Fachinformationen rund um's Schleifen von

Bleche schleifen

Bleche aus unterschiedlichem Material wie Stahl, Edelstahl, Aluminium oder Kupfer gelten als universelles Ausgangsmaterial für zahlreiche Konstruktionen. Die Oberflächenverbesserung und Entgratung von Blechen erfolgt meist mittels Schleifen bis hin zum Hochglanzpolieren von Spiegelplatten. Ganz gleich, ob für das maschinelle Schleifen in der industriellen Serienproduktion oder manuell mit Handwerkzeugen – die Industrie bietet für jedes Verfahren und jede Anwendung passende Lösungen in Form von geeigneten Schleifmitteln.

Als Bleche gelten flache Walzwerkfertigprodukte aus Metall (überwiegend aus Stahl, Edelstahl, Aluminium, aber auch Kupfer), die als Tafel (z.B. Blechtafeln, Flachblech, Maßbleche, Dickblech) ausgeliefert werden. Im Metallbau werden solche Bleche zur Herstellung vielfältiger Konstruktionen etwa im Bau, Fassaden- oder Dachbereich, für Beplankungen und Verkleidungen oder im Automobilbereich eingesetzt.

  • In einem ersten Schritt steht das Zuschneiden der Bleche (Trennen) im Vordergrund.

Gängige Schneid-Trennverfahren sind:

  • Blechschere bzw. Blechtafelschere / Schlitzschere (manuell geführt, auch runde Konturen möglich)
  • Stanz- und Nibbelmaschine
  • Autogenes Brenn-, Laser- und Wasserstrahlschneiden (im industriellen Bereich)
  • Trennen mit dem Winkelschleifer (Achtung: Bei manueller Führung auf saubere, gerade Schnittführung ohne Verkanten achten sowie darauf, dass die Unterlage nicht beschädigt wird.)
  • Sägen.

Im Anschluss erfolgt dann die Oberflächenverbesserung - und das Entgraten mittels Schleifen:

  • Entgraten: Meist entstehen beim Trennenscharfe, gratige Kanten. Beim Brennschnitt kommt es durch den Schmelzprozess zu Aufwerfungen und Metallspritzern entlang der Schnittkante. Die Schnittkanten müssen aus vielerlei Gründen entgratet und anschließend gleichmäßig verrundet werden. Eine optimale Kantenverrundung lässt sich mit Fächerscheiben oder Bürsten erzielen.
  • Oberflächenbeschädigungen und -unebenheiten entfernen. Hier werdenz.B. Kratzer, Unebenheiten, Gruben und Beschädigungen entfernt, wie sie oft bei warmgewalzten Blechen zu finden sind (1D Bleche). Diese werden weggeschliffen und die Oberfläche geglättet.
  • Oxidschicht entfernen / Entzundern von thermisch bearbeiteten Blechen. Hier gilt es, auch nach dem Brennschnitt etwa entstandene Schlacke mittels Schliff zu entfernen.
  • Schleifen zur Veredelung z.B. von Edelstahlblechen (Schleiffinish, Polieren). Hier gilt es, optische, haptische und / oder technische Oberflächen bis hin zu Hochglanz bzw. Spiegelglanz herzustellen. Bekannt ist etwa das Industrie-Finish bei Edelstahlspülen oder Kühlschrankoberflächen, Aufzügen, Rolltreppen, Großküchen-Einrichtungen sowie Anlagen in der chemischen, pharmazeutischen sowie der Lebensmittelindustrie. Dabei werden meistens konkrete Rautiefen der Oberflächen (Ra- oder Rz Wert) vorgegeben. Es lassen sich Oberflächenrauigkeiten im Bereich um Ra 0,02 μm erzielen.
  • Gerade das Polieren von Edelstahlblech erfordert einen gleichmäßigen und feinen Vorschliff. Ansonsten lassen sich Oberflächenfehler nicht mehr durch Polieren korrigieren. Es sollte stets auf kurze Polierzeiten geachtet und eine zu starke Erwärmung der Bleche vermieden werden (besonders bei Aluminium und Edelstahl), da sich das zu polierende Werkstück ansonsten verzieht oder anläuft. Höchsten Qualitätsansprüchen für ein perfektes optisches Erscheinungsbild genügen Hochglanzplatten – auch Spiegelplatten genannt. Die Stufe „Super Mirror 8“ ist schon beinahe mit Spiegeln vergleichbar. Hier sind keinerlei Polierspuren mehr sichtbar.

Maschinelles Schleifen

Da bei größeren Werkstücken durch das Führen von Handschleifmaschinen Qualitätsschwankungen auftreten können, bietet sich – insbesondere für die Serienproduktion – die Nutzung spezieller Schleifmaschinen bzw. Blechentgratmaschinen an:

  • Im industriellen Bereich werden Blechoberflächen (Stahl-, Edelstahl-, Leicht- und Buntmetall) in vollautomatisierten Durchlaufanlagen mitSpiralwalzen-, Teller- und Rundbürsten vibrationsfrei mit höchster Präzision großflächig gebürstet, gereinigt, geschliffen sowie geglättet bis hin zum Finish. Das Schleifen und Bürsten gelingt mittels abgespeicherter Programme für verschiedene Schleifbilder exakt nach Vorgabe.
  • Während klassische Schleifaggregate fast immer die ganze Fläche überschleifen, kommen Rotations-Schleifmaschinen für Stahl-, Edelstahl- oder Aluminium-Bleche zum Entschärfen oder Verrunden von Kanten in Frage. Die gezielte Kantenbearbeitung erfolgt mittels hochflexibler Schleifwalzen (ca. 40cm Durchmesser) mit unterliegender Schwammgummierung. Damit gelingt auch ein automatisiertes zweiseitiges Entgraten.
  • Langbandschleifmaschinen werden zum Schleifen von Flächen eigesetzt. Die Bandlänge beträgt ca. 4.500 bis 22.000 mm und ergibt somit eine hohe Lebenszeit des Schleifbandes. Der Schleifbandwechsel ist auf modernen Langbandmaschinen in wenigen Minuten möglich.

Geeignete Schleifmittel für das manuelle Schleifen

  • Entrosten und Entfernen alter Farbe. Hier darf die Bearbeitung die darunterliegende Oberfläche nicht beschädigen. Schruppscheiben sind hier daher weniger geeignet, denn sie hinterlassen eine zu raue Oberfläche, und erwärmen das Material zu stark.
  • Gut funktionieren jedoch Grobreinigungsscheiben mit in Vliesmaterial eingebettetem Schleifkorn, etwa von 3M. Vorteil: Durch die offene Struktur setzen sich in solchen Scheiben wenig Farbreste fest. Es empfiehlt sich, mit geringerem Druck zu arbeiten, um die Schleiftemperatur gering zu halten. Dies erhöht gleichzeitig die Lebensdauer des Schleifmittels.
  • Zum Entfernen von Lackschichten sowie zum Füllerschliff empfiehlt sich der Einsatz von 3M Cubitron™ 775L Hookit™ Scheiben. Diese für den Exzenterschliff geeigneten Klettscheiben überzeugen durch eine sehr hohe Abtragsleistung in Kombination mit gleichmäßigen Oberflächen und hoher Standzeit.
  • Zum Entrosten und Entfernen alter Farbe eignen sich auch Fächerscheiben. Ihr Aufbau besteht aus Schleifpapierstreifen die lamellen- bzw. fächerförmig um das Zentrum einer Trägerscheibe mit Aufnahmebohrung angeordnet sind. Durch ihren Aufbau laufen mit weniger Vibrationen als z.B. Schruppscheiben. Fächerscheiben existieren in unterschiedlichsten Formen: Leicht konische sowie flache Varianten ermöglichen einen Flächenschliff sowie eine Schweißnaht-Bearbeitung. Ist die Oberfläche des Schleifbelages zudem mit einem Schleifhilfmittel beschichtet, werden Anlauffarben bei Edelstahl effektiv verhindert. Der geringere Wärmeeintrag wirkt sich auch positiv auf die bearbeitung von Alumnium und Buntmetallen aus, da diese bei hohen Temperaturen zu schmieren beginnen und den Schleifbelag vorzeitig zusetzen.
  • Auch die Roloc Bristle Disc™ von 3M ermöglicht eine sehr gute Reinigung von Oberflächen. Zur einfachen Montage auf dem Winkelschleifer ist bereits ein M14 Gewinder in der Trägerplatte dieses Schleifmittels integriert. In den darauf angeordneten, parallelen Nylonelementen sind keramische Schleifkörner eingebettet, mit den Rost und Farbschichten schnell, einfach und zudem sehr schonend mit wenig Wärmeeintrag von der Werkstückoberfläche entfernen.
  • Sollten durch den Einsatz anderer Verfahren oder Produkte bereits Anlauffarben entstanden sein, so lassen sich diese mit einer Kompaktvliesscheibe oder 3MRadial Bristle entfernen.
  • Wenn es um große Flächenleistungen geht, bietet sich der Einsatz von Topfbürsten auf dem Winkelschleifer an. Diese sind gut geeignet zum Grob-Entrosten, zum Reinigen von Schweißnähten und zum Beseitigen von Lack oder Unterbodenschutz.

Profitipp: Um ein Verziehen des Blechs durch Hitzeentwicklung zu vermeiden, kann eine Aluminium- oder Kupferplatte untergelegt werden, denn diese Materialien leiten Wärme gut ab. Eine feste, stützende Unterlage ist auch bei dünnen Blechen empfehlenswert.

Schleiftipps zum manuellen Schleifen von Blechen

  • Schleifscheiben ermöglichen eine lokale Oberflächenbearbeitung. Der Scheibendurchmesser sollte dabei nicht zu groß gewählt werden, um den Schleifbereich einzugrenzen. Kurze Bearbeitungszeiten helfen Anlauffarben und Verzug des Bauteils zu vermeiden.
  • Um Beschädigungen oder Fehlstellen auf einem Blech zu beseitigen sowie weiche Übergänge bei leichten Fehlstellen zu erzielen, empfiehlt es sich, einen weichen Stützteller zu verwenden. Hierzu schrittweise von mittleren Körnungen hin zu feineren Körnungen arbeiten. Oberflächendefekte dabei im Kreuzschliff bearbeiten.
  • Zum Entfernen von Punktschweißstellen langsam, mit geringem Druck und flachem Werkzeug-Anstellwinkel (10-15°) arbeiten – und zwar lediglich auf der Punktschweißposition.
  • Für das Erzielen gewünschter bzw. geforderter Rautiefen ist zum einen die Körnung, zum anderen aber auch die Maschinenführung ausschlaggebend. Eine schnelle Maschinenführung erzeugt gröbere Rautiefen als eine langsame Maschinenführung.

Profitipp: Zur Erzielung eines schönen Schliffbildes (einheitliche Schliffrichtung) sollte man sich möglichst mit der Maschine bewegen und diese im konstanten Winkel zum Werkstück halten. Ansonsten kann die Schliffrichtung nicht mehr beibehalten werden und es entsteht unvermeidlich ein Bogen im Schliffbild.

Tipps zur manuellen Aluminium-Blechbearbeitung

Am besten gelingt das Entgraten von Alu-Blechkanten, wenn das Blech im „Sandwich-Prinzip“ zwischen zwei Spanplatten eingespannt wird. Die raue Blechkante sollte dabei nur wenige Millimeter über die beiden Spanplatten herausragen, was ein Verbiegen oder Flattern des Bleches vermeidet. Mit grobem Schleifpapier arbeiten, bis das Blech eine glatte Kante aufweist. Beim letzten Schliff wird das Blech dann ohne Spanplatten eingespannt und die Blechkante mit Hilfe von feinem Schleifpapier im flachen Winkel abgezogen.