Diamantschleifwerkzeuge: Einsatzbereiche, Vorteile und Besonderheiten

Bei Diamantschleifwerkzeugen handelt es sich nicht um kleine Geräte, um den kostbaren Steinen den sprichwörtlichen „letzten Schliff“ zu verleihen. Vielmehr werden hier die Diamanten selbst zum Bestandteil des Werkzeugs und leisten überzeugende Arbeit. Wo und warum Diamantschleifwerkzeuge genutzt werden und welche Vorteile vielleicht auch Sie aus den Geräten ziehen können, verraten wir in diesem Beitrag.

Was sind Diamantschleifwerkzeuge?

Wer an Diamanten denkt, hat häufig als erste Assoziation hochwertigen Schmuck als Bild im Kopf. Feiner Diamantstaub beziehungsweise Industriediamanten (auch als Bort bekannt) kommen jedoch nicht als Deko- und Prestigeobjekt zum Einsatz. Sie werden aufgrund ihrer besonderen Eigenschaften vor allem für die Produktion von Werkzeugen verwendet. Neben dem Einsatz von Diamanten als Schneidstoff für Geräte wie Bohrer oder Fräser sind vor allem auch Diamantschleifwerkzeuge gefragt.

Hier wird der feine Diamantstaub als Schleifmittel auf Schleifscheiben aufgetragen. Es besteht also nicht die gesamte Schleifscheibe aus Diamant. Diese Herstellungsweise wäre zu kostenintensiv und zu aufwendig. Stattdessen besteht der Grundkörper aus einem Trägermaterial, mit dem das Diamantpulver verbunden wird. Als Werkstoffe für den Grundkörper kommen je nach Anforderungen und Einsatzbereich Metall wie Stahl, Kunstharzgemische oder Leichtbaumaterialien infrage.

Welche Vorteile haben Diamantschleifwerkzeuge?

Bei Diamanten handelt es sich um eine Kohlenstoffmodifikation, die sich besonders durch eine Eigenschaft auszeichnet: Sie ist der härteste natürlich vorkommende Stoff. Somit können Diamantschleifwerkzeuge Materialien bearbeiten, bei denen andere Geräte an ihre Grenzen kommen. Die Abnutzung ist dabei verhältnismäßig gering, sodass Diamantschleifgeräte mit einer hohen Standzeit überzeugen können.

Ähnlich wie bei einfachem Schleifpapier lässt sich dabei die Körnung individuell an die Bedürfnisse anpassen. Das Diamantpulver kann sehr grob mit einer Körnergröße von 1000 Mikrometern oder mehr hergestellt werden. Aber auch sehr feine Varianten mit einem Durchmesser von 25 Mikrometer oder weniger sind möglich. Als Faustregel gilt: Je härter das Oberflächenmaterial und je feiner das gewünschte Ergebnis, desto feiner sollte auch das verwendete Diamantpulver sein.

Wofür eignen sich Diamantschleifwerkzeuge?

Durch die besondere Härte sind Diamantschleifwerkzeuge überall dort gefragt, wo besonders harte Materialien bearbeitet und geschliffen werden müssen. Eine Ausnahme bildet Stahl. Hier können rotierende Diamantschleifwerkzeuge nicht genutzt werden, da die entstehenden Temperaturen zu hoch sind. Abgesehen davon sind den Werkzeugen hinsichtlich des Einsatzbereiches kaum Grenzen gesetzt:

• Duroplastische Kunststoffe, beispielsweise mit Glas-­ oder Kohlefaserverstärkung
• Ferrit
• Glas
• Graphit und Elektrokohle
• Grau-­ und Sphäroguss
• Hartmetall
• Superlegierungen auf Nickel­- oder Titanbasis
• Technische Keramik
• Verschleißschutzschichten (Aufspritz-­ und Aufschweißlegierungen)

Dadurch sind Diamantschleifwerkzeuge für eine Vielzahl an Branchen eine attraktive Alternative zu herkömmlichen Schleifwerkzeugen – oder neben CBN-Werkzeuge sogar die einzige Lösung für das Tagesgeschäft. Bereiche, die von den widerstandsfähigen Werkzeugen profitieren, sind zum Beispiel:

• Automobilindustrie und -zulieferer
• Energiewirtschaft
• Gießereien (Grau- und Sphäroguss)
• Keramikverarbeitende Industrie
• Kunststoffbearbeitung (GFK/CFK)
• Maschinen- und Anlagenbau
• Medizintechnik
• Werkzeug- und Formenbau
• Werkzeugindustrie

Was ist beim Einsatz von Diamantschleifwerkzeugen zu beachten?

Diamantschleifwerkzeuge können in der industriellen Anwendung Großes leisten. Damit Sie das volle Potenzial der Geräte auch ausnutzen, sollten bei Auswahl und Einsatz ein paar Aspekte beachtet werden.

Art des Diamantpulvers

Schleifwerkzeuge werden entweder mit monokristallinem oder polykristallinem Diamantpulver beschichtet. Bei monokristallinem Industriediamant entstehen bei Belastung gerade Schnittkanten – das Diamantkorn wird beim Schleifen quasi in Scheiben geschnitten. Diese Art des Industriediamants ist einfach und kostengünstig herzustellen.

Teurer ist die Produktion von polykristallinem Diamantpulver. Dieses hat allerdings einen deutlichen Vorteil: Es bricht bei der Belastung durch das Schleifen so, dass statt einer geraden Kante neue scharfe Ecken entstehen. So kommt es zu einer Art Selbstschärfungseffekt, der die langfristige und besonders feine Bearbeitung auch extrem harter Materialien ermöglicht.

Temperaturmanagement beim Diamantschleifwerkzeug

Generell sollte darauf geachtet werden, dass keine zu hohen Schnittgeschwindigkeiten gewählt werden. Denn obwohl Diamanten als höchst robust gelten, haben sie eine Schwachstelle. Ab einer Temperatur von 800° C verbrennt das Material. Entstehen beim Schleifen solche Temperaturen, ist das Diamantschleifwerkzeug nicht mehr einsatzfähig. Abhilfe schaffen entsprechend geringe Geschwindigkeiten beim Trockenschliff oder der Einsatz entsprechender Kühlmittel beim Nassschliff.

Wahl der Verbindung

Wie bereits erwähnt bestehen Diamantschleifscheiben nicht aus reinem Diamant, sondern immer aus einer Verbindung verschiedener Materialien. Bei Galvanikverbindungen wird der Metallgrundkörper mit einer Schicht aus Diamantkörnern überzogen. Diese Schleifscheiben sind kostengünstiger, da die einschichtige Belegung immer wieder erneuert werden kann, sobald sie sich abgenutzt hat. Anders funktionieren Diamantschleifwerkzeuge auf Basis einer Kunstharz- oder Metallbindung. Hier wird der Schleifbelag aus Diamantkörnern, Bindung und Füllstoffen zusammengestellt und dicht verpresst. Dieser Belag lässt sich nicht einfach erneuern, kann dafür jedoch mit einer hohen Verschleißfestigkeit und optimaler Abstimmung auf die Anforderungen überzeugen.

Robuste Helfer für die Industrie

Diamantschleifwerkzeuge sind kaum wegzudenken, wenn es um das Bearbeiten wirklich widerstandsfähiger Oberflächen und Materialien geht. Als hochharter Schneidstoff kann Diamant dort überzeugen, wo konventionelle Schleifgeräte aufgeben müssen. Und durch seine Langlebigkeit und die verschiedenen Herstellungsverfahren sind Diamantschleifwerkzeuge langfristig oftmals eine gute Alternative, deren Kosten sich schnell amortisieren und deren Ergebnisse dauerhaft überzeugen.