Produktnormen für Diamant- und CBN-Schleifstoffe
Normen für Mikronkörnungen
Eine oft gestellte Frage ist: Warum gibt es keine internationale Norm für Mikron-Diamantpulver, wie für die meisten Produkte und auch Diamant-Siebkörnungen? Die Antwort liegt darin, dass keine dimensionale Norm definiert werden kann, ohne eine gemeinsame, zuverlässige und wiederholbare Messmethode. Hiermit die Geschichte einiger Versuche, eine Norm für Mikron-Diamantpulver auszuarbeiten:
1976 hatte die FEPA einen mikroskopischen Messvergleich organisiert, zwischen 6 verschiedenen Firmen und auf einem einzigen groben Mikronpulver. Für eine Medianengrösse von 40µ lagen die Messergebnisse zwischen 36.54 und 41.11µ, also eine Streuung von 11.3%. Auf einer 90% Verteilungsbreite, der Bereich in welchem sich 90% aller Partikel befinden, betrug die maximale Varianz 25.0%.
1979 hat die FEPA trotzdem eine Norm für Mikron-Diamantpulver veröffentlicht, welche jedoch nur selten gebraucht wurde, insbesondere infolge des Fehlens eines gemeinsamen Messverfahrens, aber auch weil die standardisierten Körnungen nicht den stets steigenden Anforderungen der Industrie an Präzision und Diversität entsprachen. Sie hatte jedoch den Vorteil, die optische Messung und die Messmethode des 'umschriebenen Kreises' zu definieren. Seither haben die meisten Hersteller die optische Messung der Mikronpulver aufgegeben, um sich auf einfachere und weniger aufwendige Methoden zu konzentrieren.
1998, in einem Versuch diese Norm zu verbessern, hatte die FEPA einen neuen Vergleichstest organisiert, diesmal zwischen 6 grossen Gesellschaften und 5 Mustern mit Medianengrössen von ca. 2, 8, 20, 35 und 80µ. Diesmal waren aber sehr unterschiedliche Instrumente im Einsatz (optisch, Elektrozone, Laserdiffraktion) und die mittleren Varianzen wurden dadurch beträchtlich grösser: 23.5% auf Mediane und 82.4% auf den d95-d10 Bereich. Die Korrelation hatte sich nicht verbessert, ganz im Gegenteil.
Es wurde dann entschlossen, mit allen Mustern ausser dem 2µ einen neuen Vergleich in einer ausführlicheren Form und nur mit optischen Instrumenten zu organisieren. Die Grundlage dafür war, dass nicht nur die Hersteller, sondern auch die Benutzer in der Lage sein sollten, mit einer vernünftigen Investition solche Messungen durchzuführen. Die 1999 festgestellten Varianzen waren folgende: 21.5% auf Mediane und 124.0% auf den d95-d10 Bereich!
Der Vergleich enthielt weitere Analysen, wie die Varianz unter Operatoren einer gleichen Firma oder Varianzen zwischen verschiedenen Präparaten des gleichen Musters, usw. Das Normungs-Projekt musste aufgegeben werden, aus folgenden Gründen:
2002 wurde ein gleichartiges DIN/ISO Projekt aus denselben Gründen ebenfalls abgebrochen, sowie auch ein ähnliches japanisches Vorhaben.
ANSI B74.20-1997
Dieser US Standard betrifft 'Spezifikationen für das Kalibrieren von Mikron-Diamantpulver (Sub-Sieve Sizes)', mittels Coulter Multisizer (Electrozone-Gerät) im gröberen Bereich und Horiba LA910 (Laserdiffraktion) unter 3µ. Dieser Standard kann nicht als eine eigentliche Produktnorm betrachtet werden, jedoch eher als ein empfohlenes Prüfsystem. Auf dem Coulter Multisizer wird die sphärische Eichung vorgeschrieben, was dazu führt, dass die gemessenen Werte nicht den Produktbezeichnungen entsprechen. Beispiel: Auf einer Nominalkörnung 6.00µ, mit einem Korngrössenbereich 4-8µ, beträgt die empfohlene Medianentoleranz (d50) 4.20µ ± 8%. Der durchschnittliche Faktor 1.43 entsteht aus dem Verhältnis zwischen der sphärischen Messung und der Längenmessung.
1976 hatte die FEPA einen mikroskopischen Messvergleich organisiert, zwischen 6 verschiedenen Firmen und auf einem einzigen groben Mikronpulver. Für eine Medianengrösse von 40µ lagen die Messergebnisse zwischen 36.54 und 41.11µ, also eine Streuung von 11.3%. Auf einer 90% Verteilungsbreite, der Bereich in welchem sich 90% aller Partikel befinden, betrug die maximale Varianz 25.0%.
1979 hat die FEPA trotzdem eine Norm für Mikron-Diamantpulver veröffentlicht, welche jedoch nur selten gebraucht wurde, insbesondere infolge des Fehlens eines gemeinsamen Messverfahrens, aber auch weil die standardisierten Körnungen nicht den stets steigenden Anforderungen der Industrie an Präzision und Diversität entsprachen. Sie hatte jedoch den Vorteil, die optische Messung und die Messmethode des 'umschriebenen Kreises' zu definieren. Seither haben die meisten Hersteller die optische Messung der Mikronpulver aufgegeben, um sich auf einfachere und weniger aufwendige Methoden zu konzentrieren.
1998, in einem Versuch diese Norm zu verbessern, hatte die FEPA einen neuen Vergleichstest organisiert, diesmal zwischen 6 grossen Gesellschaften und 5 Mustern mit Medianengrössen von ca. 2, 8, 20, 35 und 80µ. Diesmal waren aber sehr unterschiedliche Instrumente im Einsatz (optisch, Elektrozone, Laserdiffraktion) und die mittleren Varianzen wurden dadurch beträchtlich grösser: 23.5% auf Mediane und 82.4% auf den d95-d10 Bereich. Die Korrelation hatte sich nicht verbessert, ganz im Gegenteil.
Es wurde dann entschlossen, mit allen Mustern ausser dem 2µ einen neuen Vergleich in einer ausführlicheren Form und nur mit optischen Instrumenten zu organisieren. Die Grundlage dafür war, dass nicht nur die Hersteller, sondern auch die Benutzer in der Lage sein sollten, mit einer vernünftigen Investition solche Messungen durchzuführen. Die 1999 festgestellten Varianzen waren folgende: 21.5% auf Mediane und 124.0% auf den d95-d10 Bereich!
Der Vergleich enthielt weitere Analysen, wie die Varianz unter Operatoren einer gleichen Firma oder Varianzen zwischen verschiedenen Präparaten des gleichen Musters, usw. Das Normungs-Projekt musste aufgegeben werden, aus folgenden Gründen:
- Ohne eine zuverlässige und wiederholbare Messmethode kann keine dimensionale Norm entworfen werden. Die festgestellten Varianzen entsprechen ungefähr einem Unterschied von 2 Mikronkörnungen. Das ist riesig im Vergleich zu der von den Benutzern gewünschten Regelmässigkeit der Kalibrierung.
- Die Fähigkeit, optische Messungen vorzunehmen, ist in den meisten Firmen nicht mehr vorhanden. Noch ist kein anderes Instrument in der Lage, übereinstimmende Messungen an verschiedenen Orten zu erreichen, aus Mangel gemeiner Messmethoden und Eichungen.
- Die meisten Benutzer benötigen nun eine Kalibrierpräzision und eine Lieferregelmässigkeit welche kaum in einer derartigen Norm festgelegt werden könnte. Mehrere Benutzer zeigten nur wenig Interesse.
2002 wurde ein gleichartiges DIN/ISO Projekt aus denselben Gründen ebenfalls abgebrochen, sowie auch ein ähnliches japanisches Vorhaben.
ANSI B74.20-1997
Dieser US Standard betrifft 'Spezifikationen für das Kalibrieren von Mikron-Diamantpulver (Sub-Sieve Sizes)', mittels Coulter Multisizer (Electrozone-Gerät) im gröberen Bereich und Horiba LA910 (Laserdiffraktion) unter 3µ. Dieser Standard kann nicht als eine eigentliche Produktnorm betrachtet werden, jedoch eher als ein empfohlenes Prüfsystem. Auf dem Coulter Multisizer wird die sphärische Eichung vorgeschrieben, was dazu führt, dass die gemessenen Werte nicht den Produktbezeichnungen entsprechen. Beispiel: Auf einer Nominalkörnung 6.00µ, mit einem Korngrössenbereich 4-8µ, beträgt die empfohlene Medianentoleranz (d50) 4.20µ ± 8%. Der durchschnittliche Faktor 1.43 entsteht aus dem Verhältnis zwischen der sphärischen Messung und der Längenmessung.
Normen für Siebkörnungen
Mikronpulver werden im Sedimentierverfahren kalibriert, wo das Partikelvolumen bestimmend ist. Siebkörnungen werden im Siebverfahren erzeugt und die Sieblöcher bestimmen die Durchlassgrösse der Partikel. Die Siebkorn-Verteilungen entsprechen deshalb eher dem kleinsten Partikelmass. Die dimensionelle Qualitätsprüfung der Siebkörnungen wurde erstmals durch die 1972 veröffentlichte und 1997 revidierte FEPA Norm definiert und nun durch die international akzeptierte ISO 6106 Norm, erstmals 1979 veröffentlicht und 2006 revidiert. Beide beruhen auf einem Siebverfahren.
Die Mikronkörnungen 45-70 bis 70-120 und die Siebkörnungen D46 (325/400) bis D76 (200/230) überdecken sich jedoch in einem Übergangsbereich. Dieser ist unter 'Technische Informationen/Mikron-Mesh Übergang' weiter beschrieben.
Die Mikronkörnungen 45-70 bis 70-120 und die Siebkörnungen D46 (325/400) bis D76 (200/230) überdecken sich jedoch in einem Übergangsbereich. Dieser ist unter 'Technische Informationen/Mikron-Mesh Übergang' weiter beschrieben.
Übrige Normen
Folgende Normen beziehen sich ebenfalls auf Diamant- und CBN Mikron- und Siebkörnungen:
ISO 565 und ISO 3310-3
Diese Normen bestimmen die Maschensiebe, sowie die gestanzten und galvanischen Siebe, welche zur Erzeugung und Prüfung der Siebkörnungen gebraucht werden.
ISO 9284 Hiermit werden die Siebmaschinen definiert.
FEPA hat 1994 noch weitere Normen veröffentlicht:
- Messung der relativen Schlagfestigkeit von Diamant-Sägekörnungen.
- Messung des Belagegewichtes von ummantelten Diamant- und CBN-Körnungen.
ISO 13322-1:2004
Darin ist die Theorie der statischen Bildanalyse ausführlich beschrieben.
ISO 13320-1 und 13319
ISO 13320 beschreibt die Partikelmessung mittels Laserdiffraktion. Sie ist interessant zu lesen, da sie die zahlreichen Probleme dieser Messmethode schildert. ISO 13319 beschreibt die Electrozone-Messmethode.
ISO 4287
Diese Norm beschreibt geometrische Produktspezifikationen, also die Oberflächenbeschaffenheit, ein im Bereich des Läppens und Polierens mittels Diamant oft besprochenes Thema.
ISO 565 und ISO 3310-3
Diese Normen bestimmen die Maschensiebe, sowie die gestanzten und galvanischen Siebe, welche zur Erzeugung und Prüfung der Siebkörnungen gebraucht werden.
ISO 9284 Hiermit werden die Siebmaschinen definiert.
FEPA hat 1994 noch weitere Normen veröffentlicht:
- Messung der relativen Schlagfestigkeit von Diamant-Sägekörnungen.
- Messung des Belagegewichtes von ummantelten Diamant- und CBN-Körnungen.
ISO 13322-1:2004
Darin ist die Theorie der statischen Bildanalyse ausführlich beschrieben.
ISO 13320-1 und 13319
ISO 13320 beschreibt die Partikelmessung mittels Laserdiffraktion. Sie ist interessant zu lesen, da sie die zahlreichen Probleme dieser Messmethode schildert. ISO 13319 beschreibt die Electrozone-Messmethode.
ISO 4287
Diese Norm beschreibt geometrische Produktspezifikationen, also die Oberflächenbeschaffenheit, ein im Bereich des Läppens und Polierens mittels Diamant oft besprochenes Thema.
Vergleich der Produktbezeichnungen in internationalen Siebkorn Normen
US ANSI B74-16 Körnungen |
ISO 6106-2006 Siebkörnungs-Standard |
ISO 565 Stan- dard Sieves (for ISO 6106) |
Alter deutscher Standard DIN 848-1965 (ersetzt durch ISO 6106) |
GOST 9206-80 Russischer Standard |
|||
Bezeichnung | Bezeich- nung |
Sieb- körnungen |
Sieböffnung in µm |
Fein | Grob | Bezeich- nung |
Öffnung µm |
16/18 | D1181 | 16/18 | 1180/1000 | D1100 | |||
18/20 | D1001 | 18/20 | 1000/850 | D900 | |||
20/25 | D851 | 20/25 | 850/710 | D700 | |||
25/30 | D711 | 25/30 | 710/600 | D700 | |||
30/35 | D601 | 30/35 | 600/500 | D550 | D500 | 630/500 | 630/500 |
35/40 | D501 | 35/40 | 500/425 | D450 | D500 | 500/400 | 500/400 |
40/45 | D426 | 40/45 | 425/355 | D350 | 400/315 | 400/315 | |
45/50 | D356 | 45/50 | 355/300 | D350 | |||
50/60 | D301 | 50/60 | 300/250 | D280 | D250 | 315/250 | 315/250 |
60/70 | D251 | 60/70 | 250/212 | D220 | D250 | 250/200 | 250/200 |
70/80 | D213 | 70/80 | 212/180 | D180 | D150 | 200/160 | 200/160 |
80/100 | D181 | 80/100 | 180/150 | D180 | D150 | ||
100/120 | D151 | 100/120 | 150/125 | D140 | D150 | 160/125 | 160/125 |
120/140 | D126 | 120/140 | 125/106 | D110 | D100 | 125/100 | 125/100 |
140/170 | D107 | 140/170 | 106/90 | D90 | D100 | 100/80 | 100/80 |
170/200 | D91 | 170/200 | 90/75 | D90 | D70 | 80/63 | 80/63 |
200/230 | D76 | 200/230 | 75/63 | D65 | D70 | ||
230/270 | D64 | 230/270 | 63/53 | D55 | D50 | 63/50 | 63/50 |
270/325 | D54 | 270/325 | 53/45 | D45 | D50 | 50/40 | 50/40 |
325/400 | D46 | 325/400 | 45/38 | D45 | D50 | ||
Breite Reihe | |||||||
16/20 | D1182 | 16/20 | 1180/850 | ||||
20/30 | D852 | 20/30 | 850/600 | D700 | |||
30/40 | D602 | 30/40 | 600/425 | D500 | |||
40/50 | D427 | 40/50 | 425/300 | D350 | |||
60/80 | D252 | 60/80 | 250/180 |