Schleiftechnik

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Sachgebiete:

Inhaltsverzeichnis

Hartmetalle[Bearbeiten]

Hartmetallsorten - Feinkorn

Optimales Zähigkeitsverhalten durch außerordentliche Biegebruchfestigkeit bis 3.700 N/mm² Höhere Druckfestigkeit durch feinste Korngröße und Homogenität des Hartmetallgefüges Beste Verschleißfestigkeit - Härte bis 1.720 HV3O

  • Hohe Sicherheit beim Einsatz des Werkzeuges durch geringe Bruchanfälligkeit
  • Bearbeitung schwer zerspanbarer Materialien bis hin zu den warmfesten Legierungen
  • Verwendung von Hartmetall auch im Anwendungsbereich niedriger Schnittgeschwindigkeiten
  • Höhere Kantenbeständigkeit und damit weniger Schneidkantenausbrüche
  • Größere Sicherheit gegen Bruch auch bei Werkzeugen mit kleinsten Durchmessern
  • Verbesserung der Schneidkantengüte und Schneidkantenstabilität
  • „Scharfe“ Schneiden eröffnen den Einsatz in der Decolletagebearbeitung bzw. der Kunststoff- und NE-Zerspanung und in der Zerspanung von Nimonic, Stellit, Titan, Tantal, Molybdän etc.
  • Längere Lebensdauer des Werkzeuges durch geringeren Verschleiß
  • Bearbeitungsmöglichkeiten hochharter und abrasiver Materialien (z.B. gehärteter Stahl)

Beste Verschleißfestigkeit - Härte bis 1.720 HV3O


Hartmetalle sind Sinter-Verbund-Werkzeugwerkstoffe, die zu etwa 90% aus metallischen Hartstoffen und etwa 10% Cobalt-Bindemittel bestehen und daher äußerst hart sind. Die hier in Betracht kommenden Hartstoffe sind WC, TiC, TaC und NbC. Der für Hartmetalle Wichtigste Hartstoff WC zerfällt beim Schmelzen, so dass Hartmetallkörper durch das SINTERN pulvermetallurgischen Verfahren hergestellt werden müssen. Dabei werden durch die Verfahrensschritte Mahlen und Pulververdichten zunächst Presslinge hergestellt, deren Formen in Bild 1 wiedergegeben sind. Beim Sintern wird das Cobaitbindemittel flüssig, benetzt die Hartstoffe und bildet mit ihnen chemische Verbindungen.

Siehe Sintern.

Kühlkanäle[Bearbeiten]

Vorteile von Kühlkanälen:

  • Direkte Kühlung an der Schneide bei gedrallten Bohr- und Fräswerkzeugen, dadurch wesentlich geringerer Verschleiß der Mantelflächen und Schneidkanten
  • Bessere Maßhaltigkeit und bessere Oberflächengüte am Werkstück
  • Gleichbleibende Position der Kühlbohnrng beim Nachschleifen des Werkzeuges
  • Ausspülen der Späne aus der Bohnrung und Kühlung des Werkzeuges und Werkstückes

Sintern[Bearbeiten]

Einer der wichtigsten Prozesse bei der Herstellung von Hartmetallen ist das Sintern. Durch das durch pulver-metallurgische Verfahren entstehen durch Hitze und hohen Druck Formteile aus Sinterwerkstoffen. Die Einzelschritte dieses Verfahrens sind in der Regel:

Pulverherstellung -> Pressen eines Rohlings aus Pulver -> Sintern

Pulver ist ein Haufwerk von Teilchen mit kleinerem Durchmesser als 1mm. Es wird durch Zerstäubungs- oder Verdüsungsverfahren, mechanische Zerkleinerung, Reduktionsverfahren oder elektrolytische Pulverabscheidung hergestellt. Dickere Teilchen als >1 mm werden Granulate, kleinere Kolloide genannt. Pressen nennt man die Formgebung der Sinterkörper und Verdichtung des Pulvers durch Einpressen in Matrizen mit Pressdrücken von 200 N/mm2 bis 600 N/mm2. Infolge Kaltverfestigung des Pulvers durch Versetzungsstau und Reibung zwischen Pulver und Matrize kann Pulver nicht zu völliger Dichte gepresst Werden. Die Arbeitsweise wird als koaxiales Pressen bezeichnet. Die Herstellung von kompliziert geformten Presskörpern erfolgt durch isostatisches Pressen, d. h. durch allseitigen Pressdruck. Dabei werden die gummielastischen Matrizen in einen Druckbehälter eingeschlossen und von einer Druckflüssigkeit beaufschlagt. Sintern nennt man das Glühen von Presskörpern bei Temperaturen, die dem 0,5- bis 0,95 fachen der Schmelzternperaturen der Ausgangswerkstoffe entsprechen. In der Regel verbinden sich dabei die Pulverteilchen durch einen der folgenden Vorgänge zu einem festen Gefügeverband, dem Sinterwerkstoff: Bei einheitlichen Pulvern Wachsen die Pulverteilchen an den Berührungsstellen durch Rekristallisation = Kornwachstum zusammen. Nichteinheitliche Pulver enthalten Bindemittel. Diese werden flüssig und benetzen die Pulverteilchen, sie stellen den Zement dar, der die Pulverteilchen verbindet. In manchen Fällen folgen den bisher beschriebenen Arbeitsgängen noch das Kalibrieren auf höhere Maßgenauigkeit, Durchmesser bis IT7, Längen bis IT12, Verbesserung der Oberflächen und/oder Tränken des Porenraumes mit Schmierstoffen oder niedrigschmelzenden Metallen (z. B. Kupfer-Infiltration). Sinterkörper haben nach allen Richtungen hin gleiche Eigenschaften.

Pulvermetallspritzguß

Ein neues Verfahren in der Sintertechnik ist der Pulvermetallspritzguß. Das zu verarbeitende Metallpulver wird mit einem thermoplastischen Kunststoff vermischt. Der Thermoplastanteil liegt zwischen 10 bis 35 %. Diese Mischung kann auf herkömmlichen, an den hohen Metallpulveranteil angepaßten Kunststoffspritzgießmaschinen verarbeitet werden Anschließend wird der Kunststoffanteil thermisch zersetzt und ausgetrieben sowie das Bauteil dichtgesintert. Dieses Verfahren verbindet die bekannten Vorteile des Kunststoffspritzgießens wie nahezu beliebige Formgestaltung, Hinterschneidungen, große Serien, kostengünstige Fertigung mit Vorteilen der Pulvermetallurgie, z. B. beliebige Werkstoffkombinationen, besondere Werkstoffqualitäten und isotrope Werkstoffeigenschaften. Erfolgreich eingesetzt wurde das Verfahren für Bauteile aus Hartmetall, Eisenwerkstoffen und Nickelsuperlegierungen.

Holzwerkzeuge[Bearbeiten]

Dübellochbohrer[Bearbeiten]

Beschlagbohrer:

Beschlagbohrer.jpg

Fräser[Bearbeiten]

Fräser  in Aufnahme (mit PKD-Schneiden)

Fraeser-pkd.jpg

Senker[Bearbeiten]

HSS-Senker

Senker.jpg

Sägen[Bearbeiten]

Säge

Saege.jpg

Profilfräser[Bearbeiten]

Profilfräser

Profilfraeser.jpg


Messerschmiede[Bearbeiten]

Das Abziehen[Bearbeiten]

Beim Schleifen eines Messers entsteht ein Grat, der sich beim Schneiden mit dem Messer umlegt oder ausbricht. Dadurch wird das Messer stumpf und unbrauchbar. Um diesem Grat die richtige Feinheit zu geben, wird die Schneide abgezogen, das heißt, der grobe Grat oder Faden wird durch das Abziehen feingemacht. Dadurch entsteht eine scharfe Schneide. Der Abzug der Schneide soll so ausgeführt sein, daß das Messer gebrauchsfähig ist! Beim Abziehen muß an der Schneide eine dem Verwendungszweck entsprechende feine Oberfläche entstehen. Außerdem soll dabei ein Schneidenwinkel entstehen, der zwischen 30 und 40 Grad Liegen darf.

Abziehsteine[Bearbeiten]

Es gibt Natur- und Kunststeine.

Natursteine[Bearbeiten]

Natursteine: Novaculit (Arkansas und Washita) zudem gibt es noch Belgischer Brocken, Sächsische grüne Steine und Thüringer.

Kunststeine[Bearbeiten]

Kunststeine sind Korund und Aluminiumoxid in verschiedener Körnung. Die Form und Härte richtet sich nach Verwendung und Art der Messer.

Diamant[Bearbeiten]

Diamant - Abziehsteine: Diamantstaub in Kunststoff gebunden für einen sehr feinen Abzug.

Einteilung der Abziehsteine nach deren Härte:

Name Härte Abzug
Diamant extrem hart sehr feiner Abzug
Arkansas sehr hart feiner Abzug
Washita sehr hart feiner Abzug
Korund hart - weich spröde - weich
Aluminiumoxid hart - weich spröde - weich
Belgischer Brocken mittel hart feiner Abzug
Sächsische grüne Stein und Thüringer mittel hart *sehr schwer zu bekommen

Wetzstahl[Bearbeiten]

Beim Gebrauch eines Messers nützt sich die Schneide ab, sie ist nicht mehr spitz, (scharf) sondern leicht abgerundet. Die so abgenutzte Schneide sollte sofort am Stahl nachgeschärft/-gewetzt werden.

Stahl und Messerschneide müssen einander an der richtige Stelle berühren!

Wetzstahl 1.jpg

Stahl und Messerschneide müssen im richtigen Winlkel zueinander stehen!

Die Streichbewegung muß mit dem Ende der Messerklinge im Bereich der Spitze des Stahles beginnen und unter leichtem Druck in großem Bogen so geführt werden, daß sie mit der Messerspitze in der Nahe des Stahlgriffes endet.

Wetzstahl 3.jpg

Wichtig ist dabei, daß die beiden Messerseiten abwechslungsweise vom Stahl bestrichen werden. Wetzstähle sind extra hart und daher besonders leistungsfähig und haltbar. Sie sind magletisch.

Formen von Wetzstählen[Bearbeiten]

Es gibt hauptsächlich drei unterschiedliche Formen von Wetzstählen. Sie unterscheiden sich in der Art der Kontaktzone die sie zum Messer Bilden.

Wetzstahl 2.jpg

Rund - Punktkontakt

Oval - Übergang zwischen Punk- und Linienkontakt

Quadrat - Linienkontakt

Besteckteile[Bearbeiten]

Besteckteile, Übersicht und Bezeichnungen:

Besteck.jpg

Backenbesteck-1.jpg

Backenbesteck


Loeffel.jpg

Einzelschritte in der Löffel Herstellung, vom Rohteil (Brandel) bis zum fertigen Löffel.

Messer[Bearbeiten]

Jagdmesser[Bearbeiten]

Jagdmesser B.jpg

Wikipedia Eintrag zum Thema Jagdmesser

Koch- und Metzgermesser[Bearbeiten]

Messer1.jpg

Messer2.jpg

Messer3.jpg

Messer4.jpg

Okulier- und Kopuliermesser[Bearbeiten]

Schleifen:

Die Klinge wird einseitig geschliffen.

Okuliermesser mit Löser:

Löser darf nicht scharf sein, er dient zum Lösen (Anheben) der Rinde.

Der Abzug erfolgt mit Arkansas oder Washita.

Okulier1.jpg

Okulier2.jpg

Rasiermesser[Bearbeiten]

Rasiermesser bild.jpg

1. Fingergriff

2. Daumenfläche

3. Angelfläche

4. Facette

5. Doppelfläche

6. Ansatzfläche

7. Ansatz

8. Schale

9. Rücken

10. Rückenkante

11. Schneide

12. Abzug

13. Stirn

14. Kopf

15. Hohlung

16. Seele

17. Wall

18. Dünnung

19. Wölbung





Taschenmesser[Bearbeiten]

Taschenmesser.jpg
Taschenmesser B.jpg

Herstellung Sägeklinge[Bearbeiten]

Die Sägeklinge ist ein sehr beliebtes Teil an einem Taschenmesser (Jagdmesser). Das Anfertigen ist im Schneidwerkzeugmechaniker-Handwerk Handarbeit.

Saegeklinge.jpg

Arbeitsfolge:

  • Das Schmieden erfolgt bei ca. 850 - 1200° C.
  • Nach dem Schmieden der Sägeklinge folgt das Weichglühen bei ca. 680 - 750° C um Härte und Schmiedespannungen zu reduzieren.
  • Nun erfolgt das Feilen oder Fräsen der Säge im Winkel von 70 - 75° mit einer Messer- oder Schwertfeile (Winkelfräser). Verletzungsgefahr: Säge auf Zug beanspruchen!
  • Von der Schneide (Säge) zum Rücken soll eine Verjüngung stattfinden, da sonst die Säge im Gebrauch klemmt.
  • Nach dem Bohren und Anfertigen der Dallung (wie bei der Klinge) erfolgt das Härten und Anlassen.

- Die Härte sollte ca. 57 - 60 HRC betragen. - Die Anlaßtemperatur liegt bei 120 - 200° C.

  • Als Feder verwendet man eine Lappenfeder mit gekürzter Lappen. Der Pallen wird als Anschlagspunkt verwendet.

Gravieren und Ätzen[Bearbeiten]

Durch Gravieren oder Ätzen werden Klingen, Schwerter und andere Gegenstände verziert oder gekennzeichnet.

  • Die Hauptaufgabe des Schneidwerkzeugmechanikers liegt im Beschriften und Verzieren von Klingen oder anderen Gegenständen aus dem Verkaufsprogramm.
  • Hierbei wird mit einem Diamant in die Oberfläche des Werkstücks eingeritzt oder eingefräst, je nach gewünschter Tiefe. Auch ein Auslegen von Schriftzeichen oder Bildern ist möglich.
  • Eine andere Art der Verzierung oder Kennzeichnung ist das Ätzen. Mit Hilfe von Strom und einer Schablone wird in die Oberfläche ein Bild oder ein Schriftzeichen abgetragen. Die Markierungstiefe beträgt ca. 0.1 mm und kann dunkel oder hell ausgeführt werden. Das Ätzen erfolgt mit Gleichstrom von ca. 26 - 30 V. Zum Schwärzen wird ein Wechselstrom mit gleicher Spannung ausgewählt.
  • Da das Ätzen preiswerter als das Gravieren ist. verwenden die Schneidwerkzeugmechaniker einen Ätzstempel. Dieser Stempel kann bis zu mehrere hundert Mal verwendet werden und kostet ca. 20 bis 100 € je nach Aufwand.

Damaszener[Bearbeiten]

Jagdmesser.jpgDamast.jpg

Wikipedia Eintrag zum Thema Damaszener

Beschalungswerkstoffe[Bearbeiten]

Holz[Bearbeiten]

Holz ist ein beliebtes Beschalungsmittel.

Es ist charakteristisch, vielfältig und ein leicht zu bearbeitender Werkstoff. Holz ist ein natürlicher, nachwachsender (erneuerbarer) Rohstoff.

Als Beschalung werden folgende Hölzer für Taschenmesser- und Jagdmesser verwendet:

  • Deutsche Hölzer: Nuß-, Birnen-, Pflaumen-, Kirsch-, Buche und Eiche

- Birken- und Tannenhölzer, sind aber normalerweise zu weich.

  • Ausländische Hölzer :Ebenholz-, Palisander, Cocos, Cocobolo, Grenadill, Makassar, Bupinka, Mahagoni, Teak, Abachi usw.
  • Hölzer können durch Nieten oder Kleben befestigt werden, auch Schrauben ist möglich. Beim Aufbringen der Holzschalen auf den Griff soll die linke Seite des Brettes verwendet werden.
  • Hölzer werden mit einer Tuchscheibe und heller Polierpaste geschwabbelt. Nie gegen die Holzfasern schwabbeln, da sonst das Holz (Holzfasern) ausbrechen kann.

Essigbaum.JPG Schlagenholz.-1.JPG Bongossi.JPG

Rosenholz.JPG Grenadill.jpg Haselnuss.jpg

Holzbrett1.jpg

Holzbrett.jpg

Horn[Bearbeiten]

Horn ist ein natürlicher Beschalungswerkstoff.

Es ist charakteristisch, vielfältig und ein leicht zu bearbeitender Werkstoff. Das Aufweichen, Aufbiegen und Pressen der hohlen Rinder- und Büffelhörner ist ein mühevoller und auch etwas unangenehmer Produktionsprozess. Das aufgeweichte Horn ist beliebig verformbar. Es wird meist zu Platten gepresst, aus denen Griffschalen geschnitten werden. Wenn das Horn vor der Verarbeitung nicht ausreichend trocken war, kommt es später zur Rissbildung. Das Material wird dann spröde.

In beachtlichem Umfang wird Hirschhorn verarbeitet, besonders für Jagd- und Fahrtenmesser. im Gegensatz zu Horn ist Hirschhorn eine Knochensubstanz und deshalb massiv.

Die gebräuchlichsten Hornarten:

Hirschhorn, Kuhhorn, Büffelhorn, Gemsenhorn, Antilopenhorn, Gaur, Addax, Schildpatt, usw.

Hirschhorn Büffelhorn Kuhknochen

Die Klingen werden mit Hilfe von Kolophonium (Harz) in das Horn eingekittet.

Hörner werden wie folgt bearbeitet:

Sägen, pressen, feilen und polieren.

Beim Polieren auf Faserverlauf achten!

  • Bei Einkittharz: Kolophonium + Kreide im Verhältnis 1:1
  • Bei Kolophonium beträgt der Schmelzpunkt ca. 60° C, bei Einkittharz beträgt der Schmelzpunkt ca.80° C.
  • Glätten von Hirschhorn: kochen bei 100 -120 Grad ca. 1..10 Stunden.
  • Pressen des Hirschhornes: auf die gerillte Seite ein weiches Holz, auf die andere Seite eine Stahlplatte ca. 60..80 Grad, soll die Feuchtigkeit aus dem Horn ziehen. Eingespannt lassen, bis das Horn erkaltet ist.
  • Pressen von Hörnern (Kuhhorn, Büffelhorn, ...) kochen in Fett bei ca.150 Grad, pressen zwischen Metallplatten (Buchpresse).
  • Polieren: Polierpaste weiß mit Tuch 1 oder 2 mal gesteppt.

Beschalungswerkstoffe werden in natürliche und künstliche eingeteilt!

Geweih.jpg

Einsetzen von Klingen[Bearbeiten]

Das Messer (Angel) wird in das Heft eingekittet. Dieses kann mit Hilfe eines Verbindungsmittel wie Kolophonium (Kitt) geschehen. Arbeitsgang: Kolophonium wird auf ca. 100 - 120°C erwärmt (bis es flüssig ist)

Vorsicht! Es darf nicht brennen: da sonst der Binder zerstört wird. Nun wird der heiße Kitt in den Holzheft gegossen, die Spizangel wird eingeschoben, ausgerichtet und abkühlen lassen. Dieses erfolgt frei Hand oder mit einer Vorrichtung. Kolophonium besteht aus Kreide und Harz mit Antimon. Mit Kolophonium werden Holz, Kunststoff- und Hornhefte eingekittet.

  • Einlöten mit Hilfe eines Blei - Zinn- Lotes.

Arbeitsgang wie oben! Lot auf ca. 200°C erwärmen. Mit Zinn-Lots werden Metallhefte eingesetzt wobei 1/2 - 1/4 des Heftes mit trockenem Sand und Bindemittel gefüllt wird. Sand dient als Druckregulator.

  • Einzementieren mit Hilfe von Zement.

Zement (Schnellzement) in den Heft gießen. Angel einsetzen und ausrichten, Zement aushärten lassen. Industrielles einsetzen bei Tafelmesser.

  • Einkleben von Klingen

Kleber in das Heft gießen, Angel in das Heft einsetzen, ausrichten und aushärten lassen. Als Kleber wird ein Mehrkomponenten Kleber verwendet. (Epoxitharz)

Einsatzbereich: Alle Heftarten.

  • Einpressen nur in Kunststoffheften.


Klinge.jpg

Scheren[Bearbeiten]

Allgemeine Hinweise[Bearbeiten]

Schere.jpg

Material[Bearbeiten]

Beispieie für Materialzusammensetzungen:

Werkstoff C45:

  • 0,45% C, 0,30% Si, 0,55% Mn, 0,35% P und S
  • Härten: 830° - 860° C mit Ölabkühlung
  • Anlassen: 180°-250°C,
  • Härte nach Anlassen: 52 HRC

Werkstoff 4034R:

  • 0,48% C, 0,37% Si; 0,27% Mn; 13,5% Cr,
  • Härten: 1060° C mit Luftabkühlung (teilw. Öl)
  • Anlassen: 160° C,
  • Härte nach Anlässen: 54 HRC

Abweichende, d.h. höhere Härtewerte gelten bei Einsatz von C 60 oder Rostfrei 4125. Die gleichbleibende Qualität des Stahls hinsichtlich Analyse und Gefügeausbildung ist Voraussetzung für gute Härteeigenschaften und Elastizität der Schere. Zu jeder Charge wird daher das Material anhand von Werkszeugnissen untersucht, die Härte der Schere laufend aus den Chargen mit 1 v.H. geprüft und insbesondere auf den genau ausgerichteten "Dreh" also die fein aufeinander abgestimmte Verwindung beider Scherenhälften geachtet.

Oberflächen[Bearbeiten]

Scheren werden bei einfacheren Qualitäten, wie z.B. C 60 Normalstahl, zu 3/4, d.h. ausgenommen der hohlen Seite, vernickelt und anschießend hochglanzpoliert. Zusätzlich sind Verchromungen (wegen der dünnen Schicht wird die ganze Schere verchromt, d.h. auch die hohle Seite), Teil- oder Ganzvergoldungen oder sogenannte Anlassverfärbungen mit Blaueffekt möglich. Ein geringer Teil der Scheren wird in brüniert angeboten. Scheren aus rostfreiem Edelstahl sind entweder hochglanzpoliert, durch Sandstrahlen feinmattiert, Teflon beschichtet (schwarz oder bunt), z.T. hartvergoldet oder nitridbeschichtet.

Scherensorten[Bearbeiten]

Haarscheren[Bearbeiten]

Vielfach sind die Haarscheren mit einer feinen Mikrozahnung versehen, die mittels Spezialschleifscheiben angebracht wird. Die Zahnung sollte dabei in ihrer Struktur von der Scherenspitze bis zum Gewerbe geneigt sein, um auch feines Haar sicher festzuhalten. Sog. "Rasiermesserschneiden" erzielt man durch Schneidkanten im flachen Winkel von max. 40°; anschließend feingeschliffen und poliert, sorgen sie dafür, dass das Haar nicht nach vorne geschoben, sondern vielmehr bei geringem Kraftaufwand festgehalten und deutlich leichter und sauberer geschnitten werden kann. Profi-Haarscheren sind handgeschliffen und gehont.

Der Hohlschliff wird in einem Radius von 60/80mm vorgenommen. Das Honen (vom engl. honing = Ziehschleifen) muss sehr sorgfältig und über mehrere Feinheitsgrade, auf einer mit Diamantstaub besetzten Schleifscheibe, erfolgen und sorgt dadurch für einen sehr leichten und geschmeidigen Gang der Haarschere. Stellbare Schraubsysteme erlauben dem Benutzer einen individuellen Gang der Schere einzustellen, d.h. den Auflagedruck der Scherenblätter zu bestimmen.

Fingerhaken

Fingerhaken, als Schraubhaken (1) oder angeschmiedet (2), werden von Exportkunden in Amerika oder Asien bevorzugt. Der Haken dient zur ruhigeren Führungsbalance zwischen kleinem Finger und Zeigefinger.

Effilierscheren[Bearbeiten]

Werden als einseitig (Modellierscheren) oder doppelseitig gezahnt, mit 21, 23, 40, 42 oder 46 Zähnen angeboten. Doppelseitige Effilierscheren mit 21 oder 23 Zähnen werden von Privatkunden bevorzugt und eignen sich besonders zum Kürzen des kopfnahen Deckhaares. Modellierscheren mit 40, 42 oder 46 Zähnen werden vom Friseur zum exakten und sauberen Stufenschnitt an den Haarspitzen verwendet.

An der feinen und exakten Prismenfräsung der einzelnen Zähne, dem gleichmäßigen Abstand der einzelnen Zähne und am gleichmäßigen Lauf, d.h. nicht zu stark gebogen und mit guter Auflage hinter der Schraube, erkennt man qualitativ gute Effilierscheren.

Scheren für Hauslralt, Beruf und Freizeit[Bearbeiten]

Aus dem vielfältigen Angebot hier die wichtigsten Scherenarten.

Haushaltsscheren in kompletter Auswahl, rostfrei geschmiedet (vereinzelt auch noch C-Stahl vernickelt) gliedern sich in sog. Näh- oder Trennscheren und Stoffscheren. Schlanke Blätter und feine Spitzen erlauben das Auftrennen von Nähten, Schneiden von Garnen und feine Handarbeiten. Die mittelgroßen Modelle (vorwiegend polsch) sind auch für normale Schneidarbeiten (Folien, Kordel, Pappe u.s.w.) gedacht. Die schweren Stoffscheren (Langaugengriff) eignen sich für den exakten Schnitt normaler Textilien soweit keine Schneiderscheren erforderlich sind.

Schneiderscheren dienen dem besonderen Einsatz bei schweren Stoffen, Karton, Folien etc. Dementsprechend achtet man auf Größe (bis 12" lagermäßig), Gewicht und Stärke der Blätter. Kohlenstoffstähle von C60 bis zur Tiegelgussqualität garantieren ausreichende Härte. Optional sind Feinzahnungen zu erhalten, die ein Verschieben des Stoffes verhindern, nicht zu verwechseln mitZackenschneideblättern der speziellen Zackenschere, die nur zum Säubern der Saumkanten dienen.

Die Küchenschere Tricky ist DIE Universalschere für alles in Küche und Haushalt (Verpackung, leichtes Geflügel, Fisch, Bindfaden, Blumendraht, Kronenkorken oder Konservendeckel). Zudem durch einem Aushebenagel leicht auseinander zu nehmen und zu spülen (auch spülmaschinenfest). Geflügelscheren gibt es in 24 bis 26 cm mit Pufferfeder oder innenliegender Ringfeder. Wichtig ist hier neben der Beachtung des Öffnungswinkels (nicht jede Schere liegt in jeder Hand) auch, dass die Schere zum Reinigen evtl. auseinandergenommen werden kann. Rostfreie Geflügelscheren eignen sich aus hygienischen Gründen am besten.

Stick- und Silhouettenscheren sind extrem fein und spitz. Aus diesem Grund sind sie sehr vorsichtig zu behandeln und sollten in einer Lederstulpe aufbewahrt werden.

Linkshänderscheren[Bearbeiten]

sind Sonderausführungen mit komplett spiegelverkehrter Anordnung von Blättern und Griffen und werden zunehmend von Kindergärten, Schulen und auch Haushalten nachgefragt.

Scheren für Nagelpflege und Kosmetik[Bearbeiten]

Bei dieser Scherenart kommt es besonders auf eine gute Verkaufsberatung an. Einerseits weil nichts übler vermerkt wird als schlechte oder gar schmerzhafte Ergebnisse bei der Haut- und Nagelpflege. Andererseits auch wegen des relativ hohen Preises guter Qualitätsscheren. Dieser resultiert aus einer vom Rohteil bis zum fertigen Produkt größtenteils manuellen Fertigung, bei der mehr als 120 Arbeitsgänge anfallen.

Hautscheren[Bearbeiten]

Gute Hautscheren müssen besonders scharf (zum Durchtrennen feinster Häutchen), ausreichend spitz (um kleinste Hautpartikel zu erreichen und anzuheben) und ausreichend gebogen (um vom Nagelbett wegzuweisen und nicht einzustechen) sein. Ein leichter Gang der Schere, auch wenn gebogen, ist wichtig. Die Scherenspitzen müssen im geschlossenen Zustand exakt übereinander liegen. Gerade die feinen Spitzen der Turmspitzausführung sind sehr empfindlich. Diese Scheren sollten in einer Schutzhülle aufbewahrt werden. Hautscheren niemals zum Schneiden von Nägeln oder anderen Materialien benutzen!

Nagelscheren[Bearbeiten]

Nagelscheren sind komplett stabiler verarbeitet als Hautscheren, und müssen ebenso den hohen Anforderungen gerecht werden. Um der Nagelrundung gut folgen zu können, sollten Nagelscheren ebenfalls gebogen sein. Eine zusätzliche Mikrozahnung, besonders bei schweren Nagelscheren, ist vorteilhaft, da der Nagel nicht weggedrückt wird und der Schnitt besser zu kontrollieren ist. Stabile Fußnagelscheren können die Nagelpflege dort erleichtern, wo der Umgang mit Zangen nicht gewünscht wird.

Scheren für Bart, Nase und Ohr[Bearbeiten]

Diese Scherengruppe ist zwar weniger bekannt, gehört aber trotzdem zu den wichtigen Schneidwaren für die Körperpflege. Als Bartscheren kann man grundsätzlich alle Haarscheren mit einer Größe bis 4 1/2", also 12 cm, bezeichnen. Eine Mikrozahnung ist bei diesen Scheren unbedingt erforderlich, damit das Barthaar nicht von der Schneide rutschen kann. Nasen- und Ohrenscheren sind kleine handliche Scheren mit einer Kugelspitze zum Entfernen lästiger Haare in Nase und Ohr. Achtung, keine spitzen Scheren für diesen Anwendungsbereich verwenden, da diese die empfindlichen Hautpartien zu leicht verletzen können.

Scheren-Grifformen[Bearbeiten]

Griffformen.jpg


Zangen[Bearbeiten]

Übersicht[Bearbeiten]

Zangen1.jpg

Die Herstellung[Bearbeiten]

Vom ausgeschnittenen Stahlstück bis zur fertigen Qualitätszange durchläuft eine Zange, je nach Ausführung, ca. 90 bis 120, größten Teils manuelle, Arbeitsgänge. Zangen werden in ungehärtetem Zustand soweit bearbeitet, dass sie gefräst, montiert, vernietet, formgefräst und die Außenkonturen gefräst und gefeilt sind. Danach werden sie nur von der Schneide bis zum Gewerbe gehärtet.

Griffschenkel werden für die späteren Richtarbeiten nicht gehärtet. Nach dem Anlassen beträgt die Härte, je nach Werkstoff, bei C 45 Stahl etwa 48 HRC und bei Rostfrei 4021 etwa 52-54 HRC. Hiernach folgt das allseitige Schleifen, das Pliessten und das Feinpliessten (Polieren). Die Schneiden werden nun dichtgefeilt, d.h. je nach Art der Zange muss sich diese unter leichtem oder mäßigen Druck von der Spitze bis zum Gewerbe schließen lassen. Einmal geschlossen darf kein Licht mehr durch den Schneidenspalt scheinen. Die Schneide muss hinten so freigeschliffen oder freigefeilt sein, dass Nägel oder Hautreste nicht festgehalten werden.

Bei Zangen aus Normalstahl folgt nun das Galvanisieren, in aller Regel Nickel mit Hochglanz, teilweise auch in Chrom. Anschließend werden die Schneiden mit feinen Feilen geschärft. Gleichzeitig auch das Dach der Schneide, so dass sich beide Schneidehälften präzise treffen. Jede Zange wird einzeln schnittkontrolliert, Nagelzangen sollten hierbei mit der gesamten Schneidelänge Postkarten-Karton sauber durchtrennen und loslassen, feine Hautzangen dagegen Seidenpapier. Nach der Montage von Draht-, Blatt- oder Doppelfeder erfolgen noch Zeichenarbeiten durch Lasern, Stahlstempel oder Ätzung, Hochglanzpolieren sowie sorgfältige Reinigung.

Durchgesteckt oder aufgelegt[Bearbeiten]

Bei Haut- und Nagelzangen gibt es beide Arten der Gelenkverbindung im Gewerbe. Bei den einfachen Qualitäten, den sogenannten Standard- und Etuizangen, wird die aufgelegte Ausführung, bei der die aufeinandergelegten Ober und Unterbecke mittels Niet (mit Schraubschlitz als Dekor) als ausreichend betrachtet. Allerdings haben aufgelegte Zangen bei der Vernietung eine Schwachstelle, da nach einiger Zeit die Zangen locker werden und die Schneiden nicht mehr genau aufeinander liegen. Höheren Ansprüchen gerecht werden durchgesteckte Zangen, die aber auch wesentlich mehr handwerkliches Können in der Fertigung verlangen. Zunächst muss der 3-umgreifende Kastenbeck schlitzgefräst und dann der innenliegende Zwischenbeck beidseitig flachgefräst werden. Danach werden die Kastenbecke erhitzt, damit der Zwischenbeck unmittelbar während der Glühphase durchgesteckt werden kann. Sofort danach wird der Kastenbeck mittels Hammer wieder in die alte Form gebracht werden. Anschließend erfolgen die Bohr- und Nietarbeiten.

Wegen ihrer wesentlich höheren Torsionsfestigkeit sind durchgesteckte Zangen bei allen Profimodellen und bei feinen Hautzangen zu empfehlen.

Hautzangen[Bearbeiten]

Bei den Hautzangen unterscheidet man zunächst zwischen Augenzangen (mit Scherengriff) und den Schenkelzangen mit Blattfedern. Nach Möglichkeit sollten Hautzangen wegen der relativ kleinen Auflagefläche im Gewerbe durchgesteckt sein. Die wichtigste Unterscheidung findet aber bei den Schneidlängen 1/8 Schnitt (ca. 3mm), 1/4 Schnitt (ca. 5mm), 1/2 Schnitt (ca. 7mm) und 1/1 (9mm) Schnitt statt.

Nagelzangen[Bearbeiten]

Hier wird zwischen Manikür- oder Etuizangen, Pedikürzangen, Kopfschneidern und einem großen Angebot in Eckenzangen unterschieden.

Bei Manikür- oder Pedikürzangen unterscheidet man nach Ausführung der Schneide ob flach, hohl (konkav gewölbt) oder der "hohen Nase", deren Schneidenende deutlich erhöht ist.

Pedikürzangen besitzen in der Regel hohle Schneiden, teilweise auch hohe Nasen und flache Schneiden. Die Schneide gibt in der Regel die geringe Wölbung des Schnittes am Fußzehennagel vor, da Fußnägel vergleichsweise gerade geschnitten werden sollen.

Eckenzangen werden wegen ihrer schlanken und präzisen Schneide, meist von erfahrenen Fußpflegern, für die Nagelecken an schwer zugänglichen Stellen eingesetzt. Die Schneiden unterscheidet man zwischen einfach, spitz oder spitz/spitz (spitz und hinterschliffen).

Kopfschneider schließen die Schneiden gegenüber den übrigen Nagelzangen zunächst an den Endspitzen und bei Druck zur Mitte hin. Mit diesen Zangen wird nicht im 90° Winkel sondern in gerader Linie "vor Kopf ' gearbeitet.


Poliermittel[Bearbeiten]

Polierbock[Bearbeiten]

Die Poliermaschine

Polierbock.jpg

Zum Schleifen und Polieren verwendet der Schneidwerkzeugnrechaniker (Messerschrmied) einen Schleifbock. (Ein oder Doppelseitig)

In dem Handwerk haben sich zwei Arten von Schleifrichtungen durchgesetzt:

  • nach oben (rechtsherum) Harnburger od. Tutlinger Art.
  • nach unten (linksherum) Solinger Art.

Die Drehfrequenz (Drehzahl) liegt bei 800 - 2000 U/min (vom Durchmesser der Schleif- oder Polierscheiben abhängig) Der konische Wellenansatz (Kegel 40/42mm) erleichtert das Montieren und Demontieren der Scheiben.

UNFALLGEFAHR !

Auf Laufrichtung achten !

Unfallvorschriften beachten !


Polierpaste[Bearbeiten]

Polierpaste besteht aus Schmiergel (Schleifmittel Korund) und Wachs

Die Schmirgelkörnung wird über die Farbe definiert.

Einsatzbereich der Polierpaste

Werkstoff Pastenfarbe Scheibe Oberflächengüte Ra
Horn weiß Sisal Tuch 10 - 0,5µm
Holz weiß Sisal Tuch 20 - 0,5µm
Kunststoff blau/grün Tuch 1,0 - 0,2µm
Metall blau/grün Tuch 1,0 - 0,12µm


Polierpaste.jpg


Polierscheiben[Bearbeiten]

Aufbau einer Polierscheibe[Bearbeiten]

Polierscheibe 1.jpg

Holzkern, Lederkranz, aufgeleimter Schmirgel (unterschiedliches Schleifkorn)

oder

Holzkern, Gummi mit Schmirgel (Lippertscheibe)

oder

Alukern, Gummikranz mit Schmirgel

Reibbelagsorten[Bearbeiten]

Lederscheiben[Bearbeiten]

Korkscheiben[Bearbeiten]

Holzscheiben[Bearbeiten]

Gummischeiben[Bearbeiten]

Filzscheiben[Bearbeiten]

Sisalscheiben und (Leinen)Tuchscheiben[Bearbeiten]

Beleimen von Polierscheiben[Bearbeiten]

Auch heute werden noch Polierscheiben von dem Messerschmied hergestellt und beleimt. Doch der größte Teil der Scheiben wird gekauft. Zuerst wollen wir uns mit der Herstellung und dem Beleimen von Polierscheiben befassen. Die Scheibe wird aus Pappel-, Linden- oder Tannenholz hergestellt. Dabei wird das Holz in mehreren Lagen kreuzweise verleimt. Das kann auch eine Schreinerplatte sein. Dadurch wird ein Verziehen des Holzkernes verhindert. Dieses Holz soll beim Polieren keine Schwingungen übertragen. Nach dem Trocknen wird der Holzkörper rundgedreht, so dass er mit Leder in Kreuz oder, als Streifen verleimt werden. Es sollen aber keine Nägel und Schrauben verwendet werden. Je nach Verwendungszweck kann weiches oder hartes Leder verleimt werden, wobei immer ein Rundlauf gewährleistet werden muss. Außer Lederscheiben gibt es Filz- oder Filzringscheiben und Korkscheiben.

Das Beleimen kann auf mehrere Arten erfolgen. Der Lederbezug (Kranz) wird mit Leim gut bestrichen und die Scheibe in Schmirgel gerollt. Diese Art wird nur bei großem Schmirgel angewandt. Eine weitere Möglichkeit ist das Aufstreichen von vermischtem Leim und Schmirgel auf die Scheibe. Nach kurzer Trockenzeit wird dieses 4-5 mal wiederholt. Dabei wird jedes Mal der Leim (Knochenleim) etwas mit Wasser verdünnt. Je feiner der Schmirgel, desto dünner muss der Leim sein. Ist der Leim zu dick, wird die Scheibe (Schmirgelaufzug) zu hart. Das Beleimem mit Fertigleim findet immer mehr Einzug in den Werkstätten. Der Fertigleim ist eine Paste aus Leim und Schmirgel, die nach kräftigem Aufrühren sofort gebrauchsfähig ist. Sie muss nicht erst erwärmt werden, wie der Knochenleim. Das Auftragen erfolgt 4 -5 mal nach kurzer Trockenzeit. Nach dem Trocknen, Schlagen und Abdrehen kann die Scheibe ein poliert werden.

Gekaufte Scheiben unterscheidet man, nach dem Aufbau.

Kern aus Kunststoff, Aluminium oder aus Holz und nach dem Belag: Kunststoff - Schmirgelbelag oder Schmirgel - Leimbelag.

Beleimscheiben.jpg

Nr.1 Lederring

Nr.2 Filz

Nr.3 Leder - Stehend

Nr.4 Filzring

Nr.5 Leder - Stehend


Schneidsatz[Bearbeiten]

Schneidsätze sind häufig in der Nahrungsmittelindustrie zu finden.

Schneidsatz12.jpg Schneidsatz-Kreuz.jpg Schneidsatz-Neu.jpg

Nachschleifanleitung[Bearbeiten]

Vorschneider mit Gleitlager, stets nur auf der Vorderseite (breite Stege) nachschleifen. Vorschneider/Lochscheiben: planparallel schleifen, also weder hohl noch ballig. Zu dünne Lochscheiben Wölben sich nach vorne durch. Es ist deshalb darauf zu achten, daß solche Scheiben rechtzeitig ersetzt werden bzw. durch den Einbau eines Stützkreuzes das Durchwölben verhindert wird.

Ringmesser 6 Flügel: völlig planparallel schleifen. Die Schneiden der Vorderseite (Seite, die an der Lochscheibe läuft] mit Fasenschliff

Vorderseite (Seite, die an der Lochscheibe läuft) mit Fasenschliff versehen. Bis Größe E 130 Fasenbreite 0,2-0,3 mm Ab Größe G 160 Fasenbreite 0,3-0,5 mm Die Rückseite des Ringmessers nicht hinterschleifen, sie muss planparallel bleiben.

Distanzringrnesser 2-teilig: Ring und Messer auf gleiche Höhe schleifen, nicht hinterschleifen. Bei 5-teiligen Schneidsätzen (mit 2 Messern) prüfen, ob die Buchsen der beiden Messer in der Lochscheibe aneinander stoßen. Gegebenenfalls müssen die Buchsen gekürzt Werden.

Jopp-Lochscheibe.jpg


Bandschleifen[Bearbeiten]

Bandschleifer.jpg

Auf dem Bandschleifer werden oft Langwaren geschliffen, da für jeden Zweck das entsprechende Schleifband aufgezogen werden kann (z.B. 80 bis 600 Korn).

Die Kontaktscheibe besitzt eine Breite von 30, 50 oder 100 mm und ihr Durchmesser beträgt 125 - 600 mm. (je nach Geräteklasse)

Die Kontaktscheibe ist mit Korg oder Gummi belegt um Schlupf zu verhindern und den schliff zu dämpfen. Die gegenüberliegende Spannrolle ist meist leicht ballig und läßt sich im Winkel anstellen um das Schleifband mit zentriert lauf einstellen zu können.

Der Aufnahmedorn ist meist 40/42mm Kegel mit Schraubensicherung (Linksgewinde)

Die Laufrichtung ist je nach Verwendung, meistens aber nach unten.

Bänder sind fast immer Laufrichtungsgebunden und müssen dementsprechend angebracht werden!


Beim Wechsel der Laufrichtung beachten das die Schraubensicherung per Linksgewinde nicht mehr funktioniert und ein Laufrichtungsgebundenes Band umgedreht werden muss!


Unfallgefahr: Laufrichtung, Spannung und Schleifstaub


Messerschneiden[Bearbeiten]

Messerschneidwerkzeuge stellen sich in ihrem Aufbau wesentlich einfacher dar als Scherschneidwerkzeuge. Da für die Dichtungsplatte Innenkonturen und Außenkonturen geschnitten werden müssen, sind mehrere Schneidkeile notwendig.

Sollen die Schnittflachen des Werkstückes rechtwinklig zur Auflageflache ausgebildet werden. ist die Lage der Schneidkeile entsprechend zu gestalten. Die Konzeption des Keiles würde hauptsachlich bei plastisch verformbaren Werkstoffen schiefwinklige Schnittflächen hervorrufen. Für elastische Werkstoffe (z. B. Hartgummi) könnte der Keil jedoch tür Innen- und Außenformen eingesetzt werden.

Für ein rechtwinkliges Schneiden von Innenformen ist das Messer auf der Außenseite mit einer Senkrechten, auf der Innenseite mit einer um den Keilwinkel geneigten Schneidflache auszubilden. Außenformen am Schnitteil bedingen auf der Innenseite des Messers eine senkrechte, auf der Außenseite eine um den Keilwinkel geneigte Schneidfläche.

Die Größe des Keilwinkels betragt. je nach eingesetztem Werkstoff, zwischen 8° und 20°. Demzufolge sind die Schneiden sehr verschleißanfällig und stumpfen schnell ab. Auch dürfen keine zu hohen Schneidkräfie auftreten. Den zu verarbeitenden Werkstückwerkstoffen sind daher hinsichtlich ihrer Festigkeit Grenzen gesetzt. Bei der Herstellung der Dichtungsplatte bietet sich an, Außen- und Innenkonturen in einem Arbeitsgang zu fertigen. Dabei werden nicht nur weitere Arbeitsgänge eingespart, sondern auch die Lage der Innenkonturen zur Außenkontur in engen Grenzen gehalten. Bei dem einzusetzenden Messerschneidwerkzeug müssen die Keile der Messer so angeordnet sein. dass alle Schnittflächen rechtwinklig ausgebildet werden können.

Für den Arbeitsvorgang ist das Werkzeug am Einspannzapfen in den Pressenstößel einzubauen_ Während des Arbeitshubes setzt zuerst das Werkzeug mit seiner Ausstoßerplatte auf dem Moosgummistreifen auf und richten diesen Plan aus. Dann dringen die Schneidkeile in den Werkstoff ein. Die Federn der Ausstoßerplatte werden dabei zusammengedrückt. Beim Rückhub entspannen sich die Federn wieder und das Teil wird durch die Ausstoßerplatte ausgeworfen. Die Messer für die Innenkonturen sind ohne Auswerfer versehen. Da der relativ große Keilwinkel von 20°-(gewählt) bei dem Werkstückwerkstoff eine Verspannung beim Zerteilen hervorruft, fallen die Abfallstücke selbständig aus. Ansonsten wären auch hierfür Ausstoßer anzubringen. Messerschneidwerkzeuge eignen sich zur Verarbeitung von Papier, Filz, Kork, Textilien, Kunststoffen, aber auch weichen Metallen. Sie werden meist für einfach geformte Werkstücke verwendet.

Messerschneidwerkzeug2.jpg

Beißschneiden[Bearbeiten]

Zerteilen durch Beißschneiden Wenn ein Bauteil durch das Zusammenführen von zwei Schneiden zerteilt wird, bezeichnet man dieses Trennverfahren als Beißschneiden.

Beim Zerteilen mit Zangen, wie Kneifzange und Hebelvornschneider, werden Drähte und ähnliche Teile durch die beiden keilförmigen Schneiden genannt.

Die Handkraft wird durch einfache oder doppelte Hebelübersetzung vergrößert, so dass mit kleinen Kräften auch größere Querschnitte zerteilt werden können. Eine maximale Querschnittsgröße lässt sich nicht angeben, da der Widerstand gegen ein Zerteilen bei verschiedenen Werkstoffen unterschiedlich ist. In Schmiedebetrieben verwendet man zum Zerteilen von Werkstücken in kaltem Zustand den Kaltschroter. Zum Zerteilen eines auf Schmiedetemperatur erhitzten Werkstücks setzt man den Warmschroter ein. Da die Festigkeit des glühenden Werkstoffs niedriger ist als bei Raumtemperatur, kann der Keilwinkel ßo beim Warmschroten kleiner sein.

Beißschneiden ist Trennen mit zwei keilförmigen Schneiden, die sich aufeinander zu bewegen.

Beissschneiden.jpg

Werkstoffprüfung[Bearbeiten]

Werkstattprüfung[Bearbeiten]

Bruchversuch und Klangprobe[Bearbeiten]

Die Werkstoffprüfung hat hauptsächlich drei Aufgaben:

Ihre Hauptaufgabe ist die Bestimmung bestimmter Eigenschaften der Werkstoffe. wie z. B. Festigkeit, Härte und Korrosionsbeständigkeit. Dadurch erhält man Hinweise für die Verwendbarkeit der Werkstoffe.

Darüber hinaus kann durch die Überprüfung fertiger Werkstücke verhindert werden, dass fehlerhafte Werkstücke, die z. B. Risse, Schlackeneinschlüsse oder Lunker enthalten, zum Einsatz kommen. Dadurch werden Unfälle und Kosten durch Materialfehler vermieden.

Eine weitere wichtige Aufgabe der Werkstoffprüfung besteht darin, bei einem Bruch eines Werkstückes im Betrieb die Schadensusache zu ermitteln, um das Werkstück materialgerecht zu gestalten, damit in Zukunft kein Bruch mehr auftreten kann.

Werkstattprüfungen (ohne Genauwerte) Durch diese Werkstattprüfungen erhält man kein genaues zahlenmäßiges Ergebnis, sondern nur Hinweise (Erkenntnisse) auf bestimmte Eigenschaften der Werkstoffe.

Beurteilung des Werkstoffs am Aussehen:

Die vom Hüttenwerk gelieferten Halbzeuge sind meist durch Zahlen, Buchstaben oder Farben gekennzeichnet. Ein Stahl mit einem C-Gehalt kleiner 0,1% erhält z. B. die Farbe weiß. Fehlen die Zeichen nach Norm1, so kann das Aussehen der Oberfläche zur Bestimmung der Werkstoffart dienen. Es lassen sich z. B. nachstehende Werkstoffe an ihrem Aussehen erkennen:

Baustahl, warm gewalzt: verzunderte und rauhe Oberfläche, runde Kanten, gewölbte Flächen

Werkzeugstahl, gezogen: silberweiß glänzend, blank

Nichteisenmetalle: man erkennt sie an ihrer Farbe. z. B. Kupfer ist rötlich

Beurteilung des Werkstoffs durch Klangprobe

Bei der Klangprobe werden die Werkstücke freihängend an einer Schnur befestigt und mit einem Hammer angeschlagen. Werkstücke aus hartem Material klingen hell, wenn sie fehlerfrei sind. Fehlerfreie weiche Werkstücke haben einen dunkleren Klang als fehlerfreie harte Werkstrücke. Werkstücke mit Hohlstellen oder Rissen haben einen dumpfen oder klirrenden Klang.

Beurteilung des Werkstoffs durch Bruchprobe

Die Bruchfläche eines Werkstoffes gibt Hinweise auf seine Art, seine Zusammensetzung und vor allem auf seine Vor- und Wärmebehandlung. Bei Stahl im Anlieferungszustand läßt grobes Korn im allgemeinen auf geringe Festigkeit und Härte schließen. Feines Korn weist auf hohe Festigkeit und Härte hin. Die Bruchprobe kann genaue Prüfverfahren nicht ersetzen. Lediglich bei der Beurteilung von zu Bruch gegangenen Werkstücken kann man ziemlich genau feststellen, ob Überlastung (gesunder Bruch), zu schroffes Abschrecken oder zu hohes Erwärmen bei der Wärmebehandlung (stark vergröbertes Korn) die Ursache des Bruches war.

Funkenprobe[Bearbeiten]

Beurteilung des Werkstoffs durch Funkenprobe:

Bei der Funkenprobe kann man aus der Farbe und Form der Funken die beim Anschleifen an einer Schleifscheibe entstehen, auf Art und Zusammensetzung des Werkstoffes schließen. Die Funken werden durch den C-Gehalt des Stahlwerkstoffes beeinflusst. Anhand von Funkenbildern (Tabellenbuch Metall) kann auf die ungefähre Stahlsorte bzw. auf den ungefähren C-Gehalt des Stahles geschlossen werden.


Funkenbild.jpg

Funkenbild2.jpgFunkenbild3.jpg

Mechanische Prüfung[Bearbeiten]

Zugversuch[Bearbeiten]

Der Zugversuch dient zur Bestimmung der Kennwerte eines Werkstoffes bei Zugbeanspruchung. Er wird an einem Probestab, der aus dem zu prüfenden Werkstoff besteht, durchgeführt.

Um bei jedem Versuch vergleichbare Werte zu erhalten, sind die Abmessungen für die Versuchsstäbe genormt.

Proportionalstäbe

Bei runden Stäben ist das Verhältnis der Meßlänge Lo, zum Durchmesser d der Probe 5 : 1, seltener 10 : 1.

Die Bruchdehnung wird dann entsprechend mit A5 oder A10 bezeichnet. Da auch bei rechteckigen Querschnitten das gleiche Verhältnis zwischen Meßlänge und Querschnittsfläche besteht, sind alle Probestäbe verhältnisgleich oder proportional. Man nennt sie deshalb Proportionalstäbe.


Beim Zugversuch wird der Probestab an beiden Enden in eine Universalprüfmaschine gespannt. Der Probestab (Proportionalstab) besitzt zu diesem Zweck zylindrische, kegelige oder mit Gewinde versehene Einspannenden. Der Stab wird in der Maschine langsam, zügig belastet. Dabei dehnt er sich, bis er reißt. Meßeinrichtungen stellen die Belastung der Probe und ihre zugehörige Verlängerung fest. Aus der Zugkraft F läßt sich mit Hilfe der Querschnittsfläche So die Spannung Ø (sprich: sigma) im Probestab berechnen: Ø= F/So

Aus der Verlängerung |L bezogen auf die Ausgangslänge L0 des Probestabes ergibt sich die Dehnung = |L/Lo *100 (%). Trägt man in einem Diagramm (Schaubild) die im Werkstoff herrschende Spannung über der zugehörigen Dehnung auf, so erhält man das Spannungs- Dehnungs-Schaubild (Bild). Dabei unterscheidet man zwei Typen: Spannungs-Dehnungs- Schaubilder mit ausgeprägter Streckgrenze (Bild) und ohne ausgeprägter Streckgrenze (Bild).

Zugversuch1.jpg Zugversuch2.jpg

Beide zeigen im Anfangsbereich das gleiche Aussehen: Bei kleinen Belastungen nehmen Spannung und Dehnung im gleichen Verhältnis zu, sie steigen verhältnisgleich (proportional). Deshalb ist die Kurve vom Anfang (0-Punkt) bis zum Punkt P eine Gerade. Der Punkt P gibt das Ende der proportionalen Steigung an und heißt deshalb Proportionalitätsgrenze.

Im proportionalen Bereich gilt für den Zusammenhang von Spannung und Dehnung das Hooksche Gesetz: Ø= E Der konstante Faktor E heißt Elastizitätsmodul oder kurz E-Modul. Stellt man die Gleichung um, so erhält man E = Ø/e , d. h. der Elastizitätsmodul ist das Verhältnis von Spannung zur Dehnung. Je steiler im Spannungs-Dehnungs-Schaubild der Anstieg der Geraden ist. desto größer ist auch der E-Modul. Harte Werkstoffe haben einen größeren E-Modul als weiche Werkstoffe. Stahl hat z. B. einen E-Modul von 210 kN/mm²; Aluminium hat einen E-Modul von 70 kN/mm².

Wird über die Proportionalitätsgrenze P hinaus bis zur Elastizitätsgrenze E belastet, so tritt bei einer Entlastung vom Punkt E aus eine bleibende Dehnung von maximal 0.01 % auf. Es hat eine elastische Dehnung stattgefunden.

Bei Werkstoffen mit ausgeprägter Streckgrenze macht die Kurve beim Punkt S einen Knick. d. h. der Probestab verlängert (streckt) sich, er „fließt", ohne daß die Belastung erhöht wird (Bild). Dieses Strecken des Werkstoffes hat der zugehörigen Spannung den Namen Strerzkgrenze Re gegeben. Die bleibende Dehnung vom Punkt S aus beträgt mindestens 0.2%. Nach einem Fließbereich, in dem die Kurve Schwankungen aufweist, steigt die Spannung bis zum Höchstwert beim Punkt B, der sogenannten Bruchgrenze, an. Diesen Höchstwert bezeichnet man als Zugfestigkeit Rm. Die Zugfestigkeit Rm gibt die maximale Belastung eines Werkstoffes an. Wird diese Zugfestigkeit überschritten, so schnürt sich der Probestab deutlich ein und seine Belastbarkeit sinkt entlang der Kurve bis zum Punkt Z, der sogenannten Zerreißgrenze, wo der Probestab reißt. Die bleibende Dehnung, die der Probestab bis zum Bruch ertragen hat, heißt Bruchdehnung A.

Werkstücke dürfen im Betriebszustand nicht mit ihrer Zugfestigkeit belastet werden, da sie sich hierbei bleibend verformen und zu Bruch gehen können. Aus Sicherheitsgründen dürfen die Werkstücke nur mit der zulässigen Spannung Fzul belastet werden. Die zulässige Spannung berechnet man aus der Zugfestigkeit Rm geteilt durch eine Sicherheitszahl v (sprich: nü).

Härteprüfung Brinell[Bearbeiten]

Härte ist der Widerstand, den ein Körper dem Eindringen eines Prüfkörpers entgegensetzt. Es gibt verschiedene Methoden diesen Widerstand zu messen und dadurch die Härte eines Werkstoffes zu bestimmen. In der Technik gebräuchlich sind die Härteprüfungen nach Brinell, Vickers und Rockwell.

Härteprürfung nach Brinell

Brinell.jpg


Bei der Härteprürfung nach Brinell wird eine Kugel aus gehärtetem Stahl oder Hartmetall 10 bis 30 Sekunden in die Probe eingedrückt und der Durchmesser des entstandenen Kugeleindrucks gemessen.

Die Brinellhärte HB errechnet sich aus der Prüfkraft F (in N) und der Oberfläche A (in mm²) des Kugeleindrucks:

Dabei ist D (in mm) der Durchmesser der Prüfkugel und d (in mm) der Durchmesser des Kugeleindrucks in der Probe. Der Kugeleindruck d soll größer als 0.2 * D und kleiner als 0.7 * D sein, weil nur dann der Eindruckrand exakt auszumessen ist. Damit verschieden harte Werkstoffe geprüft werden können, müssen unterschiedlich große Kugeln eingesetzt werden. Man verwendet Prüfkugeln von 1mm, 2.5mm, 5mm und 10mm Durchmesser. Brinellhärtewerte, die mit unterschiedlich großen Kugeln gemessen wurden, sind nur miteinander vergleichbar, wenn der Belastungsgrad alpha übereinstimmt:

Für Werkstoffgruppen ähnlicher Härte ist je ein Belastungsgrad festgesetzt worden:


Werkstoffgruppe Belastungsgrad in N/mm²
Eisen und seine Legierungen 30
NE-Metall-Legierung 10
NE-Metalle Al, Mg, Zn 5
NE-Metalle Pb, Sn 1,25
Sintermetalle 2,5

Mit der Formel für den Belastungsgrad alpha können die Prüfkräfte errechnet werden. Soll z. B. die Härte eines Eisenwerkstoffes geprüft werden, so ergibt sich bei Verwendung einer Kugel mit 2.5 mm Durchmesser und dem Belastungsgrad 30 N/mm². In der Praxis werden die Prüfkräfte aus Tabellen entnommen (Tabellenbuch Metall).


Mit der Brinellhärteprüfung können nur weiche und mittelharte Werkstoffe geprüft werden. Die aus gehärtetem Stahl oder Hartmetall bestehende Prüfkugel würde sonst beschädigt werden. Die Prüffläche muß eben und blank geschliffen sein sowie senkrecht zur Druckrichtung liegen. Die Probe muß so dick sein, daß auf ihrer Rückseite durch die Prüfung keine sichtbare Verformung auftritt (Tabellenbuch Metall). Die Härteprüfung wird heute meist mit Universalhärteprürfmaschinen durchgeführt. Diese haben eine optische Vergößerungseinrichtung, die den Kugeleindruck auf eine Mattscheibe projektiert, wo er sehr genau ausgemessen werden kann. In der Praxis wird der Härtewert nicht errechnet, sondern Tabellen entnommen (Tabellenbuch Metall). Erhält man z. B. bei einem Versuch mit einer Kugel von D = 2.5 mm und einer Prüfkraft F= 1838 N einen Eindruckdurchmesser von d= 1.0mm, so ergibt sich aus der Tabelle eine Brinellhärte von 229. Diese Zahl erhält man auch. wenn man den gemessenen Wert in die Formel einsetzt und ausrechnet.

Die gefundene Härte nach Brinell wird mit einem Kurzzeichen angegeben. Dieses setzt sich aus dem Härtewert, den Buchstaben HB, dem Kugeldurchmesser D in mm, dem Zahlenwert der Prüfkraft in kp (entspricht 0.102 * Fln N) und der Einwirkdauer in Sekunden zusammen; für das Rechenbeispiel also 229 HB 2.5/187.5/30. Betragen der Kugeldurchmesser 10mm. die Prüzfkraft 3000kp (29420N) und die Einwirkdauer 10 bis 15 Sekunden, so können diese Angaben im Kurzzeichen weggelassen werden. also z. B. 350 HB. Weiteres Beispiel für Brinellhärteangaben: 120 HB 5/250/30 bedeutet Brinellhärte 120, geprüft mit einer Kugel von 5 mm Durchmesser, einer Prüzfkraft von 250 kp (2450 N) und einer Einwirkdauer von 30 Sekunden.

Härte und Zugfestigkeit. Bei mittelharten Werkstoffen, wie z. B. Stahl, kann aus der Brinellhärte HB annähernd die Zugfestigkeit Rm errechnet werden. Die Formel lautet: Rm = 3.5 * HB Dies wird für Überschlagrechnungen benutzt, da die Härteprüfung einfacher als die Zugfestigkeitsprürfung durchzuführen ist.

Beispiel: Die ermittelte Härte eines Baustahls St37 beträgt 116 HB. Damit hat seine Zugfestigkeit den ungefähren Wert Rm = 3.5 * 116 = 406 N/mm²

Härteprüfung Vickers[Bearbeiten]

Bei der Härteprürfung nach Vickers wird die Spitze einer vierseitigen Pyramide aus Diamant 10 bis 30 Sekunden in die Oberfläche der Probe eingedrückt und die Diagonalen des entstandenen Pyramideneindrucks gemessen.

Die Flächen der Pyramide bilden einen Winkel von 136 °C. Die Vickershärte HV errechnet sich aus der Prüfkraft F (in N) und der Oberfläche A (in mm²) des Pyramideneindrucks nach der Formel: Die Diagonale d (in mm) bestimmt man durch Ausmessen der beiden Diagonalen d1, und d2 des Eindrucks und Bildung des Mittelwertes:

Bei der Vickershärteprüfung gibt es nur einen Prürfkörper, mit dem sowohl harte, als auch weiche Werkstoffe geprüft werden. Der Pyramideneindruck ergibt immer scharfe Ränder, die exakt ausgemessen werden können. Die Prüfkräfte können beliebig gewählt werden, sollen jedoch zwischen 49 und 930 N liegen. Am gebräuchlichsten sind 93,294 und 490 N. Die Prüffläche muß eben und blank sein und senkrecht zur Druckrichtung liegen. Das Prüfstück muß satt auf der Unterlage aufliegen und so dick sein, daß auf der Probenrückseite keine Verformung auftritt. Die üblichen Härteprüfmaschinen bilden den Eindruck vergößert auf einer Mattscheibe ab, so daß er genau ausgemessen werden kann. Der Härtewert wird in der Praxis nicht mit obiger Formel errechnet, sondern Tabellen entnommen (Tabellenbuch Metall). Ein Prürfeindruck mit einem Mittelwert der Diagonalen von z. B. 0.47 mm bei einer Prüfkraft von 490 N ergibt einen Vickershärtewert von 419 HV. Dieser Wert kann auch mit der Formel errechnet werden.

Das Kurzzeichen der Vickershärte besteht aus dem Härtewert, den Buchstaben, dem Zahlenwert der Prüfkraft in kp (entspricht 0.102 ° Fln N) und der Einwirkdauer in Sekunden. z. B. 210 HV 50/30. d.h. der Vickershärtewert beträgt 210, die Prüikraft 490N und die Einwirkdauer 30 Sekunden. Beträgt die Einwirkdauer 10 bis 15 Sekunden, so wird diese Angabe im Kurzzeichen weggelassen, d. h. bei einer Einwirkdauer von 15 Sekunden würde die normgerechte Bezeichnung 210 HV 50 lauten. Für weiche und mittelharte Werkstoffe (bis ungefähr 350 HV) ergeben die Vickers- und die Brinellhärteprüfung gleiche Zahlenwerte. So entspricht z.B. eine Vickershärte 230 HV der Brinellhärte 230 HB. Bei härteren Werkstoffen weichen die Werte voneinander ab (Tabellenbuch Metall).

Kleinlasthärtemessung: Soll der Prürfeindruck möglichst klein sein, dann verwendet man Kleinlasthärtemeßgeräte, die nach dem Prinzip der Vickershärteprüfung arbeiten. Die Prüfkräfte betragen ca. 1 bis 20 N und ergeben Prüfeindrücke, die mit einem Mikroskop ausgemessen werden müssen, das am Gerät angebaut ist. Die Kleinlasthärtemessung wird vor allem zur Prüfung von dünnen Härteschichten und einzelnen Gefügekörnern sowie bei fertigen Werkstücken verwendet.

Härteprüfung Rockwell[Bearbeiten]

Bei der Härteprüfung nach Rockwell wird ein kugel- oder kegelförmiger Prüfkörper in die Randschicht des zu prüfenden Werkstückes gedrückt und die bleibende Eindringtiefe gemessen. Das Verfahren mit der Kugel heißt HRB-Verfahren (B von engl. ball = Kugel) und wird zur Prüfung ungehärteter Stähle eingesetzt, während das Verfahren mit dem Kegel: HRC (C von engl. cone = Kegel) genannt, zur Prüfung gehärteter Stähle dient.

Rockwell1.jpg

Rockwell.jpg

HRC-Prüfung:

Der Prüfkörper ist ein an der Spitze abgerundeter Diamantkegel mit 120° Kegelwinkel.

Arbeitsablauf bei der HRC-Härteprüfung:

Der Arbeitsablauf der HRC-Härteprüfung gliedert sich in 4 Teilschritte:

Zuerst wird der Prüfkörper auf die Probenoberfläche aufgesetzt. Dann wird eine Prüfvorkraft von 93 N aufgegeben, wodurch sich der Kegel leicht in den Werkstoff eindrückt und das Zifferblatt der Meßuhr, die die Bewegung des Eindringkörpers wiedergibt, wird auf 100 gestellt. Anschließend wird innerhalb 6 Sekunden mit einer Prüfkraft von 1373 N zusätzlich belastet, so daß insgesamt eine Prüfgesamtkraft von 1471 N wirkt. Die Eindringtiefe t des Kegels zeigt sich auf dem Zifferblatt. Wenn der Zeiger der Meßuhr, der von 100 aus linksdrehend rückwärts läuft, zum Stillstand gekommen ist, wird die Prüfkraft abgehoben und so die Belastung auf den Wert der Prüfvorkraft gesenkt. Dabei geht der Zeiger in Rechtsdrehung auf die bleibende Eindringtiefe fb zurück, die den endgültigen Meßwert darstellt. Dieser kann direkt auf dem Zifferblatt abgelesen werden. Die größte Eindringtiefe bei der HRC-Härteprüfung ist 0,2mm. Dringt der Prüfkörper 0,2mm ein, beträgt die HRC-Härte 0, dringt er überhaupt nicht ein, so ist die HRC-Härte 100. Die Strecke von 0,2 bis 0mm Eindringtiefe ist in eine Skale mit 100 HRC-Härteeinheiten unterteilt. Die HRC-Härte errechnet sich nach der Formel:

Da die Eindringtiefe bei weichen Werkstoffen größer ist als bei harten, beginnt die Härteskale bei 0,2mm Eindringtiefe mit 0 HRC und endet bei 0mm Eindringtiefe mit 100 HRC. Üblich sind jedoch nur Angaben von 20 bis 67 HRC. Ungehärteter Werkzeugstahl z.B. besitzt eine HRC-Härte von rund 20 HRC: die sehr harten Nitrierschichten haben eine Härte bis zu 70 HRC. Da der Prüfkörper in Diamant überhaupt nicht eindringt, hat Diamant 100 HRC. Das HRC-Verfahren eignet sich nur für harte Werkstoffe. Das Kurzzeichen der HRC-Härte besteht aus dem Härtewert und den Buchstaben HRC: z. B. 56 HRC.


HRB-Prüfung:

Der Prüfkörper ist eine gehärtete Stahlkugel von 1,59 mm Durchmesser. Der Arbeitsablauf der HRB-Härteprüfung ist derselbe wie bei der HRC-Prüfung und unterscheidet sich nur durch die Größe der Kräfte. Die Prüfvorkraft beträgt 98 N und die Prüfkraft 883 N, so daß die Gesamtprüfkraft 981 N ausmacht. Die größte Eindringtiefe bei HRB ist 0,26 mm, die einer Härteskale von 130 Teilen entspricht. Üblich sind jedoch nur Angaben zwischen 35 und 100 HRB. Ungehärteter Stahl hat z.B. eine Rockwellhärte von ungefähr 100 HRB.

Das HRB-V erfahren eigret sich nur zur Prüfung weicher Werkstoffe. Der Einsatzbereich der HRB-Prüfung endet dort, wo die HRC-Prüfung beginnt.

Weitere Rockwell-Härteprüfungen

Die anderen Rockwell-Härteprüfung beruhen auf der Messung der bleibenden Eindringtiefe eines kugel-oder kegelförmigen Eindrückkörpers und unterscheiden sich durch die Größe der Eindrückräfte, sowie die Größe des Prüfkörpers (Tabellenbuch Metall).

Dynamische Härteprüfung[Bearbeiten]

Bei der dynamischen Härteprüfung wird die Prüfkraft sehr schnell (dynamisch) auf die Probe aufgebracht. Die Meßgeräte sind einfacher als bei der statischen Härteprüfung und so klein und handlich. daß sie auch auf große fertige Werkstücke im Betrieb aufgesetzt werden können. Die dynamische Härteprüfung ergibt ungefähre Vergleichswerte.

Kerbschlagbiegeversuch[Bearbeiten]

Wikipedia Eintrag zum Kerbschlagbiegeversuch

Kugelschlaghammer[Bearbeiten]

Der Kugelschalghamrner nach Poldi besteht aus einer Hülse, die einen Schlagbolzen und eine gehärtete Stahlkugel mit 10mm Durchmesser enthält. Zwischen Schlagbolzen und Stahlkugel schiebt man einen Vergleichsstab mit bekannter Härte. Bei der Prüfung wird die Kugel auf das zu prüfende Werkstück aufgesetzt und mit einem Handhammer auf den Schlagbolzen geschlagen. Dadurch entstehen Kugeleindrücke im Werkstück und im Vergleichsstab, die mit einer Lupe ausgemessen werden. Mit Hilfe einer Vergleichstabelle kann die ungefähre Brinellhärte des Werkstücks errechnet werden.

Baumann-Hammer.jpg

Das Federschlaghärtemeßgerät nach Baumann [Baumarur-Hammer) arbeitet nach einem ähnlichen Prinzip wie der Kugelschlaghammer nach Poldi. Der Schlag auf die Stahlkugel wird hier durch eine vorgespannte Feder ausgelöst. wodurch immer dieselbe Schlagkraft wirkt. Deshalb braucht kein Vergleichsstab eingesetzt werden. Die ungefähre Brinellhärte kann aus der Größe des Kugeleindrucks an Hand von Tabellen bestimmt werden.

Skleroskop.jpg

Beim Skleroskop nach Shore fallt ein Fallkörper, der an seiner Spitze einen abgerundeten Diamanten enthält, in einem Glasrohr aus bestimmter Höhe auf das zu prüfende Werkstück und springt je nach Härte mehr oder weniger hoch. Die Rückprallhöhe des Pallkörpers wird an einer Skale von 0 bis 130 °Shore abgelesen und dient als Maß für die Härte. Gehärteter Stahl hat z.B. ungefahr 100 °Shore. Härtewerte nach Shore können nicht in andere Härteangaben, wie z. B. Brinell, umgerechnet werden.


Dauerschwingversuch[Bearbeiten]

Im Dauerschwingxersuch wird das Werkstoffverhalten bei langandauernder, wechselnder Belastung geprüft. Maschinenteile, die dauernd einer wechselnden Belastung ausgesetzt sind (z. B. Schrauben, Achsen), können nach längerem Gebrauch Ermüdungserscheinungen zeigen. Diese können bereits bei Spannungen im WerkstrLick, die weit unter der Zugfestigkeit des Materials liegen, zum sogenannten Ermnüdungsbrüchen führen. Die Bruchfläche eines Emrüdungsbruchs hat ein typisches Aussehen, das durch einen Anriß, Rasterlinien und einen Restgewaltbruch gekennzeichnet ist und jeden Ermüdungsbruch leicht erkennen läßt.

Im Dauerschwingversuch werden Probekörper so lange wechselnd mit einer Zug- und Druckkraft belastet, bis sie brechen. Dieser Versuch wird nacheinander mit ungefahr 10 Proben des gleichen Materials durchgeführt, wobei die wechselnde Belastung ausgehend von der Streckgrenze Re des Materials stufenweise gesenkt wird. In einem Diagramm trägt man die Anzahl der, bei der entsprechenden Belastung ausgehaltenen, Lastwechsel (Bruch-Lastspielzahl) auf. Die Verbindung der einzelnen Meßpunkte ergibt die Wöhlerkurve (Wöhler: Deutscher Forscher).

Woehlerkurve.jpg

Ab ungefähr 10^6 = 1.000.000 Lastwechseln nimmt die Kurve einen horizontalen Verlauf. Die dazu gehörende Spannung heißt Dauerfestigkeit (Kurzzeichen oD). Wird der Werkstoff mit einer Spannung wechselnd belastet, die unter der Dauerfestigkeit liegt, so ermüdet er auch bei unendlich häufigen Lastwechseln nicht, man sagt er ist dauerfest. Der im Bild gezeigte legjerte Stahl z. B. ist bei wechselnden Belastungen unter 130 N/mm² dauerfest. Wird er hingegen mit einer wechselnden Spannung belastet, die größer als die Dauerfestigkeit ist, so bricht er nach der Bruch-Lastspielzahl, man sagt er ist zeitfest.

Der Werkstoff im Bild ist z.B. bei einer wechselnden Belastung von 500 N/mm² nur rund 5000 Lastwechsel zeitfest, danach tritt Ermüdungsbruch ein.

Maschinenteile, die dauernd wechselnder Belastung ausgesetzt sind, dürfen nur unterhalb ihrer Dauerfestigkeit belastet werden!

Technologische Prüfung[Bearbeiten]

Ultraschall[Bearbeiten]

Ultraschall.jpg

Bei der Prüfung durch Ultraschall werden von einem Schallkopf durch das Prüffstück Schallwellen geschickt, deren Schwingungszahl so hoch ist, daß sie vom menschlichen Ohr nicht wahrgenommen werden können. Die Schallwellen werden von der Rückwand des Werkstücks sowie von vorhandenen Fehlern zurückgeworfen und erreichen nach einigen Mikrosekunden erneut den Schallkopf, der die zurückkommenden Schallwellen in elektrische Impulse umwandelt. Der Zeitunterschied zwischen Werkstück-Rückwandecho und Fehlerecho ermöglicht es, Lage und Größe der Werkstoffehler genau festzustellen. Auf dem Bildschirm des Gerätes wird dies sichtbar gemacht. Der Maßstab der Anzeigeskalen ist verstellbar, wodurch man auf dem Schirmbild jede beliebige Werksücklänge von l0cm bis 10 m einstellen kann.

Röntgen[Bearbeiten]

Prüfen mit Röntgen- oder Gammastrahlen

Bei der Prüfung mit Gammastrahlen verwendet man als Strahler radioaktive Stoffe wie Kobalt 60 oder Iridium 192. Diese Stoffe senden Gammastrahlen aus, die Werkstücke größerer Dicke als Röntgenstrahlen, z.B. Stahl bis 200mm Dicke, durchdringen. Das Prüfverfahren entspricht dem Röntgenverfahren, wobei die Prüfgeräte handlicher als die Geräte für die Röntgenprüfung sind. Bei der Handhabung von Röntgen- und Gamrnastrahlen ist besondere Vorsicht erforderlich, da austretende Strahlen schwere gesundheitliche Schäden verursachen können.

Magnetpulverversuch[Bearbeiten]

Prüfung mit dem Magnetpulververfahren

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Beim Magnetpulververfahren wird das Werkstück magnetisiert. Die dabei entstehenden magretischen Kraflinien verdichten sich an Stellen, an denen in der Oberflächenschicht des Werkstücks und dicht darunter Risse vorhanden sind. Übergießt man das Prüfstück mit Petroleum, dem magnetisierbare Teilchen beigemischt sind, so sammelt sich das Pulver infolge höherer Krafliniendichte hauptsächlich um die Fehlerstellen und zeigt so die Risse an.

Induktive Prüfverfahren[Bearbeiten]

Wird ein Werkstück in das magnetische Feld einer Wechselstromspule gebracht, so fließen in dem Werkstück Wirbelströme, die selber ein Magnetfeld hervorrufen und rückwirkend das Magnetfeld der Wechselstromspule beeinflussen (Induktion). Hat das Werkstück Fehlstellen, so wird die magnetische Rückwirkung gestört, was durch ein Prüfgerät angezeigt werden kann.

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Bei der Prüfung von Halbzeugen z.B. läuft das Werkstück fortlaufend durch eine Wechselstromspule. Befindet sich ein Fehler im durchlaufenden Stück, so wird das durch eine Veränderung des Zeigerausschlags am Prüfgerät festgestellt.

Metallografische Untersuchung[Bearbeiten]

Metallografische Untersuchungen haben die Aufgabe, das Gefüge der Werkstoffe sichtbar zu machen. Die Metalle bestehen aus kleinen Kristallen, den Körnern, von deren Art, Größe und Anordnung (Gefüge) die Eigenschaften des Werkstoffes bestimmt werden. Zur metallografischen Prüfung wird ein Stück des zu prüfenden Materials abgetrennt und die Schnittfläche zuerst geschliffen, danach poliert und anschließend mit einer säurehaltigen Flüssigkeit geätzt.

Makroskopische Untersuchung[Bearbeiten]

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Makroskopische Untersuchung

Durch geeignete Ätzmittel kann die Anordnung der Kristalle im Werkstück: der Faserverlauf, sichtbar gemacht werden, der ohne Vergrößerung erkannt werden kann. Dies dient z.B. zur Kontrolle kalt- oder warmverformter Werkstücke. Die Verteilung von Phosphor und Schwefel im Stahl kann durch den sogenannten Baumann-Abdruck sichtbar gemacht werden. Dazu wird die Schlifffläche des zu prüfenden Halbzeugs auf ein präpariertes Fotopapier gedrückt, auf dem sich die Stellen mit hoher Schwefel- und Phosphorkonzentration dunkel abzeichnen. Diese Methode wird zur Unterscheidung von beruhigt oder unberuhigt vergossenen Baustählen benutzt.

Mikroskopische Untersuchung[Bearbeiten]

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Mikroskopische Untersuchung

Die einzelnen Kristalle (Körner) sind so klein, daß sie nur mit dem Mikrroskop erkannt werden können. Deshalb müssen diese Proben besonders sorgfältig geschliffen und poliert werden, weil jede Unebenheit unter dem Mikroskop vergrößert erscheint. Durch Ätzen lassen sich die einzelnen Körner, die Korngrenzen sowie unterschiedliche Gefügebestandteile deutlich sichtbar machen. Mikroskopische Gefügeuntersuchungen dienen z. B. zur Kontrolle von Gefügeänderungen bei der Wärmebehandlung von Stählen.