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Poliertuch für das Polieren von Metalloberflächen mit losem Diamantstaub,
insbesondere für metallographischeZwecke In der Metallographie liegt die Aufgabe
vor, eine polierte Fläche herzustellen, die in ihrer Struktur se nahe wie möglich
der natürlichen Struktur des Materials entspricht, d. h., das Polieren soll so durchgeführt
werden, daß dadurch keine künstliche Bearbeitungsstruktur erzeugt wird.
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Dies ist einer der Gründe dafür, daß das elektrolytische Polieren
in letzter Zeit viel Verbreitung in der Metallographie gewonnen hat. Dieses Polieren
findet nämlich durch die elektrolytische Entfernung der Moleküle aus der Oberfläche
statt, so daß keine Gefahr der Verschiebung der Moleküle der Oberfläche entlang
und dadurch der Verzerrung der natürlichen Struktur besteht.
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Das Elektropolieren ist indessen nicht für alle Metalloberflächen
mit Erfolg verwendbar. Insbesondere versagt diese Methode beim Polieren stark heterogener
Materialien, wie z. B. Gußeisen und Silumin, die nichtmetallische Bestandteile enthalten,
die nur mit Schwierigkeit oder gar nicht umelektrolytischen Prozeß teilnehmen. Das
gleiche gilt auch für gewisse Schlackenteilchen.
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Es kommen deshalb viele Fälle vor, wo es noch immer notwendig ist,
mechanische Poliermethoden zu verwenden. Hierfür hat man verschiedene Schleifmittel
in Pulverform, wie z. B. Aluminiumoxyde, verwendet. Das hierdurch erreichte Polieren
ist indessen in vielen Fällen nicht befriedigend, indem es sich gezeigt hat, daß
man wohl eine glatte Fläche erzielen kann, daß diese aber nicht mit Sicherheit die
wahre Materialstruktur repräsentiert, sondern häufig eine künstliche Struktur, die
durch das Polieren erzeugt ist, und sich deshalb gar nicht eignet, als Grundlage
einer metallurgischen Untersuchung benutzt zu wenden. Dies hängt damit zusammen,
daß beim Polieren eine Verformung des Materials in der Oberfläche stattfindet, indem
das Material unter dem Einfluß der stattfindenden örtlichen Heizung in einen solchen
Zustand gelangt, daß es sich von den höherliegenden Partien in die niedrigerliegenden
Partien hineinschmieren läßt.
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Nur bei Verwendung eines extrem niedrigen Polierdruckes und entsprechend
langer Polierzeit (mitunter mehrere Stunden) ist es mit den üblichen Polierrnitteln
möglich, ein einigermaßen verformungsfreies Polieren zu erreichen.
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Diese Nachteile lassen sich indessen wirksam beseitigen, wenn man
ein härteres Schleifmittel benutzt; wenn aber eine wirkliche Verbesserung erzielt
werden soll, muß man das härteste bekannte Schleifmittel. und zwar Diamantpulver
oder -staub, verwenden. Es wurde gefunden, daß durch die Verwendung von Diamantpulver
auf einem geeigneten Poliertuch ein praktisch verformungsfreies Polieren zu erreichen
ist, und zwar in viel kürzerer Zeit als mit- Tonerde. Der Grund der besseren Wirkung
des Diamantpulvers liegt darin, daß es wegen seiner großen Härte und der kantigen
Form Späne der Metalloberfläche abschneidet, was mit so geringer lokaler Aufheizung
geschieht, daß kein Verschmieren eintritt.
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Trotzdem wurde Diamantpulver zum Polieren in der Metallographie nur
in verhältnismäßig geringem Umfang eingesetzt, weil sein extrem hoher Preis in vielen
Fällen die Verwendung von Diamantpulver unwirtschaftlich macht.
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Es ist der Zweck der Erfindung, die Kosten des Polierens mit Diamantpulver
zu vermindern, um eine wirtschaftlicheVerwendung dieses vorzüglichen Poliermittels
sicherzustellen.
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Der Grund für den außergewöhnlich hohen Kostenaufwand beim Polieren
mit Diamantstaub liegt darin, daß die in der Poliertechnik bisher übliche Methode,
das Poliermittel auf eine feste Unterlage aus Holz, Papier oder starker Pappe aufzukleben,
für die Herstellung eines Schleifkörpers zur Ausführung metallographischer Schliffe
nicht anwendbar ist, weil ein Bindemittel die Schliffstruktur in der oben bereits
angegebenen Weise beeinträchtigen würde. Es ist daher unerläßlich, das Diamantpulver
lose auf ein verhältnismäßig weiches Tuch von samt- oder filzartiger Beschaffenheit
aufzutragen.
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Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß hierbei ein sehr großer
Anteil des beim Polieren aufgewendeten Diamantpulvers verlorengeht, ohne überhaupt
nützlich
verwendet worden zu sein, da ein erheblicher Prozentsatz- des Pulvers in die tieferen
Lagen des Tuches eindringt. Um sicherzustellen, daß in der Oberfläche selbst eine
geeignete Menge Dia mantpulv er gelagert ist, muß deshalb auch in einer gewissen
Tiefe unter der Oberfläche ein Überschuß von Diamantpulver vorhanden sein, das aber
niemals zur Wirkung kommen kann, sondern verlorengeht, wenn das- Tuch nach. -einiger
Zeit unverwendbar geworden ist, weil sich darin abgeschliffene Metallteilchen abgelagert
haben, die für eine Polierwirkung schädlich sind. Der im Gewebe des "Tuches eingeschlossene
Diamantstaub wird daher zusammen mit dem Tuch fortgeworfen.
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Von dieser Erkenntnis ausgehend, wird, um eine erhebliche Ersparnis
an Diamantstaub zu erzielen, erfindungsgemäß angestrebt, die Eindringtiefe des Diamantstaubes
in das Poliertuch zu vermindern. Zu diesem Zweck sieht die Erfindung ein Poliertuch
zum Polieren von Metalloberflächen mit losem Diamantstaub vor, das nur eine dünne,
den Diamantstaub aufnehmende Gewebeschicht und eine an deren Rückseite fest -und
unverschieblich mit ersterer verbundene, undurchdringliche Schicht aufweist.
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Hierdurch wird erreicht, daß das Diamantpulver nur in die dünne Oberfläche
eindringen kann und daß die Oberfläche des. Poliertuches deshalb mit einer
be-
deutend geringeren Menge von Diamantpulver in wirtschaftlicherem Maße
als bisher gesättigt werden kann. Die darunterliegende, undurchdringliche Schicht
trägt zum Verstärken und Versteifen der dünnen Oberflächenschicht bei, so daß das
Tuch sich auf eine Polierscheibe stramm spannen läßt, und da die Oberflächenschicht
mit der undurchdringlichen Schicht unverschiebbar verbunden ist, und das Diämantpulver
nicht durch die letztere hindurchdringen kann, kann es unter keinen Umständen in
den Zwischenraum zwischen das Tuch und die Scheibe gelangen. Dies ist ein Vorteil,
weil ein dort befindliches Schleifmittel die Neigung haben würde, sich unter dem
Einfluß der unvermeidlichen Verschiebung des Poliertuches im Verhältnis zur Schleifscheibe
in Wellen zu sammeln, was wiederum die Gleichmäßigkeit der schleifenden Oberfläcbe
des Poliertuches beeinträchtigen würde.
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Mit besonderem Vorteil kann erfindungsgemäß auf der undurchdringlichen
Schicht eine weitere, mit ihr unverschiebbar verbundene Gewebelage als Polsterschicht
aufgebracht werden. Hierdurch kann man dem Poliertuch eine Weichheit und Dicke verleihen,
um dadurch Poliereigenschaften zu erreichen, die denjenigen der besten bisher bekannten
Poliertüchern wenigstens gleichkommen, wobei aber für eine gegebene Polierwirksamkeit
die Aufnahme von Diamantstaub bedeutend geringer ist.
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Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung besteht die undurchdringliche
Schicht aus einem thermoplastischen Kunststoff, z. B. Polyäthylen, der durch Warmpressen
sowohl mit der den Diamantstaub aufnehmenden Schicht als auch mit der Polsterschicht
verbunden ist. Hierdurch wird ein Eindringen von Diamantstaub wirksam verhindert
und gleichzeitig eine sichere und unverschiebbare Verbindung zwischen den verschiedenen
Schichten erreicht.
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Erfindungsgemäß können ferner die Fadeneinrichtungen der den Diamantstaub
aufnehmenden Schicht und der Polstergewebeschicht schräg zueinander verlaufen. Hierdurch
kann die für Textilgewebe charakteristische Verschiedenheit der Dehnbarkeit in verschiedenen
Richtungen, die ein strammes und glattes Aufspannen erschwert, sehr wesentlich vermindert
werden. Zweckmäßig kann der Winkel zwischen beiden Geweben 45° betragen, so daß
die Ketten- und Schußrichtungen des einen Gewebes den Winkel zwischen den Ketten-
und Schußrichtungen des anderen Gewebes halbieren.
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Als Material für die den Diamantstaub aufnehmende Oberflächenschicht,
das keine unerwünschte verschmierende Einwirkung auf das zu polierende Material
hat, wird zweckmäßig eine Gewebeschicht aus Rohseide gewählt. Dieses Material kann
in großer Festigkeit bei geringer Dicker erhalten werden, so daß die Eindringungstiefe
des Diamantstaubes klein gehalten wird, und es ist den chemischen Enflüssen gegenüber,
denen es ausgestzt werden kann, ziemlich widerstandsfähig. Unter anderem ist die
Rohseide ausreichend säurefest, um eine chemische Lösung von Metallteilclhen, die
von den bearbeiteten Metalloberflächen herrühren, zuzulassen, so daß es möglich
wird, ein Poliertuch chemisch zu reaktivieren, wenn es nach einiger Zeit eine so
große Menge von Metallteilchen aufgenommen hat, daß diese eine ungünstige, verschmierende
Wirkung auf die zu bearbeitenden Oberflächen auszuüben beginnen. Auf diese Weise
kann eine weitere Ersparnis der für das Polieren aufgewandten Menge von Diamantpulver
erreicht werden. Man soll dann dafür sorgen, daß auch die anderen Schichten des
Poliertuches ein Auswaschen mit Säure aushalten können. Dies gilt für Polyäthylen,
das oben als ein Beispiel für das Material der undurchdring lichen Schicht genannt
ist. Es. ist auch nicht schwierig, für die etwaige dritte Schicht ein Textilmateral
zu finden, das ein Waschen mit metallösender Säure aushält, z. B. wurde gefunden,
daß für diese Schicht mit gutem Erfolg ein Baumwollgewebe benutzt werden kann.