Trennen

Das Trennen der Probe vom Werkstück ist der zentrale Schritt beim materialographischen Trennen.

Die Erfüllung der nachstehend genannten Anforderungen an Probe und Verfahren ist mit der Wahl der Probe, aber auch den Auswirkungen auf den Werkstoff während des Trennprozesses und dem Trennprozess selbst verknüpft.

• Die Probe muss alle Merkmale des Werkstücks bzw. Teils, von dem es stammt, aufweisen.
• Die Trennscheibe darf beim Trennen nicht verlaufen oder blockiert werden.
• Der Verschleiß an der Trennscheibe muss minimal sein.
• Die Probe darf beim Entnehmen aus dem Gerät nicht heiß sein.
• An der Probenoberfläche dürfen keine thermischen Schädigungen bzw. Verbrennungen vorhanden sein.
• Die Oberfläche muss glatt und einheitlich mit homogenen Kratzern sein.
• Auf der Oberfläche dürfen nur minimale Grate sein.

Für das Trennen steht eine große Vielfalt an Methoden zur Verfügung. Die Anforderungen des materialographischen Trennens lassen sich aber nur mit sehr wenigen Techniken erfüllen. Eine davon, das Nasstrennschleifen, ist nachstehend beschrieben.

Trennen in der Praxis

Wahl des Trenngeräts

Die Größe des Trenngeräts wird durch die Größe des Werkstücks vorgegeben. Zum einen muss in der Trennkammer ausreichend Platz für das Werkstück sein, zum anderen muss der Durchmesser der Trennscheibe ein Durchtrennen des Werkstücks zulassen.

• Die Bewegung des Werkstücks oder der Trennscheibe entlang der drei Koordinatenachsen des Geräts (X, Y, Z) kann bei automatischen Trennmaschinen vorprogrammiert werden. Bei manuellen Geräten werden diese Bewegungen vom Anwender durchgeführt.

• Die verschiedenen Trenngeräte bieten unterschiedliche Möglichkeiten bei der Wahl von Trennmodi, was die Möglichkeiten hinsichtlich Größe und Werkstoff des Werkstücks erhöht.

• Die Präzision des Schnitts und die Fähigkeit, eine bestimmte Schnittlinie zu treffen, d. h. die Nähe zum zu untersuchenden Bereich, werden ebenfalls durch das Gerät vorgegeben. In Präzisionstrennmaschinen kann das Werkstück mit einer Genauigkeit von wenigen Mikrometern positioniert werden.

Wahl der Trennscheibe

Die Eigenschaften der Trennscheibe tragen entscheidend zur Trennqualität bei, weswegen die Wahl in erster Linie von dem zu trennenden Werkstoff abhängt. Bei Trennscheiben für das Nasstrennschleifen ist besonders auf folgende Eigenschaften zu achten:

• Größe der Scheibe
• Art des Schleifmittels
• Art des Bindemittels

Trennscheiben können sich in ihren Abmessungen, d. h. Durchmesser und Dicke, sowie der Verteilung des Schleifmittels, d. h. entweder als Ring am Umfang oder auf dem gesamten Scheibenkörper, unterscheiden. Gerade die Wahl der Größe und die Konzentration des Schleifmittels bieten Möglichkeiten, die Trennleistung zu optimieren.

In der nachstehenden Tabelle sind die besten Schleifmittel für verschiedene Werkstoffe auf Trennscheiben mit Bakelitbindung aufgeführt:

Metallgebundene Diamantschleifmittel kommen insbesondere bei Nichtmetallen mittlerer Härte zum Einsatz, wie:

Trennmodus

Direct Cut ist der am häufigsten verwendete Trennmodus. Hierbei wird die Trennscheibe direkt in das Werkstück geführt.

Zur Verbesserung dieses Trennmodus und zur Ausweitung des Anwendungsbereichs eines Trenngeräts oder einer Trennscheibe können auch andere Trennmodi berücksichtigt werden. Generell werden Verbesserungen durch die Verkleinerung der Kontaktfläche zwischen Werkstück und Trennscheibe erzielt, was mit folgenden Vorteilen verbunden ist:

• Durch eine Erhöhung der Andruckkraft pro Flächeneinheit lassen sich härtere Werkstoffe trennen, Standardwerkstoffe schneller trennen und Verschleißerscheinungen verringern. Auf diese Weise kann eine härtere Trennscheibe als beim Direct Cut für einen bestimmten Werkstoff eingesetzt werden.

• Da sich die Kontaktfläche ständig ändert, wird die Kühlung verbessert. Dies verringert das Risiko von Beschädigungen des Werkstücks und erleichtert die Präparationsarbeit nach dem Trennen.