Trommelfinish

Das Trommelpolieren , auch bekannt als Gleitschleifen oder Trommelpolieren ^{[ 1 ],} ist eine Technik zum Glätten und Polieren rauer Oberflächen an relativ kleinen Teilen. In der Metallbearbeitung gibt es ein ähnliches Verfahren namens Trommelpolieren oder Trommelpolieren ^{[ 2 ]} , das auf denselben Prinzipien beruht.

Trommelsteine ​​werden mit Steinschleifmaschinen in einem Verfahren hergestellt, das den natürlichen Prozessen, die „ Seeglas “ oder „Strandglas“ erzeugen, sehr ähnlich ist.

Das Trommelpolieren von Gesteinen erfordert üblicherweise eine mit Kunststoff oder Gummi ausgekleidete Trommel, die mit Gesteinen ähnlicher oder gleicher Härte , Schleifmittel und einem flüssigen Schmiermittel befüllt wird . Häufig wird Siliziumkarbid verwendet, Wasser dient als universelles Schmiermittel . Die Trommel wird dann auf langsam rotierende Schienen gesetzt und in Rotation versetzt. Die optimale Drehzahl hängt von der Größe der Trommel und dem verwendeten Material ab. Alternativ kann auch ein Vibrationspolierverfahren angewendet werden.

Eine gut gewählte Drehzahl beim Steinpolieren bewirkt, dass die Steine ​​in der Trommel aneinander vorbeigleiten, wobei sich das Schleifmittel zwischen ihnen befindet. Das Ergebnis hängt von der Körnung des Schleifmittels und der Dauer des Poliervorgangs ab.

Eine vollständige Trommelpolitur vom Rohstein zum polierten Stein dauert in der Regel 3–5 Wochen und erfolgt in mindestens 3 Schritten. Zunächst werden die Steine ​​mit grobem Schleifmittel (z. B. 60–90 Mesh ) geglättet. Der erste Schritt besteht darin, den Rohstein so weit zu schleifen (trommeln), bis er sich in seiner Form nicht mehr vom Endprodukt unterscheidet. ^{[ 3 ]} Anschließend werden die Steine ​​gewaschen und mit feinerem Schleifmittel (120–220 Mesh, dann 400–600 Mesh) weitergeschliffen. Optional kann eine Vorpolierpaste (1200er Körnung) aufgetragen und die Steine ​​mit Reinigungsmittel gewaschen werden, um Schleifmittelreste zu entfernen. Im letzten Schritt wird mit Polierpulver (z. B. Ceroxid oder Zinnoxid ), Wasser und oft kleinen Kunststoffpellets poliert. Diese Pellets dienen dazu, die Steine ​​beim Trommeln zu polstern (um Absplitterungen zu vermeiden) und das Poliermittel gleichmäßig zu verteilen.

Die genaue Trommeldauer hängt von vielen Faktoren ab, unter anderem von der Härte des Gesteins und dem gewünschten Glättungsgrad in den gröberen Schleifschritten. Manche trommeln Steine ​​mit grobem Schleifmittel zwei, drei oder sogar vier Wochen lang, um die gewünschte Form zu erzielen.

Es gibt zwei Hauptarten des Steinschleifens: das Trommelschleifen (Rotationsschleifen) und das Vibrationsschleifen. Das Rotationsschleifen ist verbreiteter, einfacher, leiser und kostengünstiger als das Vibrationsschleifen. Es gibt jedoch zwei entscheidende Faktoren, die für den Einsatz eines Vibrationsschleifers sprechen. Erstens erhalten Vibrationsschleifer die Grundform des Rohgesteins, während Rotationsschleifer die Steine ​​eher abrunden. Daher ist es wichtig, Vibrationsschleifer für facettierte und tropfenförmige Formen zu verwenden. Zweitens arbeiten Vibrationsschleifer deutlich schneller als Rotationsschleifer und halbieren die Bearbeitungszeit in der Regel. ^{[ 4 ]}

Beim Polieren wird anstelle von Schleifmittel und Kunststoff-Trommelpellets Gesteinspolitur hinzugefügt. Nach weiterem Trommeln sollten die Steine ​​im trockenen Zustand glänzend aussehen. Falls dies nicht der Fall ist und die Steine ​​einen Film aufzuweisen scheinen, ist möglicherweise ein Polierschritt erforderlich. Beim Polieren werden die Steine ​​nur mit den Kunststoffpellets und der Zugabe einer ölfreien, nicht scheuernden Seife getrommelt.

Manchmal werden Steinrohlinge verwendet. Dabei handelt es sich um Formen, die vor dem Trommeln aus dem Rohstein herausgeschnitten werden. Dies ermöglicht eine präzisere Kontrolle über das fertige Werkstück, sodass beispielsweise tropfenförmige Formen hergestellt werden können. Die Technik ist jedoch weiterhin auf runde Formen beschränkt. Durch die Verwendung von Rohlingen kann der gröbste Bearbeitungsschritt verkürzt oder sogar ganz übersprungen werden.

In den 1970er-Jahren waren kleine Steinschleifmaschinen ein beliebtes Hobby, und Schmuck mit geschliffenen Halbedelsteinen war sehr angesagt. Auch Schalen und dekorative Glasgefäße, gefüllt mit geschliffenen Steinen (oftmals auch mit gewöhnlichen Steinen, die selbst für Modeschmuck ungeeignet waren ), wurden häufig als Wohnaccessoires verwendet.

Das Trommelpolieren von Metallen dient zum Glätten , Entgraten, Reinigen, Verrunden, Entgraten, Entzundern, Entrosten, Polieren, Glanzgeben, Oberflächenhärten , Vorbereiten von Teilen für die Weiterbearbeitung und zum Abtrennen von Angüssen aus Druckgussteilen. Das Verfahren ist recht einfach: Eine horizontale Trommel wird mit den Teilen befüllt und anschließend gedreht. Varianten dieses Verfahrens beinhalten üblicherweise Schleifmittel, Wasser oder andere Schmierstoffe. Während der Drehung der Trommel steigt das Material auf, bis die oberste Schicht durch die Schwerkraft auf die andere Seite abrutscht. Die Trommel kann auch mit Schaufeln, typischerweise aus Gummi, ausgestattet sein, die an der Innenseite der Trommel verlaufen. Beim Drehen der Trommel fangen die Schaufeln die Teile auf und heben sie an, sodass diese schließlich abrutschen oder herunterfallen. ^{[ 2 ]}

Bei Nassprozessen werden ein Reinigungsmittel, ein Schmiermittel oder eine Fassreinigungsseife zugesetzt, um den Oberflächenbearbeitungsprozess zu unterstützen, Rostbildung zu verhindern und die Teile zu reinigen. Für die Erzielung des gewünschten Endprodukts steht eine breite Palette an Schleifmitteln zur Verfügung. Gängige Schleifmittel sind Sand, Granitspäne , Schlacke , Stahl, Keramik und Kunststoffe. Diese Materialien sind zudem in verschiedenen Formen erhältlich. Üblicherweise werden in derselben Ladung unterschiedliche Formen verwendet, um jede Geometrie des Teils zu erreichen.

Das Gleitschleifen ist ein wirtschaftliches Oberflächenbearbeitungsverfahren, da große Teilemengen mit geringem oder gar keinem Bedienereingriff bearbeitet werden können. Ein vollständiger Zyklus dauert bei einer Trommeldrehzahl von 20 bis 38 U/min zwischen 6 und 24 Stunden. Am effizientesten arbeitet das Gleitschleifen in der Regel mit halbvollem Zylinder. Einige Verfahren nutzen zusätzlich ein Filtersystem, um Teile oder andere Materialien im Zylinder abzutrennen.

Die Nachteile dieses Verfahrens bestehen darin, dass die abrasive Wirkung nicht auf bestimmte Bereiche des Bauteils beschränkt werden kann, die Zykluszeiten lang sind und das Verfahren geräuschintensiv ist. ^{[ 5 ]}

Das Laufpolieren ist ein Bearbeitungsverfahren, bei dem kein Abtrag erwünscht ist. Ziel ist es, kleinste Unebenheiten zu beseitigen und eine saubere, glatte Oberfläche zu erzeugen. Die Teile werden dazu üblicherweise aneinander oder mit Stahlkugeln, Schrot, abgerundeten Stiften oder Kugelkegeln getrommelt. Es handelt sich in der Regel um ein Nassverfahren mit Wasser und einem Schmier- oder Reinigungsmittel wie Seife oder Weinstein. Der Lauf wird maximal halbvoll befüllt, und falls Strahlmittel verwendet werden, wird ein Verhältnis von 2:1 (Strahlmittel zu Teilen) eingehalten, um ein Aneinanderreiben der Teile zu verhindern. ^{[ 5 ]}

Beim zentrifugalen Trommelwalzen wird eine Trommel am Ende eines rotierenden Arms verwendet, um dem Walzprozess Zentrifugalkräfte zuzuführen. Dadurch kann der Prozess um das 25- bis 50-Fache beschleunigt werden. ^{[ 5 ]}

Beim Spindelfinish werden die Werkstücke auf Spindeln montiert, die die Teile entgegen der Medienflussrichtung drehen. Dadurch wird eine gegenseitige Beeinflussung der Teile verhindert und die Zykluszeit verkürzt, allerdings sind zusätzliche Zeit und Kosten für die Werkstückspannung erforderlich. ^{[ 6 ]}

Auch die für Mosaikglas verwendeten Buntglasscherben werden getrommelt. Dabei wird kein Schleifmittel verwendet, um das Glas nicht zu trüben; als Gleitmittel dient lediglich Wasser. Ziel des Trommelns ist es, die scharfen Kanten des Glases zu entfernen, damit es sicher gehandhabt werden kann. Für getrommeltes Glas können bereits acht Stunden Trommelzeit ausreichen.

Das Trommeln dient dazu, Würfel für den Freizeitgebrauch zu polieren und zu glätten, hat aber den unglücklichen Nebeneffekt, dass ihre Seiten und Flächen etwas uneben werden und die Würfel dadurch weniger fair sind.

Das Trommelverfahren kann beim 3D-Druck eingesetzt werden , um kleine Artefakte an den gedruckten Objekten, wie z. B. sichtbare Schichten, zu korrigieren.

Diese Techniken sind zwar zeitaufwendig, erfordern aber nur geringen Bedienereingriff und sind daher sehr kostengünstig. Kleine Trommelpoliermaschinen (mit einem Fassungsvermögen von ca. 450 Gramm) sind für den Heimgebrauch und Hobbyisten preiswert erhältlich. Profis hingegen können sehr große Trommeln verwenden, um große Mengen auf einmal zu bearbeiten. Der größte Nachteil des Trommelpolierens ist seine begrenzte Anwendbarkeit: Steine ​​werden glatt und weisen unregelmäßige Formen auf (ähnlich wie Kieselsteine ​​vom Strand), und Metalle müssen relativ einfache Formen ohne feine Bearbeitung aufweisen.

• Kugelmühle , ein Verfahren mit einigen Ähnlichkeiten zum Trommelpolieren

• Degarmo, E. Paul; Black, J. T.; Kohser, Ronald A. (2003), Werkstoffe und Prozesse in der Fertigung (9. Aufl.), Wiley, ISBN 0-471-65653-4Die