Grundlegende Untersuchungen zur spanenden Bearbeitbarkeit von anorganischen Gläsern mit Einzahnwerkzeugen

Grundlegend konnte für trockene Bedingungen bei Raumtemperatur gezeigt werden, dass anorganische, optische Gläser mit scharfen Diamantschneiden optisch transparent durch viskoplastischen Spanabtrag bearbeitet werden können. Physikalisch wird dabei die bei erhöhten Schnittgeschwindigkeiten durch adiabatische Mikroscherung verursachte Viskositätserniedrigung des Glases in der Abtragungszone ausgenutzt. Die maximal nutzbare Spanungstiefe hängt von der Glasart ab und wird vor allem durch die Steilheit der Glaserweichungskurve bestimmt. "Steile" Gläser sind besser geeignet als "flache". Die erzielbare Oberflächenqualität hängt von der Schnittgeschwindigkeit und der Tiefenzustellung ab. Die Oberflächenwelligkeit störender Mikroscherbänder nimmt mit steigender Schnittgeschwindigkeit und abnehmender Zustellung ab. Im Bereich der glasspezifischen kritischen Schneidtiefe, die je nach Glasart zwischen 0,1 mym/Eingriff und 1,5 mym/Eingriff liegen kann, können unterschiedliche Brucharten die neue O berfläche zerstören. Mit ansteigender Schnittgeschwindigkeit nehmen Schneideigenspannungen infolge Eigentemperierung der Oberfläche ab: die Gefahr der Zerstörung der viskoplastisch erzeugten Oberfläche durch Sprödbruchausbreitung nimmt ab. Jedoch kann der bei hohen Schnittgeschwindigkeiten auftretende Schneidenverschleiss eine Verminderung der Oberflächenqualität durch Hitzerisse, Schneidriefen bewirken. (IWM)