Technik

Trowalisieren – Ablauf und Fakten beim Gleitschleifen bzw. Gleitspanen

Beim Trowalisieren handelt es sich um einen Vorgang, der auch als Gleitspanen oder Gleitschleifen bezeichnet wird. Es ist ein Trennungsverfahren für Oberflächen metallischer Werkstücke. Im Gegensatz zum Präzisionsschleifen bezieht sich das Trowalisieren nicht auf die Einzelbearbeitung von Werkstücken, sondern auf die gemeinsame Oberflächenbearbeitung mehrerer Werkstücke in einem Behälter. Hier ist von Schüttgut die Rede, welches zur Abtragung der oberflächlichen Materialien zusammen mit den Schleifkörpern, die als Chips bezeichnet werden, in einen robusten Behälter gegeben wird.

Damit der Schleifvorgang geschieht, wird der Behälter in drehende oder schwingende Bewegungen gesetzt und so eine Basis geschaffen, durch die die Chips in Bewegung geraten und in gleichmäßiger Geschwindigkeit an den Werkstücken entlang gleiten. Die Modifikation der Abtragung wird in der Regel durch einen zusätzlichen Stoff in flüssiger Form optimiert, wobei die wässrige Lösung vor allem die Kanten angreift und dort für eine gleichmäßige Bearbeitung der Oberfläche sorgt.

 


 

Warum Trowalisieren? Grund und Wirkung des Verfahrens

In erster Linie geht es beim Trowalisierung um die Entgratung scharfer und gefährlicher Kanten. Dabei lässt sich die Wirkung der Chips auf die Oberfläche individualisieren, sodass die raue Beschaffenheit des geschliffenen Werkstücks je nach Anspruch und Bedarf stärker oder schwächer sein kann. Dabei nehmen der Compound, wie die wässrige Lösung in der Fachsprache heißt, sowie die Beschaffenheit der Chips als Werkzeuge eine wichtige Position an. Durch das Mischverhältnis der Flüssigkeit und die Beschaffenheit der Chips wird der Abtrag auf der Oberfläche bestimmt und kann je nach Bedarf stärker mit einem höheren Abrieb oder marginal mit einem geringen Abrieb gewählt werden.

Beim Trowalisieren handelt es sich um ein von Maschinen durchgeführtes Verfahren, wodurch auch die Auswahl der Maschine und die Bewegung des Behälters das Schleifergebnis beeinflussen. Eine starke Modifikation ist möglich, wenn alle Faktoren inklusive der Bewegungsgeschwindigkeit und Bewegungsstärke auf das besonders raue Ergebnis abgestimmt werden. Das Gleitschleifen unterliegt der DIN 8589 Norm, welche die Variabilität erhöht und nicht nur für die Häufigkeit des ausgeführten Schleifvorganges, sondern auch für das Läppen und Polieren zugrunde liegt. Gleitschleifen, Gleitspanen oder in der Fachsprache Trowalisieren ist ein Verfahren, das nicht erst mit modernen Technologien in Werkstätten und Produktionshallen Einzug hielt. Bereits im Jahr 1931 wurde ein ähnliches, dem heutigen Gleitschleifen zugrunde liegendes Verfahren genutzt und hat den Namen Trowalisieren geprägt. Der geschützte Begriff geht auf die Bezeichnung Trommel-Walther zurück, welche sich wiederum von Carl-Kurt-Walther, dem ersten industriellen Gleitspanunternehmen ableitet.

Trommel-Walther:
Walther gab mehrere metallische Werkstücke in eine Trommel und optimierte die Möglichkeiten, deren Oberfläche durch die bewegte Trommel unter Beigabe von Schleifmaterialien zu entgraten und aufzurauen.

Automation vs. manuelle Oberflächenbehandlung – die Vorteile beim Gleitschleifen

Als primäre Unterschiede der bearbeiteten Werkstücke sind die Sauberkeit und die Formgebung der Oberflächen erkennbar. Wird der Trowalisierungsvorgang zur Entgratung und Abrundung der Kanten vorgenommen, verändert sich die Grundform des Werkstücks sichtbar. Aber auch die Oberflächengestaltung mit Glanz und Glätte, sowie einer matten Erscheinung ist in diesem Vorgang möglich. Schmutzpartikel wie Fette und Öle können entfernt werden, wodurch die im Behälter befindlichen Werkstücke nach dem Gleitschleifen sauber und frei von jeglicher Verschmutzung sind. Wie sich erkennen lässt, handelt es sich um ein vielseitig einsetzbares Verfahren, durch das Oberflächen von Werkstücken individuell bearbeitet und ins gewünschte Format gebracht werden können.

Hauptsächlich findet das Gleitschleifen:

  • zur Entgratung
  • zur Kantenabrundung
  • zum Polieren glänzender Oberflächen
  • zur Erzeugung einer matten Oberfläche
  • zur Beseitigung öliger, fettiger oder anderweitig oberflächenverschmutzender Partikel

Anwendung. All diese Ergebnisse würden in der manuellen Werkstückbearbeitung viel Zeit in Anspruch nehmen und nicht zu einem identischen Ergebnis bei der Bearbeitung mehrerer Werkstücke führen. Da beim Gleitschleifen oder Gleitspanen zahlreiche Werkstücke mit einem Mal bearbeitet und in die gewünschte Form gebracht werden, erweist sich das industrielle Verfahren als wirtschaftlich effiziente, zeit- und kostensparende Maßnahme in der Metallverarbeitung. Das Prinzip basiert auf einfachen physikalischen Erkenntnissen, die sich aus dem Zusammenspiel von Werkstoff, Flüssigkeit und dem Material der Chips ergeben und zum gewünschten Ergebnis führen. Gerade bei kleinen und mittelgroßen Stücken in größeren Behältern überzeugt das Trowalisieren als ressourceneffiziente Maßnahme in der Oberflächenbehandlung.

Trowalisieren

Trowalisieren bei kleinen Teilen / Bild: Pixabay.com/de – PublicDomainPictures

Anforderungen an den Behälter und die Werkzeuge

Beim Gleitschleifen muss der Behälter aus robustem Stahl bestehen und somit aus einem härteren Material als die zu bearbeiteten Werkstücke hergestellt sein. Damit während des Prozesses kein unangenehmer und gesundheitsschädlicher Lärm entsteht, sind die Trowalisierungsbehälter mit Polyurethan oder Gummi ausgekleidet. Auch stabiler Kunststoff findet häufiger Einsatz und kann als Außenhülle des eigentlichen Behälters für Stabilität und Funktionalität sorgen.

Wichtig ist weiter, dass der Innenraum des Behälters nicht nur den Kanten des Metalls, sondern auch der verwendeten Flüssigkeit standhält.

In der Vergangenheit bestanden Behälter in einigen Fällen auch aus Holz, doch aufgrund des Abriebs und den daraus entstehenden Spänen, sowie der verkürzten Anwendungsdauer von Holzbehältern finden diese heute beim Trowalisieren keine Verwendung mehr.

Bei den Chips können unterschiedliche Formen und Größen verwendet werden. Alle Chips enthalten Schleif- oder Poliermaterialien, durch die der Oberflächenabtrag vom Werkstück begünstigt wird. In der Größe kann der Durchmesser der Chips zwischen einem Millimeter und bis zu 8 Zentimetern, je nach gewünschter Intensität des Schleifergebnisses, betragen. Die Konzentration der eingearbeiteten Materialien mit Polier- und Schleifwirkung sind hauptverantwortlich für Möglichkeiten in der Materialabtragung, sowie für das Endergebnis der Oberfläche von Werkstücken. Die Chips können in ihrem Grundmaterial aus Keramik oder Kunstharz bestehen, denen die gewünschte Menge Mineralien zugegeben wird. Je mehr mineralische Bestandteile ein Chip enthält, umso feiner ist das Ergebnis und umso besser eignet sich dieser zum Beispiel für die Glättung und gleichmäßige Bearbeitung der Oberflächen. Aber auch Chips aus Stahl beziehungsweise aus Kunststoffen finden beim Trowalisieren Verwendung.

Achtung:

Die Werkzeuge, sowie der Behälter müssen eine hohe Belastungsklasse aufweisen und auch nach mehrmaliger Anwendung keinen Abrieb erkennen lassen. Daher wird den Werkzeugen und den Trommeln zum Trowalisieren größte Beachtung geschenkt.

Fazit:

Die Bezeichnung Gleitschleifen steht für ein industrielles Verfahren, in dem die Oberfläche wie die Form metallischer Werkstücke verändert werden. Das wirtschaftlich effiziente Verfahren wird bei mehreren Werkstücken gleichzeitig angewandt, sodass ein Unternehmen viel Zeit und Kosten spart. Da die Chips in unterschiedlicher Mineral- und Materialzusammensetzung erhältlich sind, kann das Ergebnis beim Gleitspanen sehr unterschiedlich sein. Hauptsächlich findet das Verfahren zur Entgratung von Kanten, beziehungsweise zu deren Abrundung Anwendung. Aber auch beim glätten oder mattieren von Oberflächen, beziehungsweise zum aufrauen für die Weiterbearbeitung erweist sich die Trowalisierung als praktische Lösung. Das maschinelle Verfahren stammt aus dem Jahr 1931 und hat sich seit seiner ersten Anwendung durch den Unternehmer Carl-Kurt Walther immer weiter verfeinert und im Ergebnis präzisiert.

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