DE102019127341A1 - Method of manufacturing an abrasive unit - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Abrasiveinheit (1, 1') zum Schleifen, Polieren und/oder Läppen, eine Abrasiveinheit (1, 1') zum Schleifen, Polieren und/oder Läppen sowie eine Bearbeitungsmaschine zum Schleifen, Polieren und/oder Läppen. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Abrasiveinheit (1, 1') zum Schleifen, Polieren und/oder Läppen, umfassend die Schritte: Einbringen einer Vielzahl von Ausnehmungen (104, 106, 108, 110, 112, 116, 150) in einen Materialträger (100), wobei die Ausnehmungen (104, 106, 108, 110, 112, 116, 150) zumindest auf einer Bearbeitungsseite (102) des Materialträgers (100) Öffnungseintritte aufweisen, Einbringen eines Abrasivmaterials (118) in die Vielzahl von Ausnehmungen (104, 106, 108, 110, 112, 116, 150).The invention relates to a method for producing an abrasive unit (1, 1 ') for grinding, polishing and / or lapping, an abrasive unit (1, 1') for grinding, polishing and / or lapping and a processing machine for grinding, polishing and / or Lapping. In particular, the invention relates to a method for producing an abrasive unit (1, 1 ') for grinding, polishing and / or lapping, comprising the steps of: making a plurality of recesses (104, 106, 108, 110, 112, 116, 150) in a material carrier (100), the recesses (104, 106, 108, 110, 112, 116, 150) having opening entrances at least on one processing side (102) of the material carrier (100), introduction of an abrasive material (118) into the plurality of recesses (104, 106, 108, 110, 112, 116, 150).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Abrasiveinheit zum Schleifen, Polieren und/oder Läppen, eine Abrasiveinheit zum Schleifen, Polieren und/oder Läppen sowie eine Bearbeitungsmaschine zum Schleifen, Polieren und/oder Läppen.The invention relates to a method for producing an abrasive unit for grinding, polishing and / or lapping, an abrasive unit for grinding, polishing and / or lapping, and a processing machine for grinding, polishing and / or lapping.
Abrasiveinheiten sind grundsätzlich bekannt und können beispielsweise als Schleif-, Polier- oder Läppscheibe bereitgestellt werden. Schleifscheiben umfassen in der Regel ein hartes Schleifmaterial zum Abtragen von Material eines Werkstückes. Dieses harte Schleifmaterial ist üblicherweise mit einem Bindemittel gekoppelt, das das harte Schleifmaterial in einer Position hält. Entsprechend sind in der Regel auch Polier- und Läppscheiben ausgebildet.Abrasive units are known in principle and can be provided, for example, as grinding, polishing or lapping disks. Grinding wheels usually comprise a hard grinding material for removing material from a workpiece. This hard abrasive material is usually coupled with a binder that holds the hard abrasive material in one position. Polishing and lapping disks are usually designed accordingly.
Zur Herstellung von Schleif-, Polier- oder Läppscheiben wird üblicherweise ein Siebdruckverfahren eingesetzt. Insbesondere werden auch dreidimensionale Siebdruckverfahren zur Herstellung derartiger Schleif- und Polierscheiben eingesetzt. Hierfür wird beispielsweise auf eine Trägerplatte eine Siebdruckschablone aufgelegt und in Öffnungen der Siebdruckschablone eine Mischung aus dem Schleifmaterial und dem Bindematerial eingefügt. Anschließend wird die Siebdruckschablone wieder entfernt. Dieses Verfahren kann ebenfalls durchgeführt werden, indem die Siebdruckschablone auf ein Poliertuch, das auf einer Trägerplatte angeordnet ist, aufgesetzt wird.A screen printing process is usually used to manufacture grinding, polishing or lapping disks. In particular, three-dimensional screen printing processes are also used to produce such grinding and polishing disks. For this purpose, a screen printing stencil is placed on a carrier plate, for example, and a mixture of the grinding material and the binding material is inserted into openings in the screen printing stencil. The screen printing stencil is then removed again. This method can also be carried out by placing the screen printing stencil on a polishing cloth which is arranged on a carrier plate.
Die Herstellung einer solchen Schleif- oder Polierscheibe mittels Siebdruckverfahren ist technisch aufwendig. Es besteht das Risiko von Fehlern, die sich in einer mangelnden fertigungstechnischen Qualität der Schleif- oder Polierscheibe widerspiegelt. Darüber hinaus ist das Siebdruckverfahren zeitaufwendig und teuer.The production of such a grinding or polishing wheel by means of screen printing is technically complex. There is a risk of errors, which is reflected in poor manufacturing quality of the grinding or polishing wheel. In addition, the screen printing process is time consuming and expensive.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer Abrasiveinheit zum Schleifen, Polieren und/oder Läppen, eine Abrasiveinheit zum Schleifen, Polieren und/oder Läppen sowie eine Bearbeitungsmaschine zum Schleifen, Polieren und/oder Läppen bereitzustellen, die einen oder mehrere der genannten Nachteile vermindern oder beseitigen. Es ist insbesondere eine Aufgabe der Erfindung, eine Lösung bereitzustellen, die eine verbesserte Herstellung von Abrasiveinheiten ermöglicht. Darüber hinaus ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Lösung bereitzustellen, die eine kostengünstigere Herstellung von Abrasiveinheiten ermöglicht.It is therefore an object of the invention to provide a method for producing an abrasive unit for grinding, polishing and / or lapping, an abrasive unit for grinding, polishing and / or lapping and a processing machine for grinding, polishing and / or lapping, which one or more reduce or eliminate the disadvantages mentioned. In particular, it is an object of the invention to provide a solution which enables an improved production of abrasive units. In addition, it is an object of the invention to provide a solution that enables more cost-effective production of abrasive units.
Gemäß einem ersten Aspekt wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung einer Abrasiveinheit zum Schleifen, Polieren und/oder Läppen, umfassend die Schritte: Einbringen einer Vielzahl von Ausnehmungen in einen Materialträger, wobei die Ausnehmungen zumindest auf einer Bearbeitungsseite des Materialträgers Öffnungseintritte aufweisen, und Einbringen eines Abrasivmaterials in die Vielzahl von Ausnehmungen.According to a first aspect, the object is achieved by a method for producing an abrasive unit for grinding, polishing and / or lapping, comprising the steps of: making a plurality of recesses in a material carrier, the recesses having opening entrances at least on one processing side of the material carrier, and Introducing an abrasive material into the plurality of recesses.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die siebdrucklose Herstellung von Abrasiveinheiten eine Vielzahl an Vorteilen bietet. Insbesondere können mit dem Verfahren gemäß dem ersten Aspekt qualitativ hochwertigere Abrasiveinheiten hergestellt werden. Diese Herstellung ist darüber hinaus mit einem geringeren Aufwand verbunden.The invention is based on the knowledge that the production of abrasive units without screen printing offers a large number of advantages. In particular, abrasive units of higher quality can be produced with the method according to the first aspect. This production is also associated with less effort.
In den Materialträger wird die Vielzahl von Ausnehmungen eingebracht. Vorzugsweise umfasst der Materialträger eine Bearbeitungsseite und die Ausnehmungen weisen Durchtrittsachsen auf, die im Wesentlichen parallel zu einer Orthogonalen der Bearbeitungsfläche ausgerichtet sind. Die Ausnehmungen sind insbesondere derart angeordnet und ausgebildet, dass ein Abrasivmaterial in diesen eingebracht werden kann. Das Innere der Ausnehmungen ist zumindest von der Bearbeitungsseite aus zugänglich, insbesondere durch die Öffnungseintritte.The multitude of recesses is made in the material carrier. The material carrier preferably comprises a processing side and the recesses have passage axes which are aligned essentially parallel to an orthogonal of the processing surface. The recesses are in particular arranged and designed in such a way that an abrasive material can be introduced into them. The interior of the recesses is accessible at least from the machining side, in particular through the opening entrances.
In die Vielzahl von Ausnehmungen wird das Abrasivmaterial eingebracht. Insbesondere wird das Abrasivmaterial in eine, zwei, mehrere oder alle der Ausnehmungen eingebracht. Dass Einbringen des Abrasivmaterials in die Vielzahl von Ausnehmungen kann beispielsweise derart erfolgen, dass das Abrasivmaterial auf die Bearbeitungsseite des Materialträgers aufgebracht und verstrichen wird. Das Verstreichen kann beispielsweise mit einem Spachtel erfolgen. Ein solches Auftragen wir auch als Abrakeln bezeichnet. Vorzugsweise wird im Anschluss das überschüssige Abrasivmaterial auf der Bearbeitungsseite wieder entfernt, sodass das Abrasivmaterial im Wesentlichen in den Ausnehmungen angeordnet ist.The abrasive material is introduced into the multitude of recesses. In particular, the abrasive material is introduced into one, two, several or all of the recesses. The introduction of the abrasive material into the multiplicity of recesses can take place, for example, in such a way that the abrasive material is applied to the processing side of the material carrier and spread. Spreading can be done with a spatula, for example. Such application is also known as doctoring. The excess abrasive material is then preferably removed again on the processing side, so that the abrasive material is essentially arranged in the recesses.
Das Abrasivmaterial ist insbesondere ausgebildet, um ein Werkstück spanend, insbesondere spanend mit unbestimmter Schneide, zu bearbeiten. Das Abrasivmaterial umfasst vorzugsweise Abrasivelemente und ein Bindematerial. Das Bindematerial ist vorzugsweise angeordnet und ausgebildet, um die Abrasivelemente in einer Position zu halten. Die Abrasivelemente sind insbesondere angeordnet und ausgebildet, um eine spanende Wirkung an einem Werkstück zu bewirken.The abrasive material is designed in particular to machine a workpiece by cutting, in particular by cutting with an indefinite cutting edge. The abrasive material preferably comprises abrasive elements and a binding material. The binding material is preferably arranged and designed to hold the abrasive elements in one position. The abrasive elements are in particular arranged and designed to produce a cutting action on a workpiece.
In einer bevorzugten Ausführungsvariante des Verfahrens ist vorgesehen, dass der Materialträger formflexibel ausgebildet ist und vorzugsweise als ein Poliertuch und/oder als ein Polyurethantuch ausgebildet ist. Ferner kann es bevorzugt sein, dass der Materialträger ein tuchartig ausgebildetes Textilprodukt ist oder dieses umfasst, das synthetische und/oder natürliche Fasern umfasst. Die Fasern sind vorzugsweise zu Geweben, Vliesstoffen und/oder Filzstoffen verarbeitet, wobei ferner vorzugsweise die Fasern als Laminate und/oder Verbundstoffe vorliegen. In a preferred embodiment variant of the method it is provided that the material carrier is designed to be flexible in shape and is preferably designed as a polishing cloth and / or as a polyurethane cloth. Furthermore, it can be preferred that the material carrier is or comprises a cloth-like textile product which comprises synthetic and / or natural fibers. The fibers are preferably processed into woven fabrics, nonwovens and / or felt materials, the fibers also preferably being present as laminates and / or composite materials.
Ein formflexibel ausgebildeter Materialträger kann in seiner Form reversibel verändert werden, wobei die Struktur des Materialträgers im Wesentlichen unverändert bleibt. Der Materialträger ist insbesondere derart ausgebildet, dass dieser in einem Schleif-, Polier- und/oder Läppprozess abriebbehaftet ist. Unter abriebbehaftet versteht der Fachmann insbesondere, dass der Materialträger einen größeren Abrieb aufweist als das Abrasivmaterial. Der formflexibel ausgebildete Materialträger kann vorzugsweise als ein Poliertuch ausgebildet sein. Insbesondere ist es bevorzugt, dass der formflexibel ausgebildete Materialträger als ein Polyurethantuch ausgebildet ist.A material carrier that is designed to be flexible in shape can be reversibly changed in shape, the structure of the material carrier essentially remaining unchanged. The material carrier is designed in particular in such a way that it is subject to abrasion in a grinding, polishing and / or lapping process. The person skilled in the art understands in particular to be subject to abrasion that the material carrier exhibits greater abrasion than the abrasive material. The material carrier, which is designed to be flexible in shape, can preferably be designed as a polishing cloth. In particular, it is preferred that the material carrier, which is designed to be flexible in shape, is designed as a polyurethane cloth.
Der Materialträger kann darüber hinaus als das tuchartig ausgebildete Textilprodukt ausgebildet sein. Das tuchartig ausgebildete Textilprodukt umfasst synthetische und/oder natürliche Fasern. Diese Fasern können als Gewebe, Vliesstoffe und/oder Filzstoffe verarbeitet sein. Darüber hinaus können die Fasern auch als Laminate und/oder als Verbundstoffe vorliegen.The material carrier can also be designed as the cloth-like textile product. The cloth-like textile product comprises synthetic and / or natural fibers. These fibers can be processed as woven fabrics, nonwovens and / or felt fabrics. In addition, the fibers can also be in the form of laminates and / or composites.
Synthetische Fasern werden auch als Kunstfasern bezeichnet. Die natürlichen Fasern können beispielsweise Baumwollfasern sein oder diese umfassen.Synthetic fibers are also known as artificial fibers. The natural fibers can for example be or comprise cotton fibers.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante des Verfahrens ist vorgesehen, dass der Materialträger als eine Kunststofffolie und/oder als ein Hartpapier ausgebildet ist oder diese bzw. dieses umfasst. Außerdem kann der Materialträger ein geschäumtes Material und/oder ein nicht-metallisches Material aufweisen oder aus diesem bzw. diesen bestehen, wobei vorzugsweise das geschäumte Material ein Polyurethanschaum ist.In a further preferred embodiment variant of the method it is provided that the material carrier is designed as a plastic film and / or as a hard paper or includes this or this. In addition, the material carrier can have a foamed material and / or a non-metallic material or consist of this or these, the foamed material preferably being a polyurethane foam.
In einen als Kunststofffolie oder einen als Hartpapier ausgebildeten Materialträger können die Ausnehmungen in vorteilhafter Weise eingebracht werden. Darüber hinaus können in einen Materialträger, der aus Polyurethanschaum besteht oder diesen umfasst, ebenfalls die Ausnehmungen in vorteilhafter Weise eingebracht werden. Der Polyurethanschaum weist ferner Mikroporen auf, die einen gleichmäßigen Abrieb und somit Verschleiß des Materialträgers bei der Bearbeitung eines Werkstücks ermöglichen.The recesses can advantageously be made in a material carrier embodied as a plastic film or as a hard paper. In addition, the recesses can also advantageously be made in a material carrier which consists of or comprises polyurethane foam. The polyurethane foam also has micropores, which enable uniform abrasion and thus wear of the material carrier when a workpiece is machined.
Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass der Materialträger eine Materialträgerstärke von weniger als 5 mm, insbesondere weniger als 3 mm, vorzugsweise weniger als 1,5 mm, aufweist. Die Materialträgerstärke ist insbesondere als Dicke des Materialträgers zu verstehen. Die Materialträgerstärke erstreckt sich vorzugsweise in eine Richtung, die parallel zu einer Flächenorthogonalen der Bearbeitungsseite des Materialträgers ist.In addition, it is preferred that the material carrier has a material carrier thickness of less than 5 mm, in particular less than 3 mm, preferably less than 1.5 mm. The material carrier thickness is to be understood in particular as the thickness of the material carrier. The material carrier thickness preferably extends in a direction which is parallel to a surface orthogonal of the processing side of the material carrier.
Es kann außerdem bevorzugt sein, dass der Materialträger hydrophil ausgebildet ist. Ein hydrophil ausgebildeter Materialträger hat den Vorteil, dass dieser zumindest eine geringe Menge einer Flüssigkeit, insbesondere Wasser, aufnehmen kann. Da in Schleifprozessen und in Polierprozessen regelmäßig Flüssigkeiten verwendet werden, kann die Abrasiveinheit somit einen Teil der Flüssigkeit, insbesondere des Wassers, aufnehmen.It can also be preferred that the material carrier is made hydrophilic. A hydrophilic material carrier has the advantage that it can absorb at least a small amount of a liquid, in particular water. Since liquids are regularly used in grinding processes and in polishing processes, the abrasive unit can thus absorb part of the liquid, in particular the water.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante des Verfahrens ist vorgesehen, dass dieses den Schritt umfasst: Anordnen des Materialträgers mit einer der Bearbeitungsseite gegenüberliegend angeordneten Befestigungsseite an einer Trägerplatte, wobei die Trägerplatte ausgebildet ist, als Kopplungselement zwischen der Abrasiveinheit und einer Bearbeitungsmaschine zu wirken.In a further preferred embodiment of the method it is provided that this comprises the step: arranging the material carrier with a fastening side arranged opposite the processing side on a carrier plate, the carrier plate being designed to act as a coupling element between the abrasive unit and a processing machine.
Die Trägerplatte weist vorzugsweise eine im Wesentlichen gleiche Geometrie auf wie der Materialträger. Die Trägerplatte kann beispielsweise aus Metall oder aus Kunststoff bestehen bzw. Metall oder Kunststoff umfassen.The carrier plate preferably has essentially the same geometry as the material carrier. The carrier plate can for example consist of metal or plastic or comprise metal or plastic.
Vorzugsweise umfasst die Trägerplatte einen, zwei oder mehrere Auskragabschnitte. Die Auskragabschnitte können beispielsweise einen Radius aufweisen, der geringer ist als der Radius der Trägerplatte. Die Auskragabschnitte kragen vorzugsweise derart aus, dass diese zur Demontage der Abrasiveinheit von einer Bearbeitungsmaschine verwendet werden können.The carrier plate preferably comprises one, two or more protruding sections. The protruding sections can, for example, have a radius that is smaller than the radius of the carrier plate. The projection sections preferably protrude in such a way that they can be used to dismantle the abrasive unit from a processing machine.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass an der Befestigungsseite des Materialträgers ein im Wesentlichen Abrasivmaterial-undurchlässiges Zwischenelement, insbesondere eine Kunststofffolie, und/oder ein Befestigungselement, insbesondere eine Klebstofffolie, angeordnet wird bzw. werden, wobei vorzugsweise das Zwischenelement und/oder das Befestigungselement zwischen dem Materialträger und der Trägerplatte angeordnet wird.In a further preferred embodiment variant it is provided that an essentially abrasive material-impermeable intermediate element, in particular a plastic film, and / or a fastening element, in particular an adhesive film, is or are arranged on the fastening side of the material carrier, with the intermediate element and / or the Fastening element is arranged between the material carrier and the carrier plate.
Vorzugsweise ist das Zwischenelement derart angeordnet und ausgebildet, dass dieses sich im Wesentlichen vollständig zwischen dem Materialträger und der Trägerplatte erstreckt. Durch das Abrasivmaterialundurchlässige Zwischenelement wird vermieden, dass Abrasivmaterial von den Ausnehmungen heraus in den Zwischenraum zwischen dem Materialträger und der Trägerplatte gelangt.The intermediate element is preferably arranged and designed in such a way that it extends essentially completely between the material carrier and the carrier plate. The intermediate element, which is impermeable to abrasive material, prevents abrasive material from reaching the recesses into the space between the material carrier and the carrier plate.
Bei der Verwendung einer Trägerplatte können sich die Ausnehmungen auch durch das Zwischenelement und/oder das Befestigungselement hindurch erstrecken.When using a carrier plate, the recesses can also be through the Intermediate element and / or the fastening element extend therethrough.
Darüber hinaus kann das Befestigungselement zwischen dem Materialträger und der Trägerplatte angeordnet sein. Das Befestigungselement kann beispielsweise als eine doppelseitige Klebstofffolie ausgebildet sein, die an dem Materialträger und an der Trägerplatte haften bleibt. Somit wird eine Verbindung zwischen dem Materialträger und der Trägerplatte ermöglicht. Das Abrasivmaterialundurchlässige Zwischenelement und das Befestigungselement können auch als ein einziges Element ausgebildet sein.In addition, the fastening element can be arranged between the material carrier and the carrier plate. The fastening element can be designed, for example, as a double-sided adhesive film that remains adhered to the material carrier and to the carrier plate. This enables a connection between the material carrier and the carrier plate. The intermediate element impermeable to abrasive material and the fastening element can also be designed as a single element.
In einer bevorzugten Fortbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Ausnehmungen gestanzt und/oder genutet werden. Die durch ein Stanzverfahren und/oder durch ein Nutverfahren hergestellten Ausnehmungen können in vorteilhafter Weise hergestellt werden und anschließend mit dem Abrasivmaterial befüllt werdenIn a preferred development of the method it is provided that the recesses are punched and / or grooved. The recesses produced by a punching process and / or by a groove process can advantageously be produced and then filled with the abrasive material
Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass die Ausnehmungen als Sacklöcher und/oder als Durchgangslöcher ausgebildet sind. Ein Sackloch hat den Vorteil, dass das Abrasivmaterial in der Regel nicht auf einer der Bearbeitungsseite gegenüberliegenden Seite heraustreten kann. Die als Durchgangslöcher ausgebildeten Ausnehmungen haben den Vorteil einer einfacheren Herstellbarkeit.In addition, it is preferred that the recesses are designed as blind holes and / or as through holes. A blind hole has the advantage that the abrasive material cannot, as a rule, emerge on a side opposite the processing side. The recesses designed as through holes have the advantage of being easier to manufacture.
In einer weiteren bevorzugten Fortbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass vor dem Einbringen der Ausnehmungen und des Abrasivmaterials ein Schutzelement, insbesondere eine Schutzfolie, auf der Bearbeitungsseite angeordnet wird, und die Ausnehmungen durch das Schutzelement hindurch in den Materialträger eingebracht werden, wobei vorzugsweise das Schutzelement nach dem Einbringen des Abrasivmaterials entfernt wird.In a further preferred development of the method it is provided that before the introduction of the recesses and the abrasive material, a protective element, in particular a protective film, is arranged on the processing side, and the recesses are made through the protective element into the material carrier, the protective element preferably after is removed when the abrasive material is introduced.
Durch das Schutzelement wird beim Einbringen des Abrasivmaterials ermöglicht, dass dieses in die Vielzahl von Ausnehmungen eingebracht wird und im Wesentlichen nicht auf die Bearbeitungsseite des Materialträgers. Hiermit wird vermieden, dass gegebenenfalls nach dem Einbringen des Abrasivmaterials in die Ausnehmungen noch ein weiterer Herstellungsschritt erforderlich ist, nämlich das Entfernen des überschüssigen Abrasivmaterials von der Bearbeitungsseite des Materialträgers. Das Schutzelement kann beispielsweise nach dem Einbringen des Abrasivmaterials von dem Materialträger entfernt werden. Somit wird eine Abrasiveinheit bereitgestellt, deren Bearbeitungsseite des Materialträgers im Wesentlichen Abrasivmaterial-frei ist, sodass lediglich Abrasivmaterial in den Ausnehmungen und gegebenenfalls leicht nach oben abstehend von den Ausnehmungen angeordnet ist.When the abrasive material is introduced, the protective element enables it to be introduced into the multiplicity of recesses and essentially not onto the processing side of the material carrier. This avoids the need for a further manufacturing step after the abrasive material has been introduced into the recesses, namely the removal of the excess abrasive material from the processing side of the material carrier. The protective element can, for example, be removed from the material carrier after the abrasive material has been introduced. Thus, an abrasive unit is provided whose processing side of the material carrier is essentially free of abrasive material, so that only abrasive material is arranged in the recesses and possibly protruding slightly upwards from the recesses.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante des Verfahrens ist vorgesehen, dass das Abrasivmaterial derart eingebracht wird, dass das Abrasivmaterial mit der Bearbeitungsseite im Wesentlichen abschließt und vorzugsweise das Abrasivmaterial mit der Bearbeitungsseite eine im Wesentlichen ebene Fläche ausbildet.In a further preferred embodiment variant of the method it is provided that the abrasive material is introduced in such a way that the abrasive material is essentially flush with the processing side and preferably the abrasive material forms an essentially flat surface with the processing side.
Damit das Abrasivmaterial mit der Bearbeitungsseite im Wesentlichen abschließt, kann nach dem Einbringen des Abrasivmaterials in die Vielzahl von Ausnehmungen überschüssiges Abrasivmaterial entfernt werden. Beispielsweise kann dieses Entfernen auch während des Abrakelns bzw. des Zuspachtelns der Ausnehmungen erfolgen. Eine im Wesentlichen ebene Fläche beinhaltet auch, dass das Abrasivmaterial geringfügig aus den Ausnehmungen hinaussteht. Beispielsweise kann dies der Fall sein, wenn ein Schutzelement auf der Bearbeitungsseite angeordnet wird und dieses nach Einbringung des Abrasivmaterials wieder entfernt wird. In diesem Fall kann das Abrasivmaterial beispielsweise mit der Dicke des Schutzelements über die Bearbeitungsseite hinaus heraus stehen.So that the abrasive material is essentially flush with the processing side, excess abrasive material can be removed after the abrasive material has been introduced into the plurality of recesses. For example, this removal can also take place during the doctoring or filling of the recesses. An essentially flat surface also means that the abrasive material protrudes slightly from the recesses. For example, this can be the case if a protective element is arranged on the processing side and this is removed again after the abrasive material has been introduced. In this case, the abrasive material can protrude beyond the processing side, for example with the thickness of the protective element.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch eine Abrasiveinheit zum Schleifen, Polieren und/oder Läppen, umfassend einen Materialträger mit einer Vielzahl von Ausnehmungen, wobei die Ausnehmungen zumindest auf einer Bearbeitungsseite des Materialträgers Öffnungseintritte aufweisen, und wobei in den Ausnehmungen ein Abrasivmaterial angeordnet ist.According to a further aspect, the object mentioned at the beginning is achieved by an abrasive unit for grinding, polishing and / or lapping, comprising a material carrier with a plurality of recesses, the recesses having opening entrances at least on one processing side of the material carrier, and an abrasive material in the recesses is arranged.
Es ist bevorzugt, dass das Abrasivmaterial in den Ausnehmungen derart angeordnet ist, dass das Abrasivmaterial mit der Bearbeitungsseite eine im Wesentlichen ebene Fläche ausbildet. Eine im Wesentlichen ebene Fläche liegt auch dann vor, wenn das Abrasivmaterial mit einer Auskraghöhe jeweils von einer der Ausnehmungen auskragt, wobei die Auskraghöhe weniger als 20 %, weniger als 10 %, weniger als 5 % oder weniger als 2 % einer Ausnehmungstiefe beträgt. Die Ausnehmungstiefe ist entweder der Abstand zwischen der Bearbeitungsseite und einem Ausnehmungsgrund, der Abstand zwischen der Bearbeitungsseite und der Befestigungsseite oder die Materialstärke des Materialträgers.It is preferred that the abrasive material is arranged in the recesses in such a way that the abrasive material forms an essentially flat surface with the processing side. An essentially flat surface is also present when the abrasive material protrudes from one of the recesses with a cantilever height, the cantilever height being less than 20%, less than 10%, less than 5% or less than 2% of a recess depth. The recess depth is either the distance between the processing side and a recess base, the distance between the processing side and the fastening side, or the material thickness of the material carrier.
In einer bevorzugten Ausführungsvariante der Abrasiveinheit ist vorgesehen, dass der Materialträger formflexibel ausgebildet ist und vorzugsweise als ein Poliertuch und/oder als ein Polyurethantuch ausgebildet ist, und/oder ein tuchartig ausgebildetes Textilprodukt ist, das synthetische und/oder natürliche Fasern umfasst, wobei vorzugsweise die Fasern zu Geweben, Vliesstoffen und/oder Filzstoffen verarbeitet sind, wobei ferner vorzugsweise die Fasern als Laminate und/oder Verbundstoffe vorliegen.In a preferred embodiment of the abrasive unit, it is provided that the material carrier is designed to be flexible in shape and is preferably designed as a polishing cloth and / or as a polyurethane cloth, and / or is a cloth-like textile product that includes synthetic and / or natural fibers, preferably the Fibers are processed into woven fabrics, nonwovens and / or felt fabrics, the fibers also preferably being present as laminates and / or composites.
Außerdem ist es bevorzugt, dass der Materialträger als eine Kunststofffolie und/oder als ein Hartpapier ausgebildet ist oder diese bzw. dieses umfasst. Ferner kann der Materialträger ein geschäumtes Material und/oder ein nicht-metallisches Material aufweisen oder aus diesem bzw. diesen bestehen, wobei vorzugsweise das geschäumte Material ein Polyurethanschaum ist.In addition, it is preferred that the material carrier is designed as a plastic film and / or as a hard paper or includes this or this. Furthermore, the material carrier can have a foamed material and / or a non-metallic material or consist of this or these, wherein the foamed material is preferably a polyurethane foam.
Darüber hinaus kann es bevorzugt sein, dass der Materialträger eine Materialträgerstärke von weniger als 5 mm, insbesondere weniger als 3 mm, vorzugsweise weniger als 1,5 mm, aufweist, und/oder hydrophil ausgebildet ist.In addition, it can be preferred that the material carrier has a material carrier thickness of less than 5 mm, in particular less than 3 mm, preferably less than 1.5 mm, and / or is made hydrophilic.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Abrasiveinheit ist vorgesehen, dass das Abrasivmaterial Abrasivelemente und/oder ein Bindematerial umfasst oder aus diesem bzw. diesen besteht, wobei vorzugsweise die Abrasivelemente ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus: Diamant, Tonerde, Siliziumcarbid, Borcarbid, und/oder Ceroxid, und/oder das Bindematerial ein ein- oder mehrkomponentiges Kunstharz, vorzugsweise Epoxidharz, und/oder ein UV-aushärtendes Kunstharz umfasst oder aus diesem besteht.In a further preferred embodiment of the abrasive unit it is provided that the abrasive material comprises or consists of abrasive elements and / or a binding material, the abrasive elements preferably being selected from the group consisting of: diamond, alumina, silicon carbide, boron carbide, and / or cerium oxide, and / or the binding material comprises or consists of a single- or multi-component synthetic resin, preferably epoxy resin, and / or a UV-curing synthetic resin.
Die Abrasivelemente des Abrasivmaterials sind insbesondere angeordnet und ausgebildet, um einen Materialabtrag an einem Werkstück zu bewirken. Das Bindematerial hält die Abrasivelemente in einer Position.The abrasive elements of the abrasive material are in particular arranged and designed to cause material to be removed from a workpiece. The binding material holds the abrasive elements in one position.
Ferner ist es bevorzugt, dass eine, zwei, mehrere oder alle der Ausnehmungen einen runden, ovalen, dreieckigen, polygonalen, insbesondere sechseckigen, und/oder nutenförmigen Querschnitt aufweisen und/oder als ein spiralförmiger Schlitz ausgebildet sind. Ferner kann es bevorzugt sein, dass eine, zwei, mehrere oder alle der Ausnehmungen eine Ausnehmungserstreckung aufweisen, die zwischen 1 mm und 20 mm, vorzugsweise zwischen 5 mm bis 15 mm, insbesondere zwischen 8 mm bis 12 mm, beträgt. Die Ausnehmungserstreckung entspricht bei einer kreisrunden Ausnehmung insbesondere dem Durchmesser.Furthermore, it is preferred that one, two, several or all of the recesses have a round, oval, triangular, polygonal, in particular hexagonal, and / or groove-shaped cross section and / or are designed as a spiral slot. Furthermore, it can be preferred that one, two, several or all of the recesses have a recess extension that is between 1 mm and 20 mm, preferably between 5 mm to 15 mm, in particular between 8 mm to 12 mm. In the case of a circular recess, the extension of the recess corresponds in particular to the diameter.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Abrasiveinheit ist vorgesehen, dass der Materialträger einen Randbereich aufweist, wobei der Randbereich an eine Außenkante des Materialträgers angrenzt und sich mit einer Randbereichserstreckung von bis zu 20 mm, vorzugsweise bis zu 10 mm, in Richtung eines Mittelpunktes des Materialträgers erstreckt, wobei der Randbereich im Wesentlichen Ausnehmungs-frei ausgebildet ist.In a further preferred embodiment of the abrasive unit, it is provided that the material carrier has an edge area, the edge area adjoining an outer edge of the material carrier and extending with an edge area of up to 20 mm, preferably up to 10 mm, in the direction of a center point of the material carrier , wherein the edge area is essentially free of recesses.
Ferner ist es bevorzugt, dass an den Randbereich ein erster Bearbeitungsabschnitt angrenzt und an den ersten Bearbeitungsabschnitt ein den Mittelpunkt aufweisender zweiter Bearbeitungsabschnitt angrenzt, wobei die Ausnehmungserstreckung der Ausnehmungen im ersten Bearbeitungsabschnitt kleiner ist als die Ausnehmungserstreckung der Ausnehmungen im zweiten Bearbeitungsabschnitt, und/oder eine zweite Beabstandung zweier Ausnehmungen im zweiten Bearbeitungsabschnitt kleiner ist als eine erste Beabstandung zweier Ausnehmungen im ersten Bearbeitungsabschnitt. Außerdem kann der Materialträger eine den Mittelpunkt aufweisende Zentralaussparung umfassen.Furthermore, it is preferred that a first processing section adjoins the edge area and a second processing section having the center adjoins the first processing section, the recess extent of the recesses in the first processing section being smaller than the recess extent of the recesses in the second processing section, and / or a second The spacing between two recesses in the second processing section is smaller than a first spacing between two recesses in the first processing section. In addition, the material carrier can comprise a central recess having the center point.
Da der erste Bearbeitungsabschnitt aufgrund des größeren Radius' üblicherweise eine höhere Anzahl an Ausnehmungen je Umfangsstrecke aufweist als der zweite Bearbeitungsabschnitt, ist der Verschleiß im zweiten Bearbeitungsabschnitt häufig größer als im ersten Bearbeitungsabschnitt. Durch eine größere Ausnehmungserstreckung der Ausnehmungen im zweiten Bearbeitungsabschnitt und/oder durch eine geringere Beabstandung der Ausnehmungen im zweiten Bearbeitungsabschnitt kann diesem größeren Verschleiß entgegengewirkt werden. Somit kann eine im Wesentlichen gleichbleibende Abtragsleistung mit der Abrasiveinheit erreicht werden.Since the first machining section usually has a higher number of recesses per circumferential path than the second machining section due to the larger radius, the wear in the second machining section is often greater than in the first machining section. This greater wear can be counteracted by a larger recess extension of the recesses in the second machining section and / or by a smaller spacing of the recesses in the second machining section. A substantially constant removal rate can thus be achieved with the abrasive unit.
Da die Bearbeitungsgeschwindigkeit in einem äußeren Bereich der Abrasiveinheit üblicherweise höher ist, kann jedoch unter Umständen auch der Verschleiß im ersten Bearbeitungsabschnitt größer sein. Diesem größeren Verschleiß kann im ersten Bearbeitungsabschnitt mit größeren Ausnehmungen begegnet werden.Since the processing speed is usually higher in an outer region of the abrasive unit, the wear in the first processing section can, however, under certain circumstances also be greater. This greater wear can be countered in the first machining section with larger recesses.
Die Zentralaussparung ist insbesondere angeordnet und ausgebildet, um die Abrasiveinheit an einer Bearbeitungsmaschine anzuordnen. Insbesondere kann die Zentralaussparung zur Positionierung verwendet werden.The central recess is in particular arranged and designed to arrange the abrasive unit on a processing machine. In particular, the central recess can be used for positioning.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Abrasiveinheit ist vorgesehen, dass mindestens zwei Ausnehmungen derart angeordnet sind, dass diese weniger als 10 mm, vorzugsweise weniger als 8 mm, insbesondere weniger als 5 mm, voneinander beabstandet sind. Außerdem können mindestens zwei Ausnehmungen derart angeordnet sein, dass diese mehr als 1 mm, insbesondere mehr als 4 mm, voneinander beabstandet sind.In a further preferred embodiment of the abrasive unit it is provided that at least two recesses are arranged in such a way that they are less than 10 mm, preferably less than 8 mm, in particular less than 5 mm, spaced from one another. In addition, at least two recesses can be arranged in such a way that they are spaced apart from one another by more than 1 mm, in particular more than 4 mm.
Darüber hinaus kann es bevorzugt sein, dass auf der Bearbeitungsseite ein Schutzelement, insbesondere eine Schutzfolie, derart angeordnet ist, dass im Wesentlichen kein Abrasivmaterial zwischen die Bearbeitungsseite des Materialträgers und das Schutzelement fließen kann. Mit dem Schutzelement kann vermieden werden, dass sich neben den Ausnehmungen Abrasivmaterial befindet.In addition, it can be preferred that a protective element, in particular a protective film, is arranged on the machining side in such a way that essentially no abrasive material can flow between the machining side of the material carrier and the protective element. With the protective element, it can be avoided that there is abrasive material next to the recesses.
Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass die Abrasiveinheit eine Trägerplatte umfasst, die ausgebildet ist, als Kopplungselement zwischen der Abrasiveinheit und einer Bearbeitungsmaschine zu wirken, wobei der Materialträger mit einer der Bearbeitungsseite gegenüberliegend angeordneten Befestigungsseite an der Trägerplatte angeordnet ist.In addition, it is preferred that the abrasive unit comprises a carrier plate which is designed to act as a coupling element between the abrasive unit and a processing machine, the material carrier being arranged on the carrier plate with a fastening side arranged opposite the processing side.
Eine weitere bevorzugte Fortbildung der Abrasiveinheit zeichnet sich dadurch aus, dass die Befestigungsseite des Materialträgers ein im Wesentlichen Abrasivmaterial-undurchlässiges Zwischenelement, insbesondere eine Kunststofffolie, und/oder ein Befestigungselement, insbesondere eine Klebstofffolie, aufweist, wobei vorzugsweise das Zwischenelement und/oder das Befestigungselement zwischen dem Materialträger und der Trägerplatte angeordnet ist. Bei der Verwendung einer Trägerplatte können sich die Ausnehmungen auch durch das Zwischenelement und/oder das Befestigungselement hindurch erstrecken.Another preferred development of the abrasive unit is characterized in that the fastening side of the material carrier has an intermediate element that is essentially impermeable to abrasive material, in particular a plastic film, and / or a fastening element, in particular an adhesive film, with the intermediate element and / or the fastening element between the material carrier and the carrier plate is arranged. When using a carrier plate, the recesses can also extend through the intermediate element and / or the fastening element.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch eine Bearbeitungsmaschine zum Schleifen, Polieren und/oder Läppen von Werkstücken, umfassend eine Abrasiveinheit nach einer der im Vorherigen beschriebenen Ausführungsvarianten.According to a further aspect, the object mentioned at the beginning is achieved by a processing machine for grinding, polishing and / or lapping workpieces, comprising an abrasive unit according to one of the embodiment variants described above.
Das Verfahren und seine möglichen Fortbildungen weisen Merkmale bzw. Verfahrensschritte auf, die sie insbesondere dafür geeignet machen, für eine Abrasiveinheit und eine Bearbeitungsmaschine und die jeweiligen Fortbildungen verwendet zu werden. Für weitere Vorteile, Ausführungsvarianten und Ausführungsdetails der weiteren Aspekte und ihrer möglichen Fortbildungen wird auch auf die zuvor erfolgte Beschreibung zu den entsprechenden Merkmalen und Fortbildungen des Verfahrens zur Herstellung einer Abrasiveinheit verwiesen.The method and its possible further developments have features or method steps that make them particularly suitable for being used for an abrasive unit and a processing machine and the respective further developments. For further advantages, design variants and design details of the further aspects and their possible further developments, reference is also made to the description given above for the corresponding features and further developments of the method for producing an abrasive unit.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele werden exemplarisch anhand der beiliegenden Figuren erläutert. Es zeigen:
-
1 : eine schematische, zweidimensionale Ansicht einer beispielhaften Ausführungsform einer Abrasiveinheit; -
2 : eine weitere schematische, zweidimensionale Ansicht der in1 gezeigten Abrasiveinheit; -
3 : eine weitere schematische, zweidimensionale Ansicht einer beispielhaften Ausführungsform einer Abrasiveinheit; -
4 : eine schematische, zweidimensionale Schnittansicht einer beispielhaften Ausführungsform einer Abrasiveinheit; -
5 : eine weitere schematische, zweidimensionale Schnittansicht einer beispielhaften Ausführungsform einer Abrasiveinheit; -
6 : eine schematische, zweidimensionale Detailansicht einer beispielhaften Ausführungsform einer Abrasiveinheit; -
7 : eine schematische Ansicht einer Bearbeitungsmaschine zum Schleifen, Polieren und/oder Läppen von Werkstücken mit einer Abrasiveinheit; -
8 : eine schematische Ansicht eines Verfahrens zur Herstellung einer Abrasiveinheit; und -
9 : eine schematische Ansicht einer beispielhaften Ausführungsform eines in8 gezeigten Verfahrens.
-
1 : a schematic, two-dimensional view of an exemplary embodiment of an abrasive unit; -
2 : Another schematic, two-dimensional view of the in1 shown abrasive unit; -
3 : a further schematic, two-dimensional view of an exemplary embodiment of an abrasive unit; -
4th : a schematic, two-dimensional sectional view of an exemplary embodiment of an abrasive unit; -
5 : a further schematic, two-dimensional sectional view of an exemplary embodiment of an abrasive unit; -
6th : a schematic, two-dimensional detailed view of an exemplary embodiment of an abrasive unit; -
7th : a schematic view of a processing machine for grinding, polishing and / or lapping of workpieces with an abrasive unit; -
8th : a schematic view of a method for producing an abrasive unit; and -
9 : a schematic view of an exemplary embodiment of a in FIG8th procedure shown.
In den Figuren sind gleiche oder im Wesentlichen funktionsgleiche bzw. -ähnliche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.Identical or essentially functionally identical or similar elements are denoted by the same reference symbols in the figures.
Die in
Der Materialträger
Die der Bearbeitungsseite
Die in
Der erste Bearbeitungsabschnitt
Die Ausnehmungen des ersten Bearbeitungsabschnittes
In der
Ferner ist auf der Bearbeitungsseite
Im Schritt 302 wird ein Abrasivmaterial in die Vielzahl von Ausnehmungen
Das in
Im Schritt 306 wird ein Schutzelement
Die Reihenfolge der im Vorherigen beschriebenen Schritte 300-306 ist grundsätzlich beliebig. In einer bevorzugten Ausführungsvariante des Verfahrens ist vorgesehen, dass der Schritt 306 vor dem Schritt 300 durchgeführt wird.The sequence of steps 300-306 described above is basically arbitrary. In a preferred embodiment variant of the method, it is provided that
Die im Vorherigen beschriebene Abrasiveinheit
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1,1'1.1 '
- AbrasiveinheitAbrasive unit
- 100, 100'100, 100 '
- MaterialträgerMaterial carrier
- 102102
- BearbeitungsseiteEdit page
- 103103
- BefestigungsseiteMounting side
- 104104
- erste Ausnehmungfirst recess
- 106106
- zweite Ausnehmungsecond recess
- 108108
- dritte Ausnehmungthird recess
- 110110
- vierte Ausnehmungfourth recess
- 112112
- fünfte Ausnehmungfifth recess
- 113113
- MittelpunktFocus
- 114114
- ZentralaussparungCentral recess
- 116116
- sechste Ausnehmungsixth recess
- 118118
- AbrasivmaterialAbrasive material
- 120120
- RandbereichEdge area
- 122122
- erster Bearbeitungsabschnittfirst processing section
- 124124
- zweiter Bearbeitungsabschnittsecond processing section
- 130130
- ZwischenelementIntermediate element
- 132132
- SchutzelementProtective element
- 140140
- TrägerplatteCarrier plate
- 150150
- AusnehmungRecess
- 200200
- BearbeitungsmaschineProcessing machine
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