Waarom raakt het onderdeel oververhit tijdens het slijpen?

Oververhitting van het werkstuk is een van de meest voorkomende problemen bij het slijpen van metaal. Dit uit zich in een snelle temperatuurstijging, verkleuringen, schroeiplekken, verminderde nauwkeurigheid en soms permanente vervorming van het onderdeel. Bij geharde onderdelen kan dit leiden tot plaatselijk verlies van hardheid, terwijl dunne platen en profielen al vóór het einde van de bewerking hun geometrie kunnen veranderen.

De oorzaak van het probleem is meestal overmatige wrijving. Juist gekozen schuurmaterialen moeten kleine deeltjes van het te bewerken materiaal afslijpen. Wanneer de korrels bot zijn, vervuild of niet geschikt voor de taak, gaat de slijpschijf, schuurband of schuurpapier meer wrijven dan afslijpen. Mechanische energie wordt dan omgezet in warmte die zich ophoopt in het contactgebied.

De temperatuur wordt ook beïnvloed door de druk die de gebruiker uitoefent, de snelheid van de machine, de contacttijd, de korrelgrootte en de koelefficiëntie. Om oververhitting te beperken, moet het oppervlakschuurproces worden beschouwd als een combinatie van verschillende goed afgestemde parameters, en niet alleen als het harder aandrukken van het werkstuk tegen het gereedschap.

Te veel druk versnelt het werk niet

Een van de meest voorkomende fouten is het te hard aandrukken van het werkstuk tegen de slijpschijf of de slijpband. De operator verwacht dat er sneller materiaal wordt verwijderd, maar het effect is vaak juist het tegenovergestelde. Overmatige druk vergroot het contactoppervlak, overbelast de schuurkorrels en beperkt de ruimte die nodig is voor de afvoer van slijpsel.

De slijpschijf raakt verstopt, de motor wordt zwaarder belast en het werkstuk warmt sneller op. Bij dunne werkstukken kan zelfs kort contact al leiden tot golvingen, vervormingen of blijvende krommingen van het oppervlak.

Betere resultaten worden bereikt met korte, vloeiende bewegingen die met matige druk worden uitgevoerd. Het werkstuk mag niet op één plek worden stilgehouden. Het is raadzaam de volledige breedte van de schuurband of -schijf te gebruiken om de temperatuur en de slijtage van het gereedschap gelijkmatig te verdelen.

Een afgestompt of vervuild slijpschijfje

Nieuw schuurmateriaal heeft scherpe korrels die het oppervlak effectief doorsnijden. Naarmate het wordt gebruikt, raken de randen ervan afgestompt en vullen de ruimtes ertussen zich met stof, spanen en resten van het te bewerken materiaal.

Een verstopte slijpschijf verliest zijn snijvermogen. In plaats van materiaal te verwijderen, begint hij over het oppervlak te glijden en veel warmte te produceren. Dit probleem is vooral merkbaar bij aluminium, koper en andere zachte metalen, die gemakkelijk aan het gereedschap blijven kleven.

Afhankelijk van het type gereedschap moet de slijpschijf worden gereinigd, bijgeslepen of vervangen. Het loont niet de moeite om door te werken totdat de band, schijf of schuurpapier volledig versleten is. Het vroegtijdig vervangen van het slijpmateriaal kost doorgaans minder dan het herstellen van een verbrand of vervormd werkstuk.

Onjuiste korrelgrootte

De korrelgrootte moet worden afgestemd op de hoeveelheid te verwijderen materiaal en het gewenste eindresultaat. Een te fijne korrel die wordt gebruikt voor grofschuren, raakt snel verstopt en genereert hoge temperaturen. Zeer grof schuurmateriaal kan daarentegen diepe krassen achterlaten, waarvan het latere verwijderen tijdrovend zal zijn.

Voor het verwijderen van oude coatings, okseydatielagen of grotere overtollige materiaallagen wordt doorgaans een grovere korrel gebruikt. De volgende stappen worden uitgevoerd met steeds fijnere korrelgrootte, totdat de gewenste gladheid van het oppervlak is bereikt.

Er mogen niet te veel gradatiestappen worden overgeslagen. Een poging om diepe krassen meteen met zeer fijn schuurpapier te verwijderen, verlengt het werk en verhoogt het risico op oververhitting. Na een goede afwerking van het oppervlak moet het werkstuk een uniforme structuur hebben zonder plaatselijke verbrandingen.

Verkeerde keuze van schuurmiddel voor het materiaal

Niet elke schijf, band of schuurpapier is geschikt voor elk materiaal. Constructiestaal, roestvrij staal, aluminium, koper en geharde onderdelen vereisen verschillende korrelgroottes, bindmiddelen en werkparameters.

Bij roestvrij staal moet u materiaal gebruiken dat speciaal voor dit metaal is bedoeld. Verontreiniging van het oppervlak met deeltjes van gewoon staal kan later plaatselijke corrosie veroorzaken. Aluminium vereist een schuurmiddel dat bestand is tegen verstopping, en geharde onderdelen hebben gereedschap nodig met een hoge hardheid en een goed zelfscherpend vermogen.

Een verkeerde keuze van het schuurmateriaal verhoogt de wrijving, beperkt de productiviteit en versnelt de slijtage van het gereedschap. In de praktijk betekent dit meer warmteontwikkeling, een langere bewerkingstijd en een groter risico op oppervlakteschade.

Te langzame voortgang van het werkstuk

Lokale oververhitting treedt vaak op wanneer de operator te lang op één plek werkt. Dit geldt met name voor het egaliseren van lasnaden, het bewerken van scherpe randen en het slijpen van hoeken.

De warmte heeft dan geen tijd om zich over het gehele werkstuk te verspreiden. Op het staal ontstaan blauwe of bruine verkleuringen en de dunne rand kan vervormen.

De beweging moet gelijkmatig en vloeiend zijn. Bij het bewerken van grote oppervlakken is het raadzaam het gereedschap in banen te leiden, waarbij de volgende banen elkaar gedeeltelijk overlappen. Verander regelmatig de contactplaats en neem korte pauzes om de warmte af te voeren.

Onjuiste werksnelheid

Elk schuurmiddel heeft een bepaald bereik van toegestane snelheden. Een te hoge snelheid kan de temperatuur verhogen, de slijtag van de korrel versnellen en brandplekken veroorzaken. Een te lage snelheid zorgt er daarentegen voor dat de slijpschijf niet effectief slijpt, maar over het oppervlak glijdt.

Bij bandschuurmachines is de lineaire snelheid van de band van belang. Bij machines met een regelbare snelheid kan deze worden aangepast aan het soort metaal en de bewerkingsfase. Een lager toerental kan gunstig zijn bij dunne werkstukken en temperatuurgevoelige materialen.

Excentrische schuurmachines worden voornamelijk gebruikt voor afwerkingsbewerkingen en het bewerken van hout. Ook bij deze machines leiden een te hoge snelheid, versleten schuurpapier en te sterke druk tot temperatuurstijging. Het gereedschap moet het oppervlak afschaven en niet alleen erover wrijven.

Gebrek aan koeling

Tijdens intensief schuren voert koelvloeistof warmte af, spoelt het slijpsel weg en voorkomt het dat de slijpschijf verstopt raakt. Niet elke machine is echter geschikt voor nat gebruik. Het is verboden om zelf water of emulsie aan te brengen op een apparaat dat uitsluitend bedoeld is voor droogschuren.

Als koeling met vloeistof niet mogelijk is, moet u kortere cycli, matige druk en regelmatige pauzes hanteren. Een goed werkende stof- en spanenafzuiging is ook nuttig. Dit vervangt de koeling niet, maar verbetert de omstandigheden in de bewerkingszone.

Het werkstuk mag niet plotseling worden afgekoeld als dit kan leiden tot verandering van de materiaalstructuur, spanningen of scheuren. Bij geharde onderdelen en precisie-elementen moet de koelmethode worden afgestemd op de technologische vereisten.

Oververhitting bij de bewerking van hout

Hoewel oververhitting vooral gevaarlijk is voor metaal, doen zich soortgelijke problemen voor bij het schuren van hout. Versleten schuurpapier, te veel druk en het langdurig langs één plek leiden van de machine kunnen het oppervlak verbranden, de hars doen smelten en het latere lakken bemoeilijken.

Om hout op de juiste manier te schuren, moet de korrelgrootte geleidelijk worden aangepast, moet het stof regelmatig worden verwijderd en mag er niet te veel druk op het gereedschap worden uitgeoefend. Met de hand schuren is vooral aan te raden voor profielen, hoeken en moeilijk bereikbare plaatsen die niet veilig machinaal kunnen worden bewerkt.

Hout moet in de richting van de vezels worden bewerkt. Dit helpt krassen te beperken en zorgt voor een beter eindresultaat voordat er wordt gelakt, geolied of een andere coating wordt aangebracht.

Gevolgen van oververhitting van het werkstuk

Een te hoge temperatuur kan tal van technologische en kwaliteitsproblemen veroorzaken:

• verkleuringen en schroeiplekken,
• plaatselijk verlies van hardheid,
• interne spanningen,
• vervorming van dunne onderdelen,
• verslechtering van de maattolerantie,
• beschadiging van de beschermlaag,
• snellere slijtage van de slijpschijf.

Bij roestvrij staal kan oververhitting leiden tot de noodzaak om het oppervlak opnieuw te reinigen. Bij geharde onderdelen kan plaatselijke ontharding het onderdeel volledig ongeschikt maken. In hout ontstaan donkere strepen en problemen met een gelijkmatige hechting van de lak.

Hoe kan de temperatuur tijdens het schuren worden beperkt?

De basis is de keuze van de juiste korrelgrootte en schuurmaterialen. Werk met matige druk, leid het werkstuk soepel en controleer regelmatig de toestand van de schuurband, schijf of schuurpapier.

Het is beter om meerdere kortere slagen te maken dan één agressieve. Bij het wisselen van korrelgrootte moet het oppervlak worden gereinigd, zodat losse korrels geen extra krassen achterlaten. Bij serieproductie is het raadzaam om beproefde instellingen op te slaan en het moment vast te stellen waarop het schuurmiddel moet worden vervangen.

Ook de juiste afvoer van stof en spanen is belangrijk. Een goed werkende afzuiging verbetert het zicht, beperkt vervuiling van het gereedschap en helpt om stabielere bewerkingsomstandigheden te handhaven.

Samenvatting

Het werkstuk raakt tijdens het slijpen vooral oververhit door overmatige wrijving. De meest voorkomende oorzaken zijn te hoge druk, een versleten slijpschijf, onjuiste korrelgrootte, ongeschikt slijpmateriaal, een verkeerde snelheid en te langdurig contact op één plek.

Door het proces goed te controleren, kan de temperatuur worden beperkt, de oppervlaktekwaliteit worden verbeterd en het verwachte eindresultaat worden bereikt. Het regelmatig vervangen van het slijpmiddel en de juiste afstelling van de machine verminderen ook het aantal nabewerkingen en het risico op beschadiging van het bewerkte onderdeel.