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Schleif- und Trennausrüstung von Jürgen (geomueller)

Hallo alle zusammen,

wie es scheint bin ich der Einzige hier im Forum der seine Funde auch selbst trennt, schleift und poliert, oder andere die ihre Minerale selbst bearbeiten haben sich noch nicht zu erkennen gegeben. Deshalb habe ich beschlossen hier mal meine (bescheidenen) Erfahrungen sowie die Technik die ich dazu benutze mal vorzustellen um vielleicht einigen Sammlern Appetit zu machen selbst mal damit anzufangen. Schließlich wirken ja einige Sammelstücke vor allem Quarzvarietäten wie Achat, Amethyst, Jaspis oder auch Erzgangstücke erst richtig wenn sie geschliffen sind.

Zum Trennen:

Zum Trennen verwende ich eine handelsübliche, oft bei Baufirmen zum Einsatz kommende, Trennmaschine TS 350S (Bild 1).

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Diese Maschine hat eine Drehzahl von 1800 U/min, arbeitet mit Wasserkühlung und die Trennscheibe ist höhenverstellbar. Ich arbeite mit zwei verschiedenen Trennscheiben, zum einen mit einer Diamanttrennscheibe mit aufgesintertem umlaufenden geschlossenen Kranz, für kleinere und empfindliche Stücke, und zum anderen mit einer unterbrochenen segmentierten Diamanttrennscheibe, für größere und unempfindlichere Stücke. Mit der segmentierten Scheibe wird die Schnittfläche wesentlich gröber, was man mit einem intensiveren Grobschliff wieder ausgleichen muss. Die Scheiben haben beide einen Durchmesser von 350 mm, damit ist eine Schnitttiefe von 150 mm erreichbar. Über einen Schlauch und einer Pumpe werden die Scheiben durch von oben auf die Scheibe laufendes Wasser gekühlt. Alternativ kann man auch mit spezieller Kühlflüssigkeit arbeiten, die pur oder als Konzentrat erhältlich ist. Beim Arbeiten mit Kühlflüssigkeit erhöht sich die Standzeit der Trennscheibe. Bei der Trennmaschine mit der ich arbeite kann man die Steine nicht einspannen oder fixieren, sondern muss sie mit beiden Händen halten und selbst für den Vorschub sorgen. Man darf den Stein nicht zu stark an die Scheibe drücken sonst verkanntet er und es kann bis zum Stillstand der Scheibe kommen. Hat der Stein an der Grundfläche Unebenheiten kann man kleine Holzkeile unterlegen um den Stein in die gewünschte Schnittposition zu bringen. Möchte man dünne Scheiben schneiden, befestigt man mit einer Schraubzwinge einen Holzklotz fest am Schlitten und drückt den Stein beim Schneiden an diesen (siehe Bild 2).

Achtung
Ich möchte dringend davor warnen, wie es leider immer noch einige Sammler tun, Petroleum als Kühlmittel zu verwenden. Trotz guter Kühlung kann es an der Schnittfläche immer zu Funkenbildung kommen!! Leider hat es in der Vergangenheit durch diese Funkenbildung immer wieder schwere Unfälle durch Entzündung oder Verpuffung des Petroleums mit beträchtlichen Verletzungen gegeben!!!! Außerdem ist es nicht gerade gesundheitsfördernd die Petroleumaerosole die unweigerlich entstehen einzuatmen!

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Große Stücke zu zerschneiden dauert seine Zeit, sagen wir mal bei einer Achat-Porphyrkugel von ca. 30 cm Durchmesser kann das Trennen durch aus 30 min und länger dauern. Das kommt auf die Maschine, Art des Sägeblattes und Art der Kühlung an. Natürlich auch um was für Material es sich handelt, Jaspis und Achat lässt sich bei gleicher Größe schlechter trennen als z. B. Amethyst, das hängt von der Struktur des Materials ab.

Bei solch langen Schneidezeiten kann es sehr leicht passieren, das der Stein verkantet und die Schnittfläche dadurch uneben wird, was man durch sehr langes schleifen wieder ausgleichen müsste. Es kann auch geschehen das die Scheibe sich verklemmt und dabei beschädigt wird.

Aus diesem Grund werden große Steine in einer Holzkiste eingegipst und damit fixiert. Der Gips geht sehr leicht und rückstandsfrei wieder vom Stein ab wenn man ihn vorher mit Öl (oder Fett, Wachs, Pflanzenöl) einsprüht.

Es gibt aber auch Maschinen in die man den Stein (egal wie groß) fest einspannen kann, der eingespannte Stein wird dann auf einem beweglichen Schlitten mittels Zuggewicht langsam durch die laufende Scheibe gezogen.

Mit einem fest fixiertem Stein wird man beim Trenne auf jeden Fall das beste Ergebnis erzielen und sich viel Zeit und Schleifpulver beim Vorschleifen sparen.

Zum Schleifen:

Zum Schleifen benutze ich eine Maschine Marke „Eigenbau“ (Bild 3). Auf den ersten Blick sieht die Maschine vielleicht etwas primitiv aus, aber sie verrichtet seit über 25 Jahren gute Dienste und war noch nie defekt, nur den Keilriemen habe ich natürlich schon öfters gewechselt. Der Motor ist sage und schreibe ca. 40 Jahre alt und stammt aus einer Waschmaschine „Turmperle“.

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Der Motor hat eine Drehzahl von 1400 U/min und treibt über einen Treib- und Keilriemen mit einer Übersetzung von ca. 5,6 eine Kreissägenwelle an, so dass sich die darauf monierte Schleifscheibe mit ca. 250 U/min dreht (Bild 4).

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Die Schleifscheibe ist eine horizontal drehende, plan geschliffene Stahlgussscheibe mit einem Durchmesser von 320 mm, die sich in einem nach unten abgedichteten Zinkblechspülbecken mit Abfluss dreht (Bild 5). Als Schleifmittel dient Siliziumcarbid, welches mit Wasser vermengt mit einem Pinsel auf die Gussscheibe aufgetragen wird, mit der anderen Hand wird der Stein auf die Gussscheibe gedrückt. Ich verwende das Schleifmittel in drei verschiedenen Körnungen, für den Grobschliff Körnung 80, für den Mittelschliff Körnung 250 und für den Feinschliff Körnung 500. Mit dem Grobschliff werden gröbere Unebenheiten die durch das Trennen entstanden sind ausgeglichen und eine plane Fläche hergestellt. Mit dem Mittelschliff wird die plane Fläche verfeinert und einzelne Kratzer die beim Grobschliff entstehen beseitigt. Der Feinschliff ist die Vorstufe zum Polieren, die Feinschlifffläche muß an jeder Stelle gleich gut bearbeitet sein um eine optimale Politur aufbringen zu können. Wenn man hier Fehler macht nimmt die Fläche keine Politur an. Beim Schleifen wird der Stein unter leichtem Druck auf die Scheibe gehalten und immer gleichmäßig nach links und rechts bewegt, damit sich kein Schleifmittelstau zwischen Scheibe und Stein bildet der Vertiefungen in der Schlifffläche hervorrufen kann. Zwischen jedem Schleifgang muß der Stein und natürlich auch die Schleifscheibe peinlichst genau gesäubert werden (mit Bürsten und Pinsel unter fließendem Wasser), damit kein gröberes Schleifpulver beim nächst feineren Schleifang mehr vorhanden ist und hässliche Kratzer verursacht. Außerdem ist es wichtig das Schleifmittel nicht zu stark aufzutragen, das Schleifkorn muß sich letztlich in einer dünnen Schicht zwischen Schleiffläche und Schleifscheibe frei bewegen können um eine Schleifwirkung zu erzielen. Wenn sich zu viel Schleifpulver und Abrieb auf der Scheibe befindet gibt man klares Wasser auf die drehende Gussscheibe und die Scheibe säubert sich durch die Fliehkraft selbst. Den Stein muß man auch von Zeit zu Zeit abschnittweise um die eigene Achse drehen um den Druckpunkt beim Schleifen öfter mal zu verändern, damit erreicht man eine gleichmäßige Schleiffläche.

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Zum Polieren

Je feiner das Schleifpulver beim letzten Schleifgang ist um so besser und schneller lässt sich eine gute Politur aufbringen. Ich verwende, wie schon gesagt, Feinschleifmittel mit der Körnung 500, Schleifmittel mit der Körnung 800 wäre aber besser. Zum Polieren klebe ich eine hartgepresste Nadelfilzscheibe mit einem Durchmesser von 35 cm auf die Gussscheibe. Als Poliermittel verwende ich Polierkorund (Al2O3), welches ebenfalls mit Wasser vermischt mit einem Pinsel auf die Filzscheibe aufgetragen wird. Beim Polieren ist es wichtig das die Filzscheibe ausreichend feucht ist und immer genug Poliermittel aufgetragen wird. Das richtige Verhältnis zwischen Polermittelmenge und Feuchte ist Gefühlssache, ist zu wenig Poliermittel auf der Scheibe bzw. ist die Scheibe zu trocken dauert die Politur erheblich länger. Weiterhin ist es unbedingt darauf zu achten, dass der Stein immer nach links und rechts hin und her bewegt wird um einen Stau von Poliermittel zwischen Filz und Stein zu vermeiden! Sonst schleifen sich Kerben in die Polierfläche ein (sog. Kantenabrieb), den man nicht wieder weg bekommt und man fängt wieder von vorn an.

Wenn man eine solche Schleif/Poliermaschine nicht selbst bauen kann oder will, kann man sie natürlich wie auch sämtliches Zubehör kaufen. Hier noch ein paar Adressen dazu wo man die entsprechenden Maschinen usw., kaufen kann bzw. wo man sich auch Anregungen abschauen kann um Schleifmaschinen selbst zu bauen.

Bild 6, Schleifgut in Bearbeitung

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Viel Spaß beim tüfteln, bauen und schleifen,

Gruß Jürgen (geomueller)


Zusatzinformationen zum Thema von Profipräp

(Berufspräparatorin am Institut für Paläontologie an der Universität Erlangen-Nürnberg)

Ich arbeite als Profi auch mit SiC und zwar Körnungen 120, 220, 400 und 800. Bei ganz empfindlichen Sachen nehme ich auch zum Schleifen Aluminiumoxid. Anschließend Politur mit sogenannter Diamantine (kalziniertes Aluoxid), geht noch besser als normales Aluoxid auf einer Filzscheibe. Beim Polieren ist es wichtig, dass man die Scheibe vorher wässert, damit sie nicht zu trocken läuft (1/2 Stunde ist ideal).

Wenn man keine Schleifmaschine hat, tun es auch ganz einfach Glasplatten, die man sich für wenig Geld beim Glaser holen kann. Darauf achten, dass man die Scheiben gleichmäßig benutzt, sonst hat man schnell "Eier", weil in die Mitte der Scheibe eine Vertiefung reingeschliffen ist. Also immer über den Rand hinaus schleifen (Putztuch drunterlegen, saugt den Schmodder der rausläuft auf). Das Pulver muss beim Schleifen schön feucht sein. So viel Pulver nehmen, dass es eine undurchsichtige Schlämpe wird. Von Hand dauert es zwar länger, ist aber für den Anfang billiger. Ausserdem hat man als Schleifanfänger meist Probleme bei den feinen Körnungen (ab 400er) kratzerfrei zu arbeiten. Meinen Studenten empfehle ich auch, 800er auf der Glasplatte zu schleifen, weil man auf der rotierenden Scheibe nur mit Übung kratzerfrei arbeiten kann (der Schleifmittelfilm ist ja nur noch sehr dünn und reisst ohne Übung schnell ab).

Wichtig ist immer das Säubern, bevor die nächstfeinere Körnung genommen wird (Ultraschallbad ist dafür optimal).

Falls die Probe zu rissig ist oder zu porös ist, imprägniere ich mit Epoxidharz, das zur Betonimprägnierung genommen wird. Ein gutes Epoxilaminierharz tut es auch: auf die zu imprägnierende Seite aufstreichen und aushärten lassen (ich imprägniere im Vakuum, das ist für euch aber zu teuer). Wichtig bei Epoxidharzen: Mischungsverhältnis ganz genau einhalten, sonst wird es nicht hart + mindestens 2 Minuten gut rühren, weil sonst wird es auch nicht hart. Das ist anders als z. B bei Polyesterharz, wo der Härter nur ein Katalysator ist und auch bei schlechtem Mischen und unterschiedlicher Härtermenge das Zeug irgendwann fest ist. Epoxidharz besteht aus Harzketten und Härterketten, die zusammen das Polymer bilden: Also braucht grob gesagt jedes Harzmolekül ein Härtermolekül zum festwerden. Bleibt was übrig, wird es nicht fest. Hat man schlecht gerührt, sitzen die Harzmoleküle in einer Ecke, die Härtermoleküle in der anderen und nur da, wo direkter Kontakt besteht wird es fest. Ist das Epoxidharz dann fest, ist das Schleifen etwas langwieriger, weil das Epoxidharz eine gewisse Schleifzähigkeit hat. Ich hoffe, das hilft euch weiter.

Gruß Profipräp


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