Analyse der Verschleißmechanismen beim PKD-Schleifen mit keramisch gebundenen Diamantschleifscheiben auf Basis eines Reibungsmodells

 

Der Markt für diamanthaltige Schneidstoffe wie polykristalliner Diamant (PKD) für unterliegt seit Jahren einem starken Wachstum. Ein Großteil der industriell verfügbaren PKD bestehen aus regellos verteilten, untereinander verwachsenen Diamantkristallen, zwischen denen ein geringer Anteil eines Kobaltrestkatalysators vorliegt. Dieser zweiphasige Werkstoff wird aufgrund seiner Härte häufig durch Schleifen bearbeitet. Dabei sind lange Bearbeitungszeiten und hoher Schleifscheibenverschleiß charakteristisch.

Als Kühlschmierstoff wird bei der Schleifbearbeitung polykristallinen Diamanten meist Öl eingesetzt. Zwar ist bekannt, dass der Schleifscheibenverschleiß und die erreichbare Prozessproduktivität von den Eigenschaften des Kühlschmierstoffs abhängig ist; dennoch wurde bisher nicht ausreichend erforscht, welche Ursache-Wirkungs-Zusammenhänge zwischen den physikalischen Eigenschaften des Kühlschmierstoffs und den Prozesszustands- und Ergebnisgrößen beim Schleifen von PKD mit wassermischbaren Kühlschmierstoffen vorliegen und wie diese erklärt werden können. Durch ein erweitertes Prozessverständnis besteht die Möglichkeit zur wirtschaftlichen Optimierung des Schleifprozesses von polykristallinem Diamant.

Das übergeordnete Ziel dieses Vorhabens ist es daher, die thermischen und mechanischen Lasten beim Schleifen von polykristallinem Diamant in Abhängigkeit von den physikalischen Eigenschaften des Kühlschmierstoffs und den Schleifparametern vorherzusagen sowie die resultierenden Schleifscheibenverschleiß- und Zerspanungsmechanismen zu erklären.