VDI 3413-2011 Belt sanding in wood working.pdf

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1、VEREIN DEUTSCHERINGENIEURE Bandschleifen in der HolzbearbeitungBelt sanding in wood workingVDI 3413Ausg. deutsch/englischIssue German/EnglishVDI-Handbuch Produktionstechnik und Fertigungsverfahren, Band 2: FertigungsverfahrenVDI-RICHTLINIENZubeziehendurch/AvailableatBeuthVerlagGmbH,10772BerlinAlleRe

2、chtevorbehalten/Allrights reservedVereinDeutscherIngenieuree.V.,Dsseldorf2011VervielfltigungauchfrinnerbetrieblicheZweckenichtgestattet/ReproductionevenforinternalusenotpermittedDie deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich.ICS 79.020The German version of this guideline shall be taken as au

3、thorita-tive. No guarantee can be given with respect to the English trans-lation.FrhereAusgabe:11.08Entwurf,deutschFormeredition:11/08Draft,inGermanonlyVDI-Gesellschaft Produktion und Logistik (GPL)Fachbereich Produktionstechnik und FertigungsverfahrenInhalt SeiteVorbemerkung . . . . . . . . . . . .

4、 . . . . . . . 2Einleitung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Anwendungsbereich . . . . . . . . . . . . . . 32 Definition des Verfahrens Bandschleifen . . . 32.1 Grundstzliche Schleifaufgaben . . . . . . 32.2 Bandschleifverfahren . . . . . . . . . . . . 42.3 Werkstoffe. . . . . . . . . .

5、. . . . . . . . 63 Werkzeugaufbau, -arten und -herstellung. . . 73.1 Schleifmittel. . . . . . . . . . . . . . . . . 73.2 Bindemittel . . . . . . . . . . . . . . . . . 103.3 Unterlage . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113.4 Verbindungsstelle . . . . . . . . . . . . . . 123.5 Angaben fr die Schleifb

6、andauswahl . . . . 143.6 Herstellung von Schleifmittel auf Unterlage. 143.7 Auswahlempfehlung fr Schleifmittel auf Unterlage . . . . . . . . . . . . . . . . 143.8 Hinweise zur Lagerung von Schleifmitteln auf Unterlage . . . . . . . . . . . . . . . . 173.9 Sicherheitshinweise fr Schleifmittel auf Unt

7、erlagen . . . . . . . . . . . . . . . 184 Maschinensysteme und Verfahren . . . . . . 194.1 Planschleifen . . . . . . . . . . . . . . . . 204.2 Rundschleifen . . . . . . . . . . . . . . . . 264.3 Formschleifen . . . . . . . . . . . . . . . . 274.4 Profilschleifen. . . . . . . . . . . . . . . . 284.5

8、Absaugung . . . . . . . . . . . . . . . . . 325 Technologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 325.1 Technologische Kenngren . . . . . . . . 325.2 Prozesskenngren . . . . . . . . . . . . . 395.3 Schleiffehler und deren Vermeidung . . . . 40Anhang Anwendungsbeispiele . . . . . . . . . . 44Wortlist

9、e deutsch/englisch . . . . . . . . . . . . . 56Wortliste englisch/deutsch . . . . . . . . . . . . . 58Schrifttum. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60Contents PagePreliminary note . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Scope . . . . . . .

10、 . . . . . . . . . . . . . . . 32 Definition of the belt sanding process . . . . 32.1 Basic sanding tasks . . . . . . . . . . . . . 32.2 Belt sanding methods . . . . . . . . . . . . 42.3 Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 Tool design, types and manufacture . . . . . 73.1 Abrasives . .

11、. . . . . . . . . . . . . . . . 73.2 Adhesives . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103.3 Backing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113.4 Belt joints . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123.5 Choosing a sanding belt . . . . . . . . . . 143.6 Production of coated abrasives . . . . . . . 143.7 Sele

12、ction guide for coated abrasives . . . . 14 3.8 Storing coated abrasives . . . . . . . . . . 17 3.9 Safety guidelines for coated abrasives . . . 18 4 Machine systems and processes . . . . . . . 194.1 Plane sanding . . . . . . . . . . . . . . . . 204.2 Rotary sanding . . . . . . . . . . . . . . . 264

13、.3 Shape sanding. . . . . . . . . . . . . . . . 274.4 Profile sanding . . . . . . . . . . . . . . . 284.5 Dust extraction . . . . . . . . . . . . . . . 325 Engineering. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 325.1 Engineering parameters. . . . . . . . . . . 325.2 Process parameters . . . . . . . . . .

14、. . . 395.3 Sanding defects and how to avoid them . . 40Annex Application examples . . . . . . . . . . . 45List of words German/English . . . . . . . . . . . 56List of words English/German . . . . . . . . . . . 58Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60April 2011B55EB1B3E14C22109E918E

15、8EA43EDB30F09DCCB7EF8AD9NormCD - Stand 2012-04Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2011 2 VDI 3413VorbemerkungDer Inhalt dieser Richtlinie ist entstanden unter Be-achtung der Vorgaben und Empfehlungen der Richt-linie VDI 1000.Alle Rechte, insbesondere die des Nachdruck

16、s, der Fotokopie, der elektronischen Verwendung und der bersetzung, jeweils auszugsweise oder vollstndig, sind vorbehalten.Die Nutzung dieser VDI-Richtlinie ist unter Wahrung des Urheberrechts und unter Beachtung der Lizenz-bedingungen (www.vdi-richtlinien.de), die in den VDI-Merkblttern geregelt si

17、nd, mglich.Allen, die ehrenamtlich an der Erarbeitung dieser VDI-Richtlinie mitgewirkt haben, sei gedankt.EinleitungDas Bandschleifen ist ein Fertigungsverfahren mit einem breiten Anwendungsspektrum. Es ist bei der Bearbeitung zahlreicher Werkstoffarten und -kombi-nationen und bei Werkstcken in nahe

18、zu beliebiger Form und Gre anwendbar (vgl. VDI 3396).Die vorliegende Richtlinie soll einen berblick ber das Bandschleifen von Holz und Holzwerkstoffen ge-ben. Zahlreiche Hlzer und Holzwerkstoffe mit nahezu beliebiger Form und Gre knnen durch Bandschleifen bearbeitet werden.Neben den Werkzeug- und Ma

19、schinensystemen um-reit die Richtlinie die Technologie und gibt Bei-spiele fr die Anwendung des Bandschleifens. Sie richtet sich an Betriebsingenieure, Holztechniker und Maschinenbediener und soll diese in der Arbeitspla-nung und -vorbereitung sowie bei der Auslegung von Bandschleifprozessen unterst

20、tzen.Hohe Zeitspanungsvolumina auch in Verbindung mit technisch hochwertigen Werkstckoberflchen sind die herausragenden Merkmale der Anwendung des Bandschleifens. Prinzipiell kann zwischen dem Schleifen von Funktionsflchen zur Erzeugung vor-gegebener Ma-, Form- und Lagetoleranzen sowie Oberflchengte

21、n und dem Schleifen zur Beseiti-gung von Oberflchen- und Randzonenfehlern unter-schieden werden. Das Bandschleifen ist zwingend anzuwenden, um dekorative Oberflchen zu erzielen.Verfahrensspezifische Merkmale des Bandschleifens sind: sehr hohe bezogene Zeitspanungsvolumina hochwertige Werkstckoberflc

22、hen bei sehr ge-ringen bezogenen Zeitspanungsvolumina kaum Einschrnkungen hinsichtlich Form und Gre der Werkstcke keine Vorspaltung, keine MesserschlgePreliminary noteThe content of this guideline has been developed in strict accordance with the requirements and recom-mendations of the guideline VDI

23、 1000.All rights are reserved, including those of reprinting, reproduction (photocopying, micro copying), storage in data processing systems and translation, either of the full text or of extracts.The use of this guideline without infringement of copy-right is permitted subject to the licensing cond

24、itions specified in the VDI notices (www.vdi-richtlinien.de). We wish to express our gratitude to all honorary con-tributors to this guideline.IntroductionBelt sanding (grinding) is a manufacturing process with a broad range of applications. It is used to proc-ess numerous material types and combina

25、tions, and workpieces of virtually any shape and size (cf. VDI 3396).The aim of this guideline is to describe the use of belt sanders to sand wood and wood-based materials. Nu-merous types of wood and wood-based materials of virtually any shape and size can be processed with the aid of belt sanders.

26、As well as providing an overview of the tooling, ma-chine systems and technology involved, the guideline provides examples of belt sanding applications. Aimed at production engineers, woodworking techni-cians and machine operators, it is designed to assist them in process planning and organisation a

27、nd the configuration of belt sanding processes.High stock removal rates combined with high quality workpiece surfaces are the chief characteristics of belt sanding. In principle a distinction is made be-tween sanding functional areas to produce specific dimensional and geometric tolerances and surfa

28、ce qualities, and sanding to remove surface and edge de-fects. The use of belt sanding is essential to achieve decorative surface finishes. Process-related features of belt sanding include: very high stock removal rates high quality workpiece surfaces with very low stock removal rates no restriction

29、s in terms of workpiece shape and size no pre-splitting, no tool marksB55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8AD9NormCD - Stand 2012-04All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2011 VDI 3413 3 bergangslose Bearbeitung komplexer Werk-stckformen schleifzeitabhngige Abnahme des

30、 Zeitspanungs-volumens beim kraftgesteuerten Bandschleifen schleifzeitabhngige Abnahme der Rauheitskenn-werte weitgehende Steuerung der Eingriffsbedingungen mittels Werkzeug und Sttzelement einfache und sichere Handhabung von Werkzeug und Maschine hohe Arbeitssicherheit1 AnwendungsbereichDie vorlieg

31、ende Richtlinie befasst sich mit dem Bandschleifen von Holz und Holzwerkstoffen nach DIN 8589-12.2 Definition des Verfahrens BandschleifenBandschleifen ist nach DIN 8589-12 ein spanendes Fertigungsverfahren mit einem vielschneidigen Werkzeug aus Schleifmittel auf Unterlage, dem Schleifband. Dieses l

32、uft ber mindestens zwei Rol-len. In der Kontaktzone wird das Schleifband durch eine dieser Rollen, ein anderes zustzliches Sttzele-ment oder ohne Sttzelement an das zu schleifende Werkstck gedrckt. Die geometrisch unbestimmten Schneiden trennen mit hoher Geschwindigkeit, unter nicht stndiger Berhrun

33、g zwischen Werkstck und Schleifkorn, den Werkstoff ab.Das Bandschleifen wird in Plan-, Rund-, Profil- und Formschleifen eingeteilt. Es stellt ein Teilgebiet der Anwendungen von Schleifmitteln auf Unterlagen dar. Neben den Endlosschleifbndern sind runde und eckige Schleifbltter, Vulkanfiberschleifsch

34、eiben, Lamellenschleifscheiben und -stifte, Belge, Rollen von Schleifmitteln auf Unterlage, Fcherschleif-scheiben und Schleifhlsen wichtige Werkzeugfor-men von Schleifmitteln auf Unterlage, die hier jedoch nicht behandelt werden.2.1 Grundstzliche SchleifaufgabenEs knnen zwei grundstzliche Schleifauf

35、gaben (Bild 1) unterschieden werden:a) Schleifen auf Ma und Form (Bild 1a) Diese Schleifaufgabe hat folgende Charakteris-tika: Die Kontur des Schleifmittels auf Unterlage bzw. des Sttzelements muss mit mglichst geringen Abweichungen auf das Werkstck bertragen werden. Die Sttzelemente mssen steif sei

36、n (harter Eingriff, Schleifen mit kon-stanter Zustellung). seamless processing of complex workpiece shapes stock removal dependant on sanding time with force-controlled belt sanders sanding-time dependant decrease of surface roughness extensive control of cutting parameters with tool and contact ele

37、ment safe and easy handling of tool and machine high operational safety1 ScopeThis guideline concerns the use of belt sanders to sand wood and wood-based materials in accordance with DIN 8589-12.2 Definition of the belt sanding processAccording to DIN 8589-12, belt sanding is a machin-ing process wh

38、ich uses a multiple cutting tool con-sisting of an abrasive bonded to a substrate, the sand-ing belt. The belt runs over at least two rollers. In the contact zone, the sanding belt is pressed onto the workpiece to be abraded by one of these rollers or an-other additional contact element, or alternat

39、ively without the use of a contact element. Material is re-moved at high speed by geometrically undefined cut-ting which achieves intermittent contact between the workpiece and abrasive grain.Belt sanding is subdivided into plane, rotary, profile and shape sanding. It is a branch of coated abrasives

40、 applications. In addition to continuous sanding belts, other important types of coated abrasive include round and rectangular sanding sheets, vulcanised fi-bre sanding discs, flap sanding discs and pencils, coatings, coated abrasive rollers, flap wheels and sanding sleeves, although these will not

41、be covered here. 2.1 Basic sanding tasksThere are two basic sanding tasks (Figure 1): a) form and dimensional sanding (Figure 1a) This sanding task has the following characteris-tics: The contours of the coated abrasive or contact element must be transferred to the workpiece as accurately as possibl

42、e. The contact elements must be rigid (hard engagement, sanding with defined (constant) stock removal. B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF8AD9NormCD - Stand 2012-04Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2011 4 VDI 3413 Die Aufgabe ist typisch fr den Kalibrier- und

43、 Profilschliff von Massivholz oder unbeschich-teten Holzwerkstoffen.b) Schleifen zur Verbesserung der Oberflche bzw. zum Herstellen einer definierten Rauheit (Fein-schliff) (Bild 1b) Diese Schleifaufgabe hat folgende Charakteris-tika: Die Grundaufgabe besteht darin, eine Schicht gleichmiger Dicke un

44、abhngig von der Werkstckkontur abzutrennen. Die ursprngliche Kontur soll weitgehend er-halten bleiben. Die Aufgabe erfordert flexible Sttzelemente, idealerweise sollte der Druck an jeder Stelle gleich sein (weicher Eingriff, Schleifen mit konstantem Druck). Die Aufgabe ist typisch fr den Schliff von

45、 Fur-nieren und Lacken.2.2 BandschleifverfahrenDie Bandschleifverfahren knnen grundstzlich nach der Art der Kontaktzone zwischen Schleifband und Werkstck (Bild 2) unterschieden werden in: Schleifen mit ebener Kontaktzone, Schleifen mit profilierter Kontaktzone Kennzeichen dieses Schleifverfahrens si

46、nd: Tendenz zu einem weichen Eingriff miger Druck geringer bis mittlerer Abtrag kleine bis mittlere Rauheit geeignet zum Abtrag dnner Schichten zur Ver-besserung der Oberflche bzw. zur Herstellung einer definierten Rauheit Schleifen mit zylindrischer Kontaktzone Kennzeichen dieses Schleifverfahrens

47、sind: Tendenz zu einem harten Eingriff hoher Druck groer Abtrag relativ raue OberflcheGeeignet fr Schleifen auf Form und Ma. This task is typically used for calibration and profile sanding of solid wood or uncoated wood-based materials.b) sanding to improve the surface finish or to pro-duce a define

48、d roughness (fine sanding) (Figure 1b) This sanding task has the following characteris-tics: The basic aim is to remove a layer of uniform thickness regardless of the workpiece contour. The original contour should be largely pre-served. Flexible contact elements are required for this task and ideall

49、y, equal pressure should be ap-plied at each point (soft engagement, sanding with constant pressure). This task is typically used for sanding veneers and coatings.2.2 Belt sanding methodsBelt sanding methods can basically be distinguished by the type of contact zone between the sanding belt and workpiece (Figure 2): sanding with plane contact zone, sanding with profiled contact zone This sanding method is charact