Fachinformationen rund um's Schleifen von

Edelstahl schleifen – zur makellosen Oberfläche

Gerade dieses edle Material erfordert für eine Erzielung hochwertiger Oberflächen spezielle Schleif- und Arbeitstechniken. Zudem kommt es für ein optimales Schleifergebnis auf das perfekte Schleifmittel für den jeweiligen Anwendungszweck an. Dies auch deswegen, damit die Eigenschaften (wie z.B. Korrosionsbeständigkeit) von Edelstahl durch die Schleifbearbeitung nicht beeinflusst werden.

Als Edelstahl gelten durchweg legierte zumeist korrosions- und säurebeständige Stahlsorten mit speziellem Reinheitsgrad. Unterschieden werden:

  • austenitische Edelstähle (Hauptlegierungsbestandteil: Chrom, Nickel, Molybdän, oftmals CrNi-Stähle genannt, mit Ni-Gehalten > 8%)
  • austenitisch-ferritische Edelstähle, auch Duplex genannt (Hauptlegierungs-bestandteil: Chrom, Nickel, Molybdän, mit einem Ni Gehalt < 8%)
  • martensitische Edelstähle (Hauptlegierungsbestandteil: Chrom, Kohlenstoff oder Nickel)
  • ferritische Edelstähle (Hauptlegierungsbestandteil: Chrom)

Am verbreitetsten für alle gebräuchlichen Anwendungen sind austenitische Edelstahlsorten. Nicht rostende korrosionsbeständige Stähle definieren sich über einen Mindestanteil von 10,5% Chrom Legierungsanteil. Je höher der Chromgehalt, desto besser der Korrosionsschutz. Gerade bei nicht rostenden Edelstahlsorten mit niedrigem Chromanteil ist jedoch eine hohe Oberflächengüte beim Schleifen wichtig (d.h. ein möglichst glatter Schliff).

Einsatzbereiche Edelstahlprodukte

  • Fassaden, Geländer, Edelstahlhandläufe, Blechbauelemente, Verkleidungen
  • Maschinen- und Automobilbauteile, wie z.B. Kurbelwellen, Werkzeuge, Formenbau
  • Kücheneinrichtungen und -geräte
  • medizinische Instrumente, Kunsthandwerk, Möbel und Lampen

Das Schleifen von Edelstahl dient:

  1. der Entfernung von unerwünschten Oberflächenschichten (z.B. Schweißraupen, Grate und Anlauffarben) und/oder,
  2. dem Erzielen funktionell und optisch hochwertiger, dekorativer Oberflächen,
  3. und nicht zuletzt erhöht Schleifen auch die Beständigkeit gegenüber Korrosion. Diese ist umso höher, je feiner der Oberflächenschliff ausfällt.

Die überwiegend angewandten Schleifmittel bei Edelstahl sind:

  • Faservlies (Körnung 120/ grobes Vlies bis 400/ sehr feines Vlies)
  • Fiberscheiben (mit niedriger Temperaturentwicklung besonders für schlecht wärmeleitende Edelstähle)
  • Fächerscheiben/ gefächerte Lamellenscheiben
  • Schleifbänder
  • Klettscheiben
  • Kompaktscheiben (z.B. Scotch-Brite) zur Bearbeitung von Kleinteilen
  • Kletthaftende Schleifscheiben sorgen für einen merklichen Arbeits-Zeitgewinn.

Oberflächenbehandlung Edelstahl mit der richtigen Korngröße:

Korngrößen

mögliche Schleifarbeiten

36 – 60

Entfernung von Schweißnähten (mit anschließender Nachbearbeitung)

80 – 120

Vorschleifen von kaltgewalztem nichtrostenden Stahl

120, 180/ 240

Feinschliff als Schlussbearbeitung oder zu deren Vorbereitung

320 oder 400

Feinschliff als Abschlussbehandlung

Auswahl und Einsatz der richtigen Schleifmittel bei typischer Edelstahl-Bearbeitung

  • Zur Vorbereitung von Schweißarbeiten etwa für das Entgraten, Abtragen, Anfasen, Kantenschleifen und die Dimensionierung. Hier bieten sich z.B. 3M Cubitron™ II Schleifbänder, wie das Hochleistungsschleifband Typ 984F an, mit präzisionsgeformtem  Keramikkorn und einer überaus robusten, steifen Gewebe-Unterlage ab Körnung 36+, das sich gut auf Bandschleifern, Pendelschleifmaschinen und in Roboteranwendungen einsetzen lässt. Das Band liefert ebenso sehr gute Ergebnisse beim Abtragsschliff von Edelstahl-Turbinenschaufeln.
  • Schleifen und Abtragen von Schweißnähten und Schweißpunkten z.B. mit einem Winkelschleifer oder Mini-Schleifer und Cubitron™ II Fiberscheibe 987C, Roloc™ 984F oder Scotch-Brite™ GB-DH Scheibe.
  • Schweißnähte reinigen gelingt etwa mit radialen Scotch-Brite™ Bristle Brush mit flexiblen, gebogenen Borsten. Mit den Scotch-Brite™ GB-DH und RC-UW Varianten lassen sich bei kleinen WIG Nähten sogar Abtrag und Finish auf der Fläche oder in der Kehle in einem Schritt vornehmen.
  • Wurzelschleifen, Ausfugen und Kehlnahtbearbeitung gelingt mit Cubitron™ II Cut & Grind Schruppscheibe.
  • Ausgleichen von Fehlstellen mittels einer Schliffbildanpassung und einer Einstellung der Rautiefe z.B. mit Scotch-Brite™ oder Trizact™ Produkten.
  • Entfernen von Anlauffarben und Metall-Reinigungsarbeiten mit Scotch-Brite™ Produkten wie z.B. Vliesscheiben, Bürsten, Schleifbändern sowie Druckluftmaschinen oder Winkelschleifer, Bristle Disc, Grobreinigungsscheibe.
  • Außen-/Rundschleifen von Rohren und Zylindern (z.B. mit Cubitron™ II Schleifband 399F oder Trizact™ Bändern).
  • ein erstmaliges Schliffbild einschleifen (bei unbehandeltem Stahl) z.B. mit Cubitron™ II Schleifbändern.
  • Erzeugen einer Passivschicht (Oxidationsschicht) bei Stählen, die nicht rosten.
  • Feinschleifen: Entfernen von Kratzern und Angleichen von Oberflächen (mit Scotch-Brite™ Klettscheiben, Bürsten und Schleifbändern).
  • Mattieren mittels Trizact™ Schleifbändern mit gleichmäßigem Kornaufbau in einer dreidimensionalen pyramidenartigen Struktur. Diese gewährleistet eine gleichmäßige Abnutzung des Schleifmittels. Die erreichte Oberflächengüte (d.h. Rautiefe) bleibt somit von Anfang an bis hin zur Abnutzung des Schleifkornes vollauf konstant. Mattieren funktioniert natürlich auch mit Scotch-Brite™.
  • Finish oder auch Verblenden, soll eine optische, haptische oder technisch geforderte Oberfläche erzeugen – Rautiefe oder definiertes Strichbild, etwa matt oder glänzend – gelingt mit Scotch-Brite™ Vliesmaterial, was die Geometrie des Werkstückes nicht verändert. Ein hochwertiges Oberflächenfinish erhält man mittels Geradeschleifer, Satiniermaschine und Lamellenschleifrädern sowie -bürsten.
  • Das Polieren von Edelstahl unter anderem von bereits grob präparierten Schweißnähten gelingt mit speziell für das Polieren entwickelten Lamellenschleifbürsten. Wenn es um das Finishen von Rund-, Flach- oder Freiformwerkstücken geht, bietet sich etwa ein Trizact™ Band an.

Vermeidung von Korrosion durch Schleifvorgänge

Auch Edelstahl kann durchaus korrodieren. Dies ist besonders beim Schleifen zu berücksichtigen: So dürfen Edelstahloberflächen keinesfalls mit sprühenden, glühenden Schleiffunken in Kontakt kommen. Um die Entstehung von korrosionsfördernden Chromcarbiden zu vermeiden, sollen die Bearbeitungstemperaturen ebenfalls nicht zu hoch werden – entstehende Anlauffarben deuten dabei auf zu hohe Schleiftemperaturen hin. Eine Nachbearbeitung kann die Passivschicht jedoch neu auszubilden.

Generell ist bei Edelstahl wichtig, dass alle Schleifwerkzeuge eisenfrei sind und noch nie für einen anderen Stahl verwendet wurden (Fremdrostgefahr). Jeder Kontakt mit anderen Stahlsorten (z. B. Drahtbürsten) ist hier abträglich. Außerdem muss der Arbeitsplatz überaus gründlich gereinigt werden. Nicht umsonst trennen gute Metallbaubetriebe die Edelstahlverarbeitung komplett von der normalen Stahlverarbeitung.

Praktische Tipps zum Schleifen von Edelstahl:

  • Eine grundsätzliche Regel beim Schleifen lautet: je feiner die Korngröße, desto glatter die Oberfläche. Aber auch die mögliche Bearbeitungsgeschwindigkeit hängt von der Korngröße des Schleifmittels ab. Bei im Laufe der Bearbeitungsschritte abnehmender Korngröße sollte auch die Geschwindigkeit abnehmen.
  • Der Fertigschliff erfolgt üblicherweise bei 180 bis 240 (und feiner). Dabei darf nicht mit zu hohem Anpressdruck gearbeitet werden, damit keine Anlauffarben oder grobe Schleifriefen hervorgerufen werden.
  • Im Zweifelsfall eher eine zu feine als eine zu grobe Korngröße wählen.
  • Die einzelnen Schleif-/Poliervorgänge sollten im Kreuzschliff bzw. Kreuzgang durchgeführt werden, d. h. möglichst rechtwinklig zum letzten Schleifgang. Vor allem für den letzten Arbeitsgang vorm Polieren ist der Kreuzgang bei der Entfernung der Schleifspuren wichtig. Lediglich zum Angleichen des Schliffbildes in derselben Schliffrichtung arbeiten wie im vorhergehenden Arbeitsdurchgang. Dabei in möglichst langen Zügen arbeiten.
  • Edelstahl möglichst überlappend Schleifen, d.h. mit zunehmend feinerer Körnung nicht alleine auf der aktuellen Bearbeitungsfläche arbeiten, sondern für ansatzlose Übergänge auch übergehend in die Randzonen des benachbarten Schliffbildes hinein.

Profitipp: Ist eine scharfe, saubere Kante zum restlichen Schliffbild gewünscht, den Trennbereich vor dem Weiterschleifen mit Edelstahlband ö.ä. abkleben und so schützen.

  • Wichtig ist zudem auch der Arbeitswinkel zwischen Werkstück und Schleifscheibe. Für die meisten Schleiftechniken sollte dieser zwischen 10 und 15 Grad liegen.
  • Beim Schleifen eingetragene Wärme wird bei den verbreiteten austenitischen Edelstählen langsamer abgeleitet als bei den lediglich mit Chrom legierten ferritischen Sorten. Andruck und Drehzahl sollten hier geringer sein als bei ferritischen Sorten, um Verzug und Anlauffarben zu vermeiden. Die Arbeitsgeschwindigkeit lässt sich deshalb nur in begrenztem Maße durch stärkeren Andruck und höhere Drehzahl steigern.
  • Um zu verhindern, dass verbleibende gröbere Schleifpartikel den anschließenden Feinschliff beeinträchtigen, sollten Werkzeug und Werkstück beim Wechsel vom gröberen zum feinen Schliff stets ausgiebig gereinigt werden. Anfallenden Schleifstaub also kontinuierlich entfernen.
  • Möglichst nur so viel wie nötig und so viel wie möglich abschleifen. Dazu ein Schleifmittel wählen, das nur den unerwünschten Belag bzw. Schicht entfernt und dabei nicht die Geometrie des Werkstückes verändert.

Profitipp: Vorgeschliffene Bleche, Rohre und Stäbe aus Edelstahl mit Plastik-Schutzfilm versehen um Nachbearbeitungen zu minimieren.

Edelstahl mattieren

Die Erzeugung eines matt glänzenden Erscheinungsbildes gelingt entweder im Mattglanz (Behandlung folgt auf den Schleifvorgang), wobei die präparierte Oberfläche mit feinen Scotch-Brite™ bürsten leicht aufgeraut wird. Für die zweite Möglichkeit steht der Mattstrich, bei dem die Oberfläche mit rotierenden Sisal- oder Tuchscheiben (Scotch-Brite™ oder Lamellenscheiben) und einer Paste gebürstet wird.

Schleifmaschinen zum Edelstahlschleifen

Winkelschleifer

Universalgerät für Schleifarbeiten (für gröbere Reinigungs- und  Entgratungsarbeiten, Feinschleifen dünner Schweißnähte oder Schweißpunkte, in Kombination mit Scotch-Brite Vliesscheiben zum Reduzieren von Rautiefen)

Exzenterschleifer Strichbildes

Feinschleifen, zum Aufbringen eines undefinierten

Geradeschleifer

zum Schleifen und Abtragen von Schweißnähten

Bandschleifer (ggfs. mit Aufsatz)

für Rohre und Rundprofile und Flächen

Feilenbandmaschine zugängliche Bereiche

mit Vlies- oder Schleifbändern für schwer

Druckluftgeradeschleifer

mit Lamellenschleifrädern, -bürsten und radialen Bristlebürsten für enge Arbeitsumgebungen bietet hier optimale Voraussetzungen.

Poliermaschinen

zur Hochleistungspolitur

Sicherheitshinweise:

Die Staubentwicklung beim Schleifen grundsätzlich begrenzen. Metallstaub kann negative, gesundheitliche Auswirkungen haben. Deswegen stets die empfohlene Schutzausrüstung verwenden