Rollieren

Das Rollieren bezeichnet nach der 1975 freigegebenen und 2015 zurückgezogenen VDI/VDE-Richtlinie 2032 ("Rollieren und Glattwalzen") ein Verfahren zur Fertigbearbeitung der Laufflächen von Lagerzapfen an Trieben, Wellen und Achsen in Uhrwerken, Laufwerken, Mess- und Regelgeräten. Die Bearbeitungsziele sind damit nahezu identisch mit dem Glattwalzen.

VDI/VDE 2032 bezeichnet Rollieren als spanabhebendes Verfahren und zeigt die Unterschiede gemäß folgender Vergleichstabelle auf:

Eigenschaft	Rollieren	Glattwalzen
Charakteristik	spanend	umformend
Anwendung	für Außendurchmesser und Stirnflächen in der Feinwerktechnik	für Außen- und Innendurchmesser sowie für Stirnflächen in Feinwerktechnik und Maschinenbau
Durchmesserbereich	0,1 bis 8 mm Außendurchmesser	ab 0,5 mm Außendurchmesser 2 bis 400 mm Innendurchmesser
Werkzeug	umlaufende (angetriebene) Rollierscheibe	mitlaufende oder angetriebene Glättwalzen
Wirksamkeit	nur an einer Wirkstelle Berührung zwischen Rollierscheibe und dem umlaufenden Werkstück	je nach Anzahl der Glättwalzen eine oder mehrere Wirkstellen auf dem ganzen Innenoder Außenumfang vertelt

Worin genau liegen nun die Unterschiede zwischen Rollieren und Glattwalzen? In derselben Richtlinie wird man fündig und kann erkennen, dass eine Rollierscheibe mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 180 bis 300 m/min läuft, das Werkstück jedoch mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 3 bis 7 m/min. Damit wird die Rollierscheibe mit einer Differenzgeschwindigkeit zur Werkstückoberfläche betrieben.

Dies führt zur beschriebenen Spanabhebung und zu einem sehr deutlichen Unterschied zum Glattwalzverfahren, bei dem die Umfangsgeschwindigkeiten des Wälzkörpers und des Werkstücks idealerweise und definitionsgemäß identisch sind. Sind sie nicht identisch, sprechen wir von Schlupf, der i. d. R. jedoch durch geeignete Lagerung und eine geeignete An- und Abfahr- bzw. Kraftauf- und -abbaustrategie kompensiert werden muss.

Rollieren und Glattwalzen werden in der Praxis fälschlicherweise synonym verwendet. Für uns ist der Grund hierfür deutlich darin zu finden, dass in der betreffenden VDI/VDE-Richtlinie 2032 auf er ersten Seite beide Verfahren missverständlich synonym verwendet werden und erst auf den folgenden Seiten die Unterschiede deutlich werden. Die VDI-Richtlinie 3177 ist hier deutlicher, enthält aber schlicht das Wort "Glattwalzen" nicht im Titel, sondern "Oberflächen-Feinwalzen".

Diamantieren/Rollieren

Unter Diamantieren verstehen wir das Hochglanzschleifen von weicheren (z. B. Buntmetalle, Aluminium, Kunststoffe) oder härteren Materialien insbes. Nicht-Eisenmetallen mit diamantbesetzten Werkzeugen. Das Diamantieren kommt dem Rollieren am nächsten, da auch hier ein Reiben auf der Oberfläche mit leichter Spanabhebung durch einen Unterschied der Umfangsgeschwindigkeiten des Rollierkörpers (hier 0 m/min) und der Werkstückoberfläche erfolgt. Diamantieren erzeugt hochglänzende Oberflächen, wie sie zum Beispiel in der Uhren- und Schmuckindustrie oder in der Armaturenbranche benötigt werden. Je nach Material und Werkstückkontur können Oberflächenrauheiten von bis zu R_a = 0,025 µm erreicht werden.

Als Diamantieren werden in der Schmuckindustrie auch Verfahren bezeichnet, die Metalle wie z. B. Gold oder Silber so bearbeiten, dass die entsprechenden Oberflächen möglichst einen diamantähnlichen Glanz erhalten. Dies können thermische Verfahren sein. Diese Verfahren sind jedoch nicht Thema unseres Büros und unserer Partner.

Diamant-Glättwerkzeuge können Werkstoffhärten über 60 HRC bearbeiten. Die Profilspitzen werden beim Diamantdrücken in die angrenzenden Vertiefungen gedrückt. Hierzu wird durch den Diamant eine Kraft aufgebracht, die größer als die Fließgrenze des bearbeiteten Werkstoffs ist. Durch die höhere Flächenpressung des Diamants (hohe spezifische Kraft durch geringe Kontaktfläche) sind die absoluten Kräfte, die auf die Bearbeitungsmaschine und das Werkstück wirken, wesentlich geringer als beim Glattwalzen.

Das größte Potenzial setzt das Verfahren als Ersatz manueller Polierarbeiten frei. Grundsätzlich können folgende Materialien diamantiert werden:

Metalle bis zu einer Zugfestigkeit von 1.400 N/mm²
Metalle bis zu einer Härte von 65 HRC

Grenzen des Verfahrens:

Nicht plastisch verformbare oder sehr elastische Materialien (z. B. Keramik)
Metalle mit einer Zugfestigkeit größer als 1.400 N/mm²
Metalle mit einer Härte von mehr als 65 HRC
Metalle mit relativ hohem Kohlenstoffanteil