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Polierbock

Polieren ist ein spanendes Verfahren für verschiedene Materialien. Das in der Polierpaste enthaltene Polierkorn greift mechanisch in die Oberfläche ein. Dabei werden Unebenheiten, Furchen und Riefen ausgeglichen und eingeebnet.

Belm Polieren von Automobilklarlack soll die Oberfläche möglichst glatt sein. Dadurch wird einfallendes Licht gleichmäßig stark reflektiert, was für das Auge als Hochglanz wahrgenommen wird. Beim industriellen Polieren von z. B. Messing dient das Polieren dazu, möglichst gleichmäßige Oberflächen herzustellen, sodass das Werkstück optimal für nachgelagerte Prozesse z. B. die Galvanik, vorbereitet ist.

Bei speziellen Kunststoffen und Polymeren (z. B. PMMA) werden zur Politur sogenannte thermoplastische Verfahren angewendet. Die Rauigkeitsspitzen der Oberflächenstruktur werden plastisch und teilplastisch verformt und so geebnet (auch Presspolieren; engl. Burnishing). Es erfolgt je nach Art der Politur ein kleinster bis kleiner Werkstoffabtrag (Glanzschleifen) sowie auch Verfüllen von Vertiefungen. Die damit erreichte Oberfläche ist aufgrund der Glätte oft glänzend.

Nach der DIN 8589 ist Polieren jedoch kein eigenständiges Fertigungsverfahren, sondern wird nur in Verbindung mit anderen Verfahren benutzt wie beispielsweise Polierläppen, Polierhonen oder elektrolytisches Polieren.[1]

Inhaltsverzeichnis

Der PolierprozessBearbeiten

Durch den Polierprozess wird der Zustand der polierten Oberfläche von einer matten Fläche mit nur geringer Lichtreflexion zu einer glänzenden Fläche mit starker Lichtreflexion poliert.

In den Poliermitteln sind Poliermineralien enthalten, die für eine Einebnung der Rautiefen sorgen.

Der Polierprozess umfasst oftmals mehrere Stufen. Die Polierzeit ergibt sich vor allem durch den Ausgangszustand (Vorschliff), die Leistungsfähigkeit des verwendeten Poliermittels, den gewählten Prozessparametern wie z. B. Anpressdruck und Umdrehungszahl sowie der gewünschten Endoberfläche. Je länger die Polierzeit, desto höher ist das Risiko eines Oberflächendefekts.

Die folgenden Faktoren sind ausschlaggebend für die Qualität polierter Oberflächen: Werkstoff, Vorbehandlung und Polierparameter. Der optimale Polierprozess ist abhängig von der Feinabstimmung der eingesetzten Polierwerkzeuge und Polierpasten.

Der Polierprozess ist automatisiert maschinell, maschinell oder manuell durchführbar. Beim automatisierten Polieren kommen Roboter und Rundtische zum Einsatz, die das Material polieren. Beim maschinellen Polieren wird die Politur mit rotativen sowie exzentrischen Poliermaschinen angewendet. Mit Handpolierpads oder Mikrofasertüchern kann die Oberfläche auch manuell poliert werden.

Manuelles Polieren bedeutet Gegenstände oder Flächen mit einem weichen Tuch oder einer weichen Bürste nach dem Reinigen, oft unter Zuhilfenahme chemischer Zusätze, abzureiben, damit sie glänzen. Das betrifft zum Beispiel Holzfußböden, Möbel oder Lederschuhe mit Schuhcreme. Diese Anwendungen werden meistens im häuslichen Umfeld durchgeführt.

Beim industriellen Polieren wird zum größten Teil automatisiert poliert. Beim automatisierten Polieren kommen Roboter und Rundtakttische zum Einsatz mit deren Hilfe die Werkstücke poliert werden.[2]

Poliermittel und PoliturenBearbeiten

 
Polierpaste, als Block und auf Papier aufgestrichen

Polierpasten bestehen aus der Kombination von Poliermineralien und einem Träger. Die Poliermineralien beeinflussen die Wirkung des Poliermittels. Der Träger ist zum einen nötig, um die Poliermineralien richtig anwenden zu können und sorgt zum anderen für die erforderliche Kühlung und Haftung auf der Polierscheibe oder dem Polier-Pad. Er bildet eine Schicht zwischen Oberfläche und der Scheibe. Das Polierkorn bewegt sich während des Polierens innerhalb dieses Films. Die Poliermineralien sind entweder industriell hergestellt oder haben einen natürlichen Ursprung. Der Träger definiert die Konsistenz des Poliermittels. Hier wird unterschieden zwischen festem und flüssigem Träger. Er besteht in der Regel aus folgenden Rohstoffen: Fette, Wachse, Kohlenwasserstoffe, Emulgatoren, Additive und Wasser. Feste Trägerbestehen nur aus Fetten und Wachsen.

Beim Polieren unterscheiden sich die Poliermittel in Festpasten, flüssige Emulsionen, Salben und Polituren. Festpasten und Emulsionen werden zum Polieren von Metallen, lackierten Hölzern und Edelmetallen eingesetzt. lackierte Hölzer lassen sich auch mit Salben polieren. Die Politur wird im Automobilbereich auf Klarlack eingesetzt.

Die Polierpasten einer Art sind verschiedenen Polierstufen zugeordnet. Es gibt stark abrasive Pasten (Heavy Cut), mittelstarke abrasive Pasten (Medium Cut), Finish Pasten und Versiegelungen (Protection).

Bei der herkömmlichen Politur geschieht das Abtragen und Glätten der Oberfläche mit äußerst feinen Poliermitteln wie Polierrotkuchen, Polierschiefer, Schlämmkreide, Zinnasche oder Ceroxid, die meist in einer Paste oder Flüssigkeit, manchmal Politur genannt, gebunden sind. Die Mittel sind in einem Politurträger, etwa einer Tuch-, Filz-, Gummi, Pech- oder Lederscheibe für rotierende Verfahren oder Lappen für vibrierendes Arbeiten, gebunden oder oberflächlich aufgebracht.

MetallBearbeiten

Die Bearbeitung erfolgt bei Metall meist maschinell mit rotierenden Polierscheiben aus Stoff, Filz oder Leder. Auf die Scheibe, den sogenannten Poliermittelträger, wird das eigentliche Poliermittel entweder als Suspension oder als sogenannte Festpaste aufgetragen. Das Poliermittel besteht aus verschiedenen Fetten, Ölen und dem eigentlichen Poliermittel. Dies kann z. B. Tonerde, Aluminiumoxid, Chrom(III)-oxid oder Ähnliches sein.

Elektrolytisches PolierenBearbeiten

Das elektrolytische Polieren erlaubt es, Metallteile (z. B. aus nichtrostendem Stahl, Messing, Aluminiumlegierungen u. a.) zu reinigen, entgraten und zum Glänzen zu bringen. Dabei wird das Metall in chemische Bäder eingetaucht (Elektrolyte) und einem Gleichstrom ausgesetzt.

Lackierte Oberflächen / HolzBearbeiten

Lackierte Oberflächen sind empfindliche Materialien. Der Schleifprozess muss deshalb sehr sorgfältig aufgebaut werden. Besonders wichtig ist das Abführen von Wärme und ein nicht zu grober Endschliff. Auch Holz wird zu lackierten Oberflächen gezählt. Denn nicht das Holz wird poliert, sondern der Lack, mit dem es geschützt und veredelt wird.

Das Holz wird zunächst gewässert und geschliffen und dann mit einem Lack überzogen. Nach dem Lackieren erfolgen mehrere Zwischenschliffe und ein erneutes Aufbringen von Lack, um ein Schließen der Poren und eine glatte Oberfläche zu erhalten. Am Ende dieses Vorganges wird die eigentliche Politur mittels einer schnell rotierenden Schwabbelscheibe oder an der Langbandschleifmaschine mit Hilfe eines sich rasch über die Oberfläche hinwegbewegenden Schwabbelbandes vorgenommen.

Wird für die Politur Schellack benutzt, spricht man auch von einer Schellackpolitur, die mit einem Ballen aufgetragen wird. Als Schleifmittel wird hier gerne Schachtelhalm oder Bimsmehl verwendet, der zusätzlich die Poren füllt. Da der Umgang mit Schellack nicht einfach und sehr arbeitsintensiv ist, wird er nur noch bei der Restaurierung von alten Möbeln und bei sehr hochwertigen Musikinstrumenten verwendet.

Eine weitere tradierte Methode ist die Ölpolitur. Sie wurde jedoch in der Möbelherstellung nur kurz angewandt. Deswegen und auch infolge falscher Restaurierungskonzepte sind nahezu keine Objekte mehr erhalten. Hierbei wird Leinöl als Überzug in mehreren Schichten und mit verschiedenen Schleifmitteln aufgetragen und so eine glatte Oberfläche erreicht.

Weitere Empfehlungen für das Polieren von lackierten Oberflächen:

  • Poliergeschwindigkeiten zwischen 6 und 24 m/s

Der Polierprozess für lackierte Oberflächen wird in diesen Bereichen angewendet: Möbel, Küchen, Boots- und Yachtbau, Geigen- und Klavierbau, Automobil-Interieur, Kunsthandwerk und Bilderrahmen.

SteinBearbeiten

Zum Polieren von ebenen Steinflächen benutzt man Holzrahmen oder Holzplatten, die mit Leder oder Filz bezogen und mit Bleigewichten beschwert sind. Während die zu bearbeitende Steinplatte in einem Gipsbett fixiert ist, wird der auf den Stein gelegte Schleifrahmen hin- und her bewegt, wobei zwischen Werkstück und Schleiffläche Quarzsand gespült wird, bis der Stein eine glatte Oberfläche hat. Danach wird mit fortwährend feinerem Sand oder Schmirgel weitergeschliffen.

Weitere Stufen feineren Schleifens erfolgen unter Zugabe von geschlämmter Zinnasche oder auch Tripel, einem aus Afrika importierten tonartigen Sediment, sowie feinstem Steinmehl und Wasser. Matter Glanz wird durch Polieren mit weißer Wolle erreicht, spiegelnder Glanz zuletzt durch allerfeinste, trockene Zinnasche. Kleinkunstwerke und Schmuckgegenstände werden auf Drehmaschinen und kleinen Schleiftischen bearbeitet.

KunststoffBearbeiten

Kunststoffe sind schwierig zu polieren. Werden die Werkstücke zu stark erwärmt, führt das zu einer Verbrennung bzw. Verschmelzung der Oberfläche. Außerdem besteht die Gefahr, dass eventuelle Pastenreste in die Oberfläche eingearbeitet werden. Voraussetzungen für sehr gute Ergebnisse sind ein präziser Vorschliff und kurze Polierzeiten. Die Verwendung von fetteren Pasten sorgt für eine Kühlung während des Polierens.

Kunststoffe wie Polymethylmethacrylat (Plexiglas) werden meist mittels verschiedener feiner Schmirgelpapiere und der anschließenden Behandlung mit sogenannter Polierpaste oder verschieden feiner Polierwachse poliert. Die einfachste und schnellste Methode, kleine Flächen zu polieren, wie z. B. Schnittkanten, ist das Entlangstreichen mit einer Acetylenflamme. Die Flamme sollte möglichst sauerstoffreich brennen, um Rußbildung zu vermeiden. Durch die Hitze schmilzt das Material oberflächlich und kühlt glattflächig wieder ab. Die Oberfläche ist poliert. Nachteil dieser Methode sind starke innere Spannungen im Material, die sich nach längerer Zeit als feine Risse bemerkbar machen können. Zusätzlich gefördert wird die Rissbildung durch alkoholhaltige Reinigungsmittel.

Für folgende Anwendungsbereiche wird Kunststoff poliert: Carbon-Anbauteile, Gelcoat, Formbauteile, Verbundstoffe, Plexiglas, Möbelteile, Musikinstrumente.

AutomobilklarlackBearbeiten

Beim Polieren von Automobilklarlack bewirken die Poliermineralien, die sich im Poliermittel befinden, eine Einebnung der Rautiefen. Während des Polierprozesses werden die Poliermineralien kleiner. In der Folge lässt die Abrasivität nach. Je nachdem, ob dem Polierprozess ein Schleifprozess voranging, unterscheiden sich die Aufgaben des Polierens. Mit vorherigem Schleifprozess wird der Glanzgrad der matten Schleifstelle an den Umgebungslack angepasst. Liegt kein vorheriger Schleifprozess vor, werden leichtere Umweltschäden entfernt.

Automobilklarlack kann ein- oder mehrstufig bearbeitet werden.

AluminiumBearbeiten

Beim Polieren von Aluminium muss vor allem eine Überhitzung der Oberfläche vermieden werden. Um das Material zu schonen, empfiehlt sich ein nicht zu grober Vorschliff. Für härtere Legierungen eignen sich fettere Pasten. Für weichere Legierungen werden trockenere Pasten verwendet. Bei weichen Oberflächen sollten grundsätzlich gleichmäßig große Polierkörner verwendet werden.

Weitere Empfehlungen für das Polieren von Aluminium:

  • Poliergeschwindigkeiten von 50-60 m/s
  • Überkörner in Polierprodukten vermeiden

Aluminiumabfälle, die beim Polieren entstehen, können eine Selbstentzündung hervorrufen.

Für folgende Anwendungsbereiche wird Aluminium poliert: Automobilzierleisten, Felgen, technische Bauteile, Türgriffe, Bilderrahmen, Lampen, Stuhlgestelle, Blechtafeln, Flachbleche, Haushaltswaren, Tür- und Fensterrahmen.

MessingBearbeiten

Beim Polieren von Messing kommt es vor allem auf kurze Polierzeiten an. Eine große Rolle spielt hier der Vorschliff. Ist er ungleichmäßig kann auch durch Polieren kein Ausgleich erzielt werden. Starke Polierstriche sollten vermieden werden. Das Polierbild wird erst nach dem Galvanisieren sichtbar.

Weitere Empfehlungen für das Polieren von Messing:

  • Poliergeschwindigkeiten zwischen 30 und 50 m/s

Für folgende Anwendungsbereiche wird Messing poliert: Armaturen, Musikinstrumente, Türgriffe, Uhren, technische Komponenten, Schmuck.

EdelstahlBearbeiten

Das Polieren von Edelstahl erfordert einen gleichmäßigen und feinen Vorschliff. Ansonsten lassen sich Oberflächenfehler nicht mehr durch Polieren korrigieren. Hier sollte man auf kurze Polierzeiten achten und eine zu starke Erwärmung der Bleche vermeiden, da sich das Polierstück verziehen kann.

Weitere Empfehlungen für das Polieren von Edelstahl:

  • Poliergeschwindigkeiten zwischen 30 und 35 m/s

Edelstahl wird in den folgenden Anwendungsbereichen poliert: Küchenspülen, Töpfe und Besteck, Anbauteile Automobil, medizinische Instrumente, Kunsthandwerk, Formenbau, Fahrzeugbau, Werkzeuge, Möbel und Lampen, Maschinenbauteile, Flachbleche und Endlosbänder.

Siehe auchBearbeiten

WeblinksBearbeiten

  Wikibooks: Heimwerkerhandbuch/ Polieren (Aluminium) – Lern- und Lehrmaterialien

EinzelnachweiseBearbeiten

  1. Walter Burkart: Handbuch für das Schleifen und Polierens. 6. Auflage. Eugen G. Leuze Verlag, 1991.
  2. Walter Burkart: Handbuch für das Schleifen und Polieren. 6. Auflage. Eugen G. Leuze Verlag, 1991.