WAS IST SCHLEIFBRAND?
Schleifbrand entsteht durch eine thermische Überbelastung der Werkstückoberfläche während des Schleifprozesses. Dabei kommt es zu Gefüge- und Eigenspannungsänderungen in der Randzone, die zu lokalen Veränderungen der Materialeigenschaften führen und die Bauteilfunktion beeinträchtigen können.
KANN SCHLEIFBRAND VERMIEDEN WERDEN?
Das Auftreten von Schleifbrand wird durch eine Vielzahl von Einflussfaktoren bestimmt. Dazu zählen unter anderem:
- Schleifscheibe (Schleifkornart, Struktur, Abrichtparameter)
- Schleifbedingungen (Vorschub, Zustellung, Kühlung)
- Werkstoff (chemische Zusammensetzung, Gefüge, Härte, Restaustenitgehalt)
- Bauteilgeometrie (Toleranzen, Formabweichungen)
- Menschliche Faktoren (Qualifikation, Erfahrung, Sorgfalt)
Diese Faktoren beeinflussen sich teilweise gegenseitig, sodass bereits geringe Prozessschwankungen zur Entstehung von Schleifbrand führen können. Durch geeignete technologische Maßnahmen lässt sich das Risiko zwar reduzieren, in der Praxis kann das Auftreten lokal begrenzter Schleifbrandschäden jedoch nicht vollständig ausgeschlossen werden.
MIT WELCHEN VERFAHREN LÄSST SICH SCHLEIFBRAND NACHWEISEN?
Ein etabliertes Verfahren zur Schleifbrandprüfung ist das Nitalätzen, bei dem die Bauteiloberfläche einem gezielten chemischen Ätzangriff ausgesetzt wird, um schleifbedingte Gefügeveränderungen sichtbar zu machen.
Darüber hinaus ist eine zerstörungsfreie Prüfung mittels elektromagnetischer Verfahren möglich. Hierzu zählen insbesondere:
- Wirbelstromprüfung
- Barkhausen-Rausch-Verfahren
Diese Verfahren ermöglichen die Detektion schleifbedingter Veränderungen ohne Eingriff in das Bauteil.
WOZU WERDEN VERGLEICHSKÖRPER EINGESETZT?
Vergleichskörper sind nach DIN EN 1330-4:2010 Prüfkörper mit definierten Eigenschaften und natürlichen oder künstlichen Inhomogenitäten. Sie werden zur Auswahl und Einstellung von Prüfmitteln sowie zur Überwachung des Prüfprozesses eingesetzt.
Für das Nitalätzen schreiben sowohl ISO 14104 als auch AMS 2649 den regelmäßigen Einsatz von Vergleichskörpern zur Kontrolle des Ätzbades und des Ätzvorgangs vor. Auch bei zerstörungsfreien elektromagnetischen Prüfverfahren sind Vergleichskörper erforderlich, um reproduzierbare und vergleichbare Prüfergebnisse sicherzustellen.
WELCHE NORMEN GELTEN FÜR DIE SCHLEIFBRANDPRÜFUNG?
- Nitalätzen:
genormt nach ISO 14104 und AMS 2649 - Elektromagnetische Prüfverfahren:
eine Norm zur Herstellung und Anwendung von Vergleichskörpern befindet sich in Vorbereitung (Entwurf E DIN SPEC 4882)
WELCHE ANFORDERUNGEN GELTEN FÜR PRÜF- UND AUFSICHTSPERSONAL?
Schleifbrandprüfungen sollen ausschließlich von entsprechend qualifiziertem und geschultem Prüfpersonal durchgeführt werden. Für das Nitalätzen ist eine Qualifizierung für die visuelle Prüfung (VT) nach ISO 9712 oder ASNT TC-1A zweckmäßig.
Die fachliche Prüfaufsicht sollte durch einen Techniker, Ingenieur oder ein qualifiziertes Prüflabor erfolgen, um eine normgerechte und zuverlässige Durchführung sicherzustellen.
Weitere Informationen, zu den Schulungen, die imq anbietet, finden Sie hier.
LITERATUREMPFHELUNG
„Schleifbrand und dessen Prüfung“
Herr Dr. sc. techn. Dr. rer. nat. Martin Seidel (ehemaliges Mitglied der Geschäftsführung der imq Ingenieurbetrieb GmbH)
Hanser Verlag, April 2020, seit 2021 auch in englischer Sprache
Darin erfahren Sie alles, was Sie über Schleifbrand wissen müssen. Auch für Nicht-Werkstoffwissenschaftler ist es ein praxistauglicher Ratgeber mit Glossar aus Fachbegriffen und 90 Minuten Video, die die Grundlagen sehr gut visualisieren.
Das Buch können Sie mit unserem Bestellformular unter vertrieb@imq-gmbh.com bestellen.
Noch mehr Wissenswertes finden Sie unter unseren Wissenschaftlichen Beiträgen.