Das Fertigungsverfahren „Läppen“ einfach erklärt!

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Das Läppen zählt nach DIN 8589 zu den spanenden Fertigungsverfahren mit geometrisch unbestimmter Schneide.

Im Gegensatz zum Honen und Schleifen ist die das Schleifkorn beim Läppen nicht am Werkzeug gebunden, sondern liegt in Form von kugelförmigen Schleifpartikeln (=Läppkorn) im Läppmittel vor.

Das Läppkorn wird auf das zu bearbeitende Werkstück aufgetragen und mit Hilfe der so genannten Läppscheibe bewegt. Das Läppen liefert im Vergleich zu anderen Fertigungsverfahren die besten Oberflächenrauheiten. Da beim Läppen ein ständiger Richtungswechsel der Relativbewegung zwischen Werkstück und Werkzeug erfolgt, erscheinen geläppte Oberflächen bei gleicher Rautiefe im Allgemeinen matter als geschliffene.

Für höchste Oberflächengüten sind außerdem kontrollierte Umgebungsbedingungen in Form von klimatisierten Räumen notwendig.

Für welche Bearbeitungsaufgaben eignet sich das Läppen?

Das Läppen wurde ursprünglich für die Fein- und Feinstbearbeitung entwickelt und ausschließlich zu diesem Zweck eingesetzt. Das Verfahren eignet sich aber auch für das Schruppen und kann in diesem Bereich das Schleifen an Wirtschaftlichkeit und Leistung übertreffen.

Für die Bearbeitung durch Läppen eignen sich alle festen Werkstoffe außer Weichgummi und vergleichbaren Materialien, aber beispielsweise auch Glas und Schneidkeramik. Läppbare Geometrien sind insbesondere plane Flächen und Zylinder sowie Kugeln. Mit Strahlläppverfahren lassen sich aber sogar frei geformte Oberflächen bearbeiten.

Die 5 großen Vorteile durch Läppen

  • Formgenauigkeit kleiner als 0,5 µm möglich
  • Rautiefen kleiner als Rz=0,05 µm erreichbar
  • Randschichtverfestigung und Lebensdauererhöhung bei tragenden Flächen
  • Verbesserung der Tragfähigkeit bei Lagerflächen
  • Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit

Wie funktioniert das Fertigungsverfahren Läppen?

Läppen Prinzipbild

By Bierther Submikron GmbH (http://www.submikron.com)
[GFDL or CC-BY-SA-3.0], via Wikimedia Commons

Beim Läppen ist das eigentliche Werkzeug das Läppkorn.

Das Läppkorn bildet zusammen mit der Läppflüssigkeit das sogenannte Läpmittel und verursacht den Materialabtrag am Werkstück.

Als Läppwerkzeuge werden aber umgangssprachlich allgemein Läppscheiben, -zylinder und ähnliche Hilfsmittel bezeichnet, die der Sollform des Werkstücks entsprechen und zu diesem einen schmalen Spalt bilden, in dem das Läppkorn  eingebracht wird. Durch eine Relativbewegung zwischen Läppwerkzeug und Werkstück kann das Läppkkorn die Oberfläche bearbeiten.

 

Für die Oberflächenglättung sind generell zwei verschiedene Wirkmechanismen verantwortlich:

  1. Abwälzen und Verdichten: Das Läppkorn wälzt bei diesem Vorgang zwischen Werkstück und Läppwerkzeug ab, die Materialspitzen werden durch das rollende Korn geglättet.
  2. Schneiden: Die Läppkörner verzahnen sich gleichzeitig in Läppwerkzeug und Werkstück. Aufgrund der Relativbewegung entsteht ein Materialabtrag an beiden Oberflächen und das Läppkorn zersplittert in Abhängigkeit der Prozessparameter mehr oder weniger schnell.

Die Zersplitterung der Körner bewirkt eine Verringerung der Korngröße und lässt neue scharfe Bruchkanten entstehen. Dieser selbstschärfende und verfeinernde Effekt lässt sich in der Praxis allerdings nur eingeschränkt nutzen, da mit der Zersplitterung ebenfalls die Streuung der Korngrößen zunimmt und sich dadurch die Qualität der Oberflächenbearbeitung verschlechtert. Einzelne große Läppkörner können in der geläppten Oberfläche Kratzer hinterlassen.

Die Zersplitterung kann bei großen Werkstückflächen auch zu einer ungleichmäßigen Bearbeitung führen, wenn das Läppmittel auf seinem Weg über das Werkstück immer feinkörniger wird.

Wozu braucht’s die Läppflüssigkeit?

 

Die Läppflüssigkeit sorgt für die Verteilung des Läppkorns auf der zu bearbeitenden Werkstückoberfläche, sichert den nötigen Abstand zwischen Läppwerkzeug und Werkstück, schmiert, kühlt und transportiert das verbrauchte Läppkorn ab.

Läppverfahren nach DIN 8589:

  • Planläppen
  • Trennläppen
  • Rundläppen
  • Schraubläppen
  • Wälzläppen
  • Profilläppen

Welche Läppmittel gibt es?

Das Läppergebnis ist sehr stark abhängig von der Qualität und der Wahl des richtigen Läppmittels. Folgende Läppmittel werden häufig eingesetzt:

  • Aluminiumoxid für weiche Stähle, Aluminium und Buntmetalle
  • Siliciumcarbid (SiC) für vergütete Stähle, Glas
  • Borcarbid für Keramikbearbeitung
  • Diamant/CBN (=kubisches Bornitrid) für hochharte Werkstoffe wie z.B. PKD

Die Läppmittel sind in der Regel in Pulverform oder als Läpppaste erhältlich. Die Korngrößen der Läppmittel reichen je nach Anwendungsfall von 1 µm bis über 250 µm. Einer der bekannten Hersteller von Läppmittel und Zubehör ist Lapmaster (http://www.lapmaster.de/)

Video zum Läppen:

 

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