Polírozás helyett tükörfényű marás
A bajorországi Germering egyik alkalmazása azt mutatja, hogy a magasfényű műanyagfelületek marásához nincs szükség speciális gépekre. Az Enggruber cég a Paul Horn GmbH-val együttműködve kristálytisztán bizonyítja, hogy ez még hagyományos gépekkel is működik. A szerszámok monokristályos gyémántból készültek, amelyek az ultraprecíziós megmunkálás során nanométeres pontossággal biztosítják a felületi minőséget. „A szerszám vágóélének minősége a döntő tényező az elérhető felületi minőség szempontjából” - mondja Aribert Schroth, a HORN szerszámspecialista és a nagy keménységű vágóanyagok termékmenedzsere.
A Münchentől nyugatra fekvő Germeringben, egy kívülről feltűnésmentesnek tűnő ipari épületben nem is gondolná az ember, hogy itt kiváló minőségű akrilüveg kijelzőket gyártanak a különböző iparágak elitje számára. A display-iparban Thomas Enggruber a „Vörös Adair” - a híres tűzoltó - néven ismert. Sokéves szakértelmével tüzet olt, és megoldja a problémákat, mielőtt azok problémává válnának. Enggruber portfóliójába tartoznak a kozmetikai displayek, díjak és trófeák, bútorok és egyéb akrilból és plexiből készült termékek. Műhelyében saját termékeket is gyárt. Például 3D hatású képkereteket és elegáns vágódeszkákat gyárt kristálytiszta műanyagból.
Tűz és láng
„Alaposan megvizsgáljuk a gyárunkban zajló folyamatokat, és folyamatosan keressük a további optimalizálási lehetőségeket” - mondja Enggruber. Az egyik fő cél az akrilüvegblokkok vagy -panelek széleinek megmunkálása volt. „A nyersanyagot fűrészelt darabok formájában kapjuk. A nagyméretű panelek gyártási folyamata során a két oldal már kristálytiszta, és védőfóliával van bevonva. Amikor azonban a paneleket méretre vágják, a négy széle a kiszállításkor érdes” - magyarázza Enggruber. Többféle módon lehet ezeket a durva éleket kristálytisztává tenni. Egyrészt az akrilüveg lánggal polírozható. Ennek során egy acetilénlámpa lángját óvatosan végig kell vezetni az élek felett. Ez tiszta felületet hoz létre, de nem tökéletesen sík. Ezenkívül hajszálrepedések is megjelenhetnek a széleken. Másrészt az élek kézzel is csiszolhatók polírozógép, más néven csiszológép segítségével. A csiszolás fényes felületet biztosít, de sok időt igényel, különösen nagy mennyiség esetén.
Az élek megmunkálására szolgáló másik eljárás a marás monokristályos gyémánt (MCD) szerszámokkal. Enggruber egy ideje már használta ezt az eljárást, de a felületi eredmények nem voltak számára teljesen kielégítőek. Emellett zavarta a korábban használt szerszámrendszerek időigényes kezelése és beállítása is. „A betétek cseréjéhez az egész szerszámot ki kellett szerelnünk, majd újra be kellett állítanunk. Ez mindig időigényes volt” - mondja Enggruber. Ennek az erőfeszítésnek és az eredménynek az optimalizálása érdekében Enggruber új szerszámmegoldást keresett.
Supermini akcióban
Egy, a HORN által egy ismert online videoplatformra feltöltött, magasfényű megmunkálási videó felkeltette Enggruber kíváncsiságát, aki ezután felvette a kapcsolatot a HORN értékesítési képviselőjével, Helmut Hoffmann-nal. Hoffmann Aribert Schroth-tal együtt elemezte Enggruber problémáit, és egy új, felhasználóbarát megoldást dolgozott ki. „A cserélhető betétek terén szerzett szakértelmünkkel a megoldás gyorsan nyilvánvalóvá vált” - mondja Hoffmann. A meglévő marótestet Posalux-csatlakozókkal szerelték fel a betétek befogadására. A HORN technikusai ezért egy Posalux kazettát terveztek, amelybe a HORN lapkáknak való fészkeket marják. A választott váltólapka a HORN Supermini szerszámrendszer speciális formája volt , amely a kazettában lévő szorítócsavar segítségével könnyen és pontosan rögzíthető elölről. Így nem volt szükség a marótest teljes eltávolítására.
A marószerszámok több vágóéllel rendelkeznek, legfeljebb öt foggal és 120 mm (4,724") átmérővel. Szerszámonként azonban csak egy MCD lapka van felszerelve. A többi lapka elővágóként szolgál, és kb. 0,1 mm-rel hátra vannak tolva. (0,004"). "Csak egy MCD betétet használnak a fényes felület előállításához, hogy az ne sérüljön meg a megmunkálás során" - magyarázza Schroth.
Enggruber két különböző gépet használ az élek polírozására, amelyek eredetileg a fafeldolgozó iparból származnak. "Iparunkban a polírozó marógépek ezen gépi koncepcióját régóta használják" - mondja Enggruber. A gépeknek csak egy tengelye van, amely a marási műveletet végzi. Az akrilüveg blokkokat vagy paneleket habszivaccsal párnázott tartószerkezet rögzíti. A másik gépkoncepció a gyalugéphez hasonló. Itt a munkadarabot két széles szalag közé kell befogni, és a marószerszámon átvezetni.
Kézművesség
A szerszám vágóélének minősége fontos szerepet játszik a tükörfényezésű felületek előállításánál. A vágóél minősége tükröződik a megmunkálandó felületen. Az MCD lapkák végső csiszolása vagy polírozása a kézművességhez hasonló. A gyémánt ékszerek forgácsolásához hasonlóan a magasfényű megmunkáláshoz szükséges szerszám vágóél megmunkálása kézzel, csiszolófogóval történik. A tömör gránitlappal ellátott légcsapágyas csiszolóasztalok optimális feltételeket biztosítanak a lapkák csiszolásához. A szemrevételezéshez 200-szoros nagyítású mikroszkópot használnak. Ennél a nagyításnál a vágóélnek teljesen mentesnek kell lennie a bevágásoktól. Az így kapott betét maximális sugara 0,0002 mm (0,000008").
A szintetikus gyémántokat főként magasfényű megmunkáláshoz használják. A szintetikus kövek előállításához két különböző eljárást alkalmaznak. A HPHT eljárásban (High Pressure, High Temperature) a gyémántok nagy nyomás és hő hatására jönnek létre. Vagyis szinte természetes módon, nem évmilliók alatt, hanem néhány órán vagy napon belül, a kívánt mérettől függően. Ebben a folyamatban a tiszta grafitpor 60 000 bar nyomáson és 1500 Celsius-fok (2732 Fahrenheit-fok) hőmérsékleten gyémánttá alakul. Az ebből a folyamatból származó gyémántokat világos sárgás szín jellemzi, amelyet a beágyazott nitrogénatomok fénytörése okoz. A szintetikus kövek maximális élhossza 10 mm (0,394"). Ezen túli méretek elméletileg lehetségesek, de nem lennének gazdaságosak.
A HORN a még tisztább MCC gyémántokra támaszkodik az MCD szerszámok felszereléséhez. Ezeket a monokristályos köveket CVD eljárással állítják elő. Különféle gázokat, főleg metánt használnak szénforrásként, amely a folyamat során lerakódik, hogy lehetővé tegye a gyémánt növekedését. A gyémántokat vastagságuktól függően kristálytiszta vagy világosbarnás szín jellemzi. Ennek az eljárásnak a fő előnye a kövek lehetséges élhossza. Ez azt jelenti, hogy akár hosszú, 30 mm-es (1,181") vágóélhosszúságú szerszámok is megvalósíthatók. Korábban természetes gyémántot kellett használni az ilyen szerszámokhoz, amelyek magas ára, ritkasága és természetes zárványai miatt nem praktikusak.
