Läppen und Polieren mechanischer Dichtflächen
Gängiges Material mechanischer Dichtflächen:
Kohlenstoff, Wolframcarbid, Keramik, Siliziumcarbid, Chromoxid, Stellit und Phosphorbronze.
Zum Läppen von mechanischen Dichtflächen werden Läppmaschinen verwendet. Die Läppsysteme von Kemet werden sowohl bei der Fertigungs- als auch bei Aufarbeitungsvorgängen eingesetzt. Die nachfolgenden Techniken werden bei Tischmodellen und freistehenden Maschinen sowie den Handläppsystemen von Kemet angewendet.
Die Maschinengröße richtet sich normalerweise nach der größten zu läppenden Dichtung. Beispielsweise kann das Modell Kemet 15 Dichtungen bis ca. 125 mm Durchmesser läppen, wohingegen die Kemet 24 für Dichtungen bis zu 200 mm Durchmesser benötigt wird. In den meisten Fällen ist es mit den folgenden Verfahren möglich, eine erstklassige reflektierende Oberfläche mit einer Ebenheit von unter 0,0006 mm zu fertigen.
Zahlreiche Materialien, die für die Herstellung mechanischer Dichtungen verwendet werden, sind heute zu hart, um mit den antiquierten Abrasiven wie Aluminiumoxid und Siliziumcarbid geläppt zu werden. Eine Kemet-Läppscheibe mit einer Diamant-Emulsion erzeugt eine gute Schneidrate, und eine hochreflektierende Oberfläche, so dass keine zweite Polierstufe erforderlich ist.
Die Kemet-Flachläppsysteme gibt es für die meisten Läppmaschinen bis ca. 1829 mm Durchmesser; für die meisten Reparaturwerkstätten sind jedoch 380 mm oder ca. 610 mm Maschinen ausreichend.
Jede herkömmliche Läppmaschine kann zu einem Kemet-Diamantsystem umgebaut werden, indem die vorhandene Scheibe durch eine geeignete Kemet-Scheibe ersetzt und ein passendes Kemet- Spraysystem installiert wird. Vorhandene Prüfblöcke können weiter genutzt werden, benötigen aber eine äußere Schrägkante, um die Diamantimprägnierung der Kemet-Scheibe zu unterstützen. Nach dem Umbau erfolgt der Läpp-/Poliervorgang vollautomatisch.
Da das Kemet-System so leistungsfähig ist, wird nur wenig Diamantemulsion benötigt. Der Einsatz mit großen Mengen Verbrauchsmittel, wie er beim herkömmlichen Läppen üblich ist, gibt es hier nicht, und die Entsorgung des Abfallmaterials ist somit auch kein Problem mehr.
Die Ebenheit der Läppscheibe
Flache mechanische Dichtungen können auf flachen Läppscheiben gefertigt werden. Dafür ist es wichtig, regelmäßig die Ebenheit zu prüfen. Dies ist beim Betrieb einer Flachläppmaschine die wichtigste Maßnahme.
Typische Einstellungen für Dosiereinheiten beim Läppen von mechanischen Dichtungen und Ventilen
| 15” Maschine | 24” Maschine | ||
|---|---|---|---|
| Diamant | Fluid | Diamant | Fluid |
| Dauer 2 Sekunden Intervall 20 Sekunden | Dauer 1 Sekunden Intervall 120 Sekunden | Dauer 2 Sekunden Intervall 20 Sekunden | Dauer 2 Sekunden Intervall 40 Sekunden |
Die Dosiereinheit sollte so eingestellt sein, dass sie in den o.g. Intervallen sprüht, wobei die individuellen Luftregler an der Rückseite der Diamant-Dosiereinheit beide auf 1/2 Bar eingestellt sein sollten. Der Läppscheibe sollte zunächst 10 Minuten lang bei laufender Maschine mit den o.g. Spraymengen besprüht werden.
Beim Läppen oder Polieren ist es wichtig, immer sicherzustellen, dass die Läppscheibe nie zu nass oder zu trocken ist. Wenn die Scheibe zu nass ist, werden die Diamanten vom Schmiermittel überschwemmt und der Materialabtrag ist sehr gering; wenn die Scheibe zu trocken ist, kommen die Werkstücke in direkten Kontakt mit dem Läppscheibe und dies wirkt sich negativ auf die sich ergebende Oberflächengüte aus und kann ein Aufheizen der Scheibe verursachen.
Die Dichtungen können dann geläppt werden, indem man sie in die Kontrollringe der Maschine legt und Druck anwendet. Sind mehrere Teile im gleichen Abrichtring zu läppen, ist es wesentlich, dass sie die gleiche Stärke haben (+/- 0,5 mm). Um beim Läppen die Teile an Ort und Stelle zu halten, ist es zweckmäßig einen Werkstückhalter (auch Nest genannt) zu verwenden. In der Regel ist dies eine 3 mm starke Scheibe aus Tufnell, wobei das Profil der zu läppenden Teile hineingeschnitten wird. Alternativ können die Druckgewichte selbst mit einem Kemet Facing Kit stirnseitig belegt werden. Dieses besondere Material ist rutschfest und hält die Teile beim Läppen in Position, ohne dass ein Werkstückhalter notwendig ist.
Einzeldichtungen können frei in einem Kontrollring liegen, aber es ist wichtig, ein Gewicht aufzulegen, um den optimalen Materialabtrag zu erzielen. Das Gewicht sollte ausgewogen sein. Ein großer Stahlball ist ein ideales Gewicht und wird einfach auf die Dichtung gelegt. Es ist auch empfehlenswert, ein Gummiband um die einzelnen Dichtungen zu legen, da ihnen dies einen zusätzlichen Antrieb innerhalb der Kontrollringe Prüfblöcke hier passt es nicht mit Block verschafft und somit verhindert, dass sie auf der Läppscheibe verrutschen. .
Vorschläge zur Druckanwendung
| Kohlenstoff 100g/cm² | Wolframcarbid 300g/cm² | Siliziumcarbid 200g/Cm² | Keramik 600g/Cm² |
| Nickeleisen 200g/Cm² | Stellit 200g/Cm² | Chromoxid 300g/Cm² | Sprühbelag 200g/Cm² |
Wenn eine große Dichtung auf einer relativ kleinen Läppmaschine geläppt werden soll, kann man einen Abrichtring entfernen und die Dichtung kann dann im Joch laufen.
Erzeugung einer konvexen Oberfläche auf einer mechanischen Dichtfläche
Bei jedem Läppvorgang spiegeln die zu läppenden Teile die Form der Läppscheibe. Aus diesem Grund werden die Läppscheiben im Allgemeinen in extrem flachem Zustand (in der Regel unter 0,004 mm) gehalten, so dass die zu läppenden Teile diese Ebenheit spiegeln.
Für einige Anwendungen wird eine konvexe Oberfläche benötigt, daher muss in diesen Fällen vor Beginn des Läppens der Läppscheibe konkav gemacht werden. Eine konkave Läppscheibe erzeugt ein konvexes Teil, weil das Teil die Scheibe spiegelt.
Die Ausprägung der erforderlichen Konkavität richtet sich nach der erforderlichen Konvexität und der Größe und dem Oberflächenbereich der zu läppenden Teile.
- Um eine konkave Läppscheibe zu erzeugen, platzieren Sie die Abrichtringe so weit wie möglich in der Mitte der Scheibe.
- Verwenden Sie Kemox 0400-S oder eine geeignete herkömmliche Abrasivemulsion, um die Konkavität herzustellen. Keine Diamanten verwenden.
- Läppen Sie keine Teile, bevor die Konkavität vorhanden ist. Beginnen Sie mit der Bearbeitung der Scheibe erst, wenn sie 0,020 mm konkav ist.
- Sobald die entsprechende Konkavität erreicht ist, reinigen Sie die Scheibe und die Ringe und sprühen die für die Anwendung geeignete Kemet-Diamantemulsion auf die Scheibe.
- Läppen Sie ein Teil wie üblich im Abrichtring.
- Prüfen Sie die Ebenheit des Teils und passen Sie gegebenenfalls die Scheibenform an.
Das Erzeugen der Konkavität kann viel Zeit in Anspruch nehmen, daher empfehlen wir, dafür eine gesonderte Scheibe vorzuhalten. Im Idealfall besitzt man dazu ein Set aus Abrichtringen und bewahrt sie mit der Scheibe zusammen auf.
Kemet berechnet die genaue Form der Scheibes, die für konkave/konvexe Läppvorgänge erforderlich ist.
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