Sicherheitsprüfungen von Schleifwerkzeugen

Diamantschleifwerkzeuge: Nachweis der Festigkeit der Verbindung zwischen Schleifbelag und Grundkörper

Sichere Schleifwerkzeuge müssen Belastungen sowohl unter normalen Einsatzbedingungen als auch bei Fehlanwendungen gewachsen sein. Die Festigkeit gegen Verformung und Bruch hängt von verschiedenen Faktoren wie z. B. Werkstoff, Geometrie, Beanspruchungsart und -dauer sowie von Umgebungsbedingungen ab.

Die EN-Sicherheitsnorm für Schleifwerkzeuge mit Diamant oder Bornitrid (EN 13236) verlangt deshalb, dass Schleifwerkzeuge neben einem Sicherheitsfaktor gegen Bruch auch eine bestimmte Festigkeit der Verbindung zwischen Schleifbelag und Grundkörper aufweisen. Dies betrifft Schleifwerkzeuge, die aus einem Grundkörper aus Metall und einem darauf durch Laserschweißen, Löten oder Sintern aufgebrachten diamant- oder CBN-haltigen Schleifbelag bestehen. Typische Vertreter dieser Produktgruppe sind Trennschleifscheiben (Diamantsägen) oder segmentierte Topfschleifscheiben bzw. Schleifteller. Bei den Diamantsägen wird zwischen segmentierten und solchen mit geschlossenem Schneidrand unterschieden. Die Festigkeit der Verbindung zwischen Schleifbelag und Grundkörper wird mittels Biege- oder Scherversuch bestimmt.

Der Biegeversuch an Trennschleifscheiben (Diamantsägen) erfolgt mit einem regelmäßig kalibrierten Drehmomentschlüssel oder einer Biegeprüfvorrichtung. Das zu prüfende Schleifsegment wird mit einem Klemmstück gefasst. Das Klemmstück wird mit einem Hebelarm belastet und die aufgebrachte Kraft gemessen. Die aufgebrachte Kraft wird stetig bis zum Bruch gesteigert. Aus Kraft und Hebelarm wird das Biegemoment bestimmt. Die Prüfvorrichtungen werden in der EN 13236 näher beschrieben.

Der Nachweis der Übereinstimmung mit den Anforderungen gilt als erbracht, wenn die Mindestbiegefestigkeit bzw. der Mindestbiegemoment gemäß EN 13236 erreicht wird. Die für den Versuch verwendeten Schleifwerkzeuge sind anschließend generell zu vernichten.

Beim Scherversuch zur Überprüfung der Scherfestigkeit wird die Topfschleifscheibe bzw. der Schleifteller im Bereich des Grundkörpers auf eine Konsole gespannt, auf der das zu prüfende Segment mittels eines gehärteten Druckstempels auf Scherung beansprucht wird. Die Belastung des Segments erfolgt in radialer Richtung nach außen. Die aufgebrachte Kraft wird stetig bis zum Erreichen der erforderlichen Abscherkraft bzw. Scherfestigkeit gesteigert.

Der Nachweis ausreichender Scherfestigkeit gilt als erbracht, wenn bei Erreichen der Mindestanforderungen nach EN 13236 kein Bruch oder sichtbarer Anriss und keine deutlich sichtbare plastische Deformation des Grundkörpers auftritt.