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Nanopartikel lassen sich sogar auch im Weltraum nachweisen: In der Natur kommen Nanomaterialien beispielsweise in Vulkanasche, oder auch als sogenannte Buckeyballs vor. Diese nach dem US-amerikanischen Architekten, Philosophen und Schriftsteller Richard Buckminster Fuller benannten Kohlenstoffmoleküle (C60) lassen sich sogar im Weltraum nachweisen. Obwohl ihre Wirkmechanismen bisher nicht vollständig verstanden sind, spielen Nanopartikel eine wichtige Rolle bei der Bekämpfung von Krankheitserregern und Krankheiten. Die Träger der mRNA Impfstoffe zum Beispiel sind aus Lipidmolekülkügelchen bestehende Nanopartikel. Nanopartikel kommen außerdem in der magnetischen Tumortherapie zum Einsatz, als lokale Wärmeherde, die Tumorgewebe thermisch von innen abtöten. In regenerativer Medizin kommt Nanotechnologie als Stützstruktur für Gewebeersatz zum Einsatz.

Nano-Partikel übernehmen auch in der Medizin immer mehr wichtige Aufgaben. So werden sie neuerdings auch anstelle von Antibiolika eingesetzt. Filter gegen Viren: Viren können sich auf unterschiedliche Arten verbreiten. Einige tun dies über Tröpfchen und Aerosole wie das neue Coronavirus, andere lassen sich im Wasser finden wie Rota- oder Enteroviren. Bisher wurden solche aquatischen Viren mittels Nanofiltration oder durch das Verfahren der Umkehrosmose aus dem Wasser entfernt, was teuer ist und die Umwelt belastet. Nanofilter etwa bestehen aus erdölbasierten Rohmaterialien, die Umkehrosmose wiederum benötigt relativ viel Energie. Nun hat ein internationales Team von Forschenden unter der Leitung von Raffaele Mezzenga, Professor für Lebensmittel und weiche Materialien an der ETH Zürich, eine neue Filtermembran entwickelt, welche Viren hocheffektiv aus Wasser eliminiert und umweltfreundlich ist. Für ihre Herstellung verwendeten die Forschenden natürliche Ausgangsmaterialien.

• Wenn das Gebiss aus dem Drucker kommt
• Ultraschall für Mikroimplantate

Welche Vorteile bietet digitale Anlagenplanung? Sowohl im Automotive-Sektor als auch in vielen mittelständischen Unternehmen erfordern individuelle Produktionsumgebungen sowie sehr knappe Projektierungs- und Umbauzeiträume ein Maximum an vorausschauender Planung, damit die Integration einer Förderanlage in die vorhandenen Hallen- und Anlagen-strukturen reibungslos gelingt. Dazu erfolgt eine Maßaufnahme unter anderem mithilfe eines 3D-Scanners. So reduzieren Anlagenbauer ihren Zeitaufwand erheblich und erhöhen gleichzeitig die Genauigkeit der Messungen. Besonders vorteilhaft ist auch, dass eine von der Maßaufnahme bis hin zur Layoutkonstruktion digital projektierte Anlage äußerst ressourcenschonend ist, Materialflüsse lassen sich optimieren.

Bei dem meist steigenden Auftragseingang der letzten Jahre und des noch weiter zu erwartenden Anwachsens werden wir uns, wenn wir nicht überrundet werden wollen, mit dem Problem der Arbeitskräfteverknappung auseinanderzusetzen haben. Man kann nun dieses Problem betrachten wie man will, es gibt eigentlich nur den einen Ausweg, die Mehrarbeit durch Maschinen abzufangen. Die Forderung, die sich uns stellt, heißt: Zeit sparen, Menschen sparen, rationell arbeiten. Viel lernen kann man, wenn man sich draußen umsieht, beobachtet, was und wie es die anderen machen. Aus diesem Grunde ist auch ein sehr interessanter kritischer Bericht einer Besichtigungsreise zur Firma Ford in Detroit den Aufsätzen aus den verschiedenen Arbeitsgebieten dieses Sonderheftes vorangestellt.

Die Mechanisierung beim Schleifen und Polieren von Automobilzubehör ist bei steigenden Lohnkosten eine Notwendigkeit geworden. Für den Schleifmittelfachmann ist es zweckmäßig, auch die Bearbeitungsmethoden in fremden Ländern kennenzulernen. Eingehende Informationen sind besonders dann notwendig, wenn neue Produkte auf den Markt gebracht werden sollen. Gern ging ich auf das freundliche Angebot der Firma Ford international ein, die mir vorschlug, die „bumperplant“ (Stoßstangen-Bearbeitungsabteilung) der Firma Ford in ihrem Werk nahe Detroit zu besichtigen. Hier werden täglich 18 000 Stoßstangen und Radkappen hergestellt. Nebenbei werden jedoch noch gleichartige Produkte auch fertig bezogen.

Vor einigen Wochen endete ein mit mir geführtes längeres Gespräch über das Schleifen und Polieren zur Verschönerung von Werkstückoberflächen mit dem Satz, der Überschrift dieser Arbeit wurde. Dieser Satz umschließt das ganze Problem des automatischen Schleifens und Polierens in seiner Vielgestaltigkeit und Schwierigkeit. Er besagt ganz eindeutig, daß das automatische Schleifen zehn Mal schwieriger ist als das automatische Polieren. Nach dem derzeitigen konstruktiven Stand der Schleif- oder Polierautomaten kann weiter gefolgert werden, daß es viele, ja sehr viele Werkstücke gibt, die man bis heute keinesfalls automatisch schleifen oder mit Sicherheit polieren kann.

Das maschinelle Schleifen und Polieren in der Metall verarbeitenden Industrie ist zu einem festen Begriff geworden. Die Forderung der Industrie nach höherer Kapazität läßt sich bei dem heutigen Arbeitskräftemangel nur durch rationelle Maschinen lösen, die einen besseren und schnelleren Durchlauf gewähren. In der Praxis herrscht oft noch große Unkenntnis über die Arbeitsweise der Rundtischautomaten. Deshalb beschäftigt sich dieser Aufsatz in kurzer Form mit den Einsatzmöglichkeiten dieser Automatentype.

An sich ist es müßig, über die Vorteile der Automaten zum Schleifen und Polieren von Werkstücken im allgemeinen etwas zu sagen. Es darf angenommen werden, daß sich der Fachmann diesbezüglich aus dem Schrifttum, aus Katalogen, durch Besichtigungen usw. genügend informiert hat, so daß diese Wissensgrundlagen heute ohne weiteres als gegeben vorausgesetzt werden können. Diese kurze Mitteilung soll sich daher auf einige Hinweise und Neuerungen anhand einiger Bilder beschränken. Abb. 1 zeigt eine Universalstraße in offener Ausführung, die es ermöglicht, Polieraggregate innen und außen zu stellen und somit in vielen Fällen günstigere Platzverhältnisse in der Produktion zu schaffen.

Die Trommelschleifverfahren zum Entgraten, Schleifen und Glänzen von Massenartikeln aller Art, z. B. Dreh-, Stanz- und Ziehteile sowie Werkstücke, die durch Gießen, Pressen oder Schmieden hergestellt werden, spielen heute in der Fertigung eine wichtige Rolle. Sie werden vor allem dort eingesetzt, wo die Bearbeitung von Hand oder mit Automaten auf Schwierigkeiten stößt und die Forderungen an die Werkstücke auf die bei Rollierverfahren erreichbaren Oberflächengüten abgestimmt sind. Weil bei diesen Verfahren hohe Werkstückeinsätze möglich sind, werden beachtliche Kosteneinsparungen erzielt.

Die technische Entwicklung der Herstellung von flexiblen Schleifmitteln (Schleifbänder) hat dazu beigetragen, daß man heute die meisten Aluminium-Profilstäbe und -Flachstäbe (bis 140 mm breit) badfertig zum Eloxieren vollautomatisch schleifen kann. Bei Profil- und Flachstäben, welche rauhe oder stark mechanisch beschädigte Oberflächen aufweisen, erfolgt der erste Vorschliff mit einer Kontaktscheibe, deren Härte 50 Shore beträgt, Korn 120 oder 180, bei der zweiten Arbeitsstelle mit einer Kontaktscheibe mit einer Härte von 40 Shore, Korn 240, während bei der dritten Schleifstelle mit geschäumter Kunststoffscheibe, weicher Stofflamellenscheibe oder vollsynthetischer Gummikontaktscheibe von 35 Shorenhärte, Korn 320, gearbeitet wird.

Schon in einigen früheren Aufsätzen wurde wiederholt auf die Kostenersparnis hingewiesen, die durch den Einsatz des Trommelpolierens in der Metalloberflächenbehandlung erzielt werden kann. Wie alle Arbeitsverfahren, so ist auch das Trommelpolieren einer ständigen Weiterentwicklung unterworfen, wodurch der Anwendungsbereich stetig verbreitert wird. Die Anregungen hierzu gehen dabei oft von Interessenten aus, die irgend ein Problem auf diese Weise gelöst haben möchten.

Jede Oberfläche wird durch Polieren bzw. Schleifen zunächst schmutzig Das gilt gleichermaßen für Gegenstände aus Metall, Glas, Keramik oder aus Kunststoll (z. ß. Brillengestelle). Als nächster Arbeitsgang muß dann immer eine einwandfreie Reinigung folgen? denn nur auf wirklich sauberen Oberflächen haften anschließend aufgebrachte Schutzschichten aus Lack oder aus Metallniederschlägen. Auch muß eine Verschleppung von Polierstaub in die galvanischen Bäder vermieden werden.

Wo das Polieren aufhört, ergibt sich in der Beiriebspraxis ein Problem, das oft nicht einfach zu lösen ist und das einen nicht geringen Aufwand erfordert: Das Entfernen der Pasten und der Verschmutzung auf der Oberfläche. Auf eine Entfernung der Schleif- und Poliermittel allgemein soll in diesem Aufsatz nicht eingegangen werden, vielmehr sollen Zahlen gebracht werden, wie sie in der Praxis gefunden wurden. Aus diesen Tabellen geht hervor, daß durch die Anwendung des Ultraschalles sich die Zeiten für die Reinigung wesentlich reduzieren lassen, abgesehen von dem guten Reinigungseffekt selbst.

Die fortschreitende Entwicklung neuer Kunststoffe regt auch auf dem Gebiet der Herstellung von Schleifwerkzeugen zu ausgedehnten Forschungen an Das Patentschrifttum der letzten 10 Jahre zeigt, wie sehr man bestrebt ist die sich ergebenden Möglichkeiten zu nutzen, um der steigenden Nachfrage nach neuen und besseren Arbeitsmitteln zu begegnen. Ein Hauptaugenmerk der gesamten Entwicklung richtet sich dabei auf die Herstellung plastischer, elastischer und flexibler Schleifkörper. Besonders auf dem Gebiete der Oberflächenveredlung von Metallen und anderen Werkstoffen besteht schon lange der Wunsch, die bisher verwendeten beleimten Filz-, Lederöder Holzscheiben, Schleifpapiere usw durch feste elastische Schleifscheiben zu ergänzen. Durch Wegfall des häufigen Wechselns oder Neubeleimens könnte dabei viel Zeit gespart werden.

Durch die steigende Einebnungsfähigkeit der galvanischen Bäder gewinnt der Feinschleifvorgang eine immer größere Bedeutung. Verschiedene Scheiben, die zum Feinschleifen geeignet sind (z. B. Schmirgel-Lamellenscheiben, Schleifbänder mit flexibler Kontaktscheibe usw.) haben die früher fast ausschließlich verwendete beleimte Tuch- oder Filzscheibe in vielen Fällen verdrängt, da sie sich den Unebenheiten der zu bearbeitenden Metallteile wesentlich besser anpassen. In Bezug auf die Anpasstmigsfähigkeit an Profilierungen sind Bürsten, ob mit Fibreoder Sisalkordel besetzt, bisher unerreicht. Unbefriedigend ist in jedem Fall bei der Verwendung von Bürsten die schwache Schleifwirkung, die im wesentlichen nur durch die den Pasten beigegebenen Schmirgelzusätze hervorgerufen werden.

Bei der Endbearbeitung von Oberflächen wird das Schleifen immer einen wichtigen Platz einnehmen. Deshalb soll hier zusammengestellt werden, welche Punkte für die Wahl von Schleifmittel, Korngröße, Härte, Struktur und Bindung beim Einsatz von Schleifscheiben zu berücksichtigen sind. Bei der Auswahl von Schleifkörpern für einen bestimmten Arbeitsvorgang spielen folgende Faktoren eine Rolle: Werkstoff, Analyse und Form des Werkstückes. Zu verspanende Werkstoffmenge. Maßgenauigkeit des Werkstückes und Oberflächengüte des Fertigschliffs. Größe der Berührungsfläche zwischen Schleifkörper und Werkstück. Dazu kommen als variable Faktoren: Scheibengeschwindigkeit, Werkstückgeschwindigkeit, Geschicklichkeit und Erfahrung des Schleifers.

Das Strahlverfahren zum Zwecke der spanabhebenden und spanlosen Oberflächenbearbeitung von metallischen und nichtmetallischen Werkstücken ist aus dem rationell arbeitenden Betrieb heute nicht mehr wegzudenken. Es handelt sich hierbei um Arbeitsverfahren, bei denen als Werkzeuge körnige Strahlmittel aus Fe- und NE-Metallen, Mineralien, Zerealien und künstlichen Schleifmitteln (Elektrokor und, Silicium-Carbid u. ä.) dienen, die mit Hilfe von Luftdruck oder Schleuderrädern in trockenem Zustand auf die Werkstückoberfläche geschleudert werden.

Ein wichtiger Kostenfaktor sind die Einhänge-Gestelle in der Galvanotechnik. Wenn diese Vorrichtungen längere Zeit im Gebrauch sind, fallen hier und da Reparaturarbeiten an, die zusätzliche Kosten erbringen. Vor allen Dingen entstehen Reparaturen dadurch, daß die Kontaktstücke und -klemmen spröde werden und abbrechen, daß die stromzuführenden Haken durch Funkenerosion schadhaft werden oder daß der organische Schutzüberzug beschädigt wird und erneuert werden muß. Abgesehen von den hohen Kosten solcher Reparaturen können Beschädigungen die Badflüssigkeiten verunreinigen.