardere houtsoorten zijn hiervoor goed geschikt. Omdat hout zacht en vochtgevoelig is, zijn speciale, aangepaste procesparameters vereist – zoals droge processen met stofafzuiging en speciale slijplichamen om korte bewerkingstijden te realiseren. Ook voor complex gevormde kleine onderdelen tot gevoelige zaagdelen kunnen geautomatiseerde bewerkingsoplossingen worden gebruikt.
Veel kunststofoppervlakken kunnen ook in het glijslijpproces worden bewerkt. Het is met name geschikt voor het ontbramen van spuitgietdelen, het verwijderen van vormscheidingsnaden en voor gladmakingsprocessen als ideale voorbereiding voor het lakken. Hierbij is een voorzichtige procesvoering essentieel: zachte slijplichamen, aangepaste slijpintensiteit en korte looptijden voorkomen materiaalbeschadigingen. Geschikt zijn vooral vormvaste kunststoffen zoals ABS, POM of PA, maar ook glasvezelversterkte materialen of 3D-geprinte kunststofonderdelen. Flexibele of dunwandige onderdelen vereisen bijzondere voorzichtigheid.
Droog glijslijpen als speciaal proces
Voor glijslijpen hebben we niet altijd water nodig. Als de eigenschappen van het materiaal dit vereisen, bijvoorbeeld bij hout en gedeeltelijk ook bij kunststof, of als om redenen van afvoer een droge bewerking beter is, gebruikt men slijplichamen en installatietechniek die zijn ontworpen voor droog glijslijpen. Dit proces is doorgaans iets minder agressief en veroorzaakt een geringere materiaalafname dan natte processen. Het iets zwakkere vermogen van droogslijpen kan vaak worden gecompenseerd door het gebruik van intensieve installaties zoals sleepslijpinstallaties, Surf-Finisher of ook centrifugaalinstallaties. Theoretisch is droogslijpen in elke installatie mogelijk. Droogslijpprocessen worden ook toegepast voor hoogwaardige componenten uit de luchtvaart of medische technologie.
Slijplichamen – het belangrijkste element voor het glijslijpproces
Bij het slijpen en vooral bij het glijslijpen gaat het niet alleen om de optimale machines. De bewerking van de uiteenlopende materialen kan alleen worden uitgevoerd met perfect daarop afgestemde slijplichamen en alle overige benodigde proceselementen. Als markt- en technologieleider op het gebied van glijslijpen bieden wij het wereldwijd grootste assortiment slijplichamen uit eigen ontwikkeling en productie. In onze Customer Experience Center ondersteunen wij klantprojecten op basis van onze jarenlange ervaring met praktische tips en uitgebreide knowhow tot aan de levering en inbedrijfstelling van de installatie.
Kunststofgebonden slijplichamen, uitgerust met fijne korrel, worden vaak gebruikt voor de voorzichtigere werkstukbewerking en voldoen aan de voorwaarden voor het daaropvolgende polijsten, vooral van aluminium werkstukken. Keramische slijplichamen met hogere aandrukkracht zorgen voor een zeer intensieve slijpprestatie. Natte slijppasta’s in verschillende korrelgroottes ondersteunen de bewerkingsprocessen van grofslijpen tot fijnslijpen. Samen met onze compounds, ook toepassingsspecifiek uitgerust met roestbeschermende componenten, komt ons aanbod aan procesmiddelen uit op meer dan 15.000 verschillende producten, die garanderen dat alle procesuitdagingen en werkstukgeometrieën ideaal bewerkt kunnen worden.
Gebruik de Solution Finder om de juiste machine voor uw bewerkingsproces te vinden.