Optische Überwachung während des Schärfens

Optische Kontrolle spielt eine wichtige Rolle bei Schleifarbeiten. Schon während der Lernphase des Schärfens, wenn der Schleifer noch nicht geübt ist, muss er eine klare Vorstellung davon haben, was ein Grat ist, welche Kratzer von verschiedenen Schleifmitteln auf dem Sekundärfase zurückbleiben, welche Kratzer unerwünscht sind, wie die richtig polierte Sekundärfase aussehen sollte und so weiter. Ein klares Verständnis dieser komplexen Aspekte ermöglicht es, Fortschritte zu machen und das Können zu steigern.

Durch optische Kontrolle kann der Schleifer eine Reihe von Problemen lösen:

1. Überprüfen, ob der gewünschte Schleifwinkel erreicht wird. Dies ist besonders wichtig beim Wechsel der Schleifmittel, wenn diese unterschiedliche Stärken haben und der Schleifer vergisst, den Schleifmittelstärken-Ausgleich zu verwenden.

2. Kontrolle der Bearbeitung der Schneide, die am Aussehen des Grats erkennbar ist. Es ist sehr wichtig, visuell seine Anwesenheit entlang der gesamten Schneide zu überwachen und das Fehlen ungeschliffener Stellen sicherzustellen. Auch das Aussehen des Grats gehört zu diesem Punkt: dünne und flexible (folienartige) Grate können Methoden wie „Stufenschliff“ oder „technologische Barriere“ zur Entfernung erfordern. Ebenso wichtig ist die visuelle Kontrolle des vollständigen Fehlens von Grat an der Schneide nach dem Entgraten.

3. Kontrolle der Gleichmäßigkeit der Schleifspuren und der Sauberkeit der Oberfläche. Dies ist ein sehr wichtiges Kriterium, um die Eignung bestimmter Schleifmittel für einen bestimmten Stahl und die Dauer der Arbeit mit ihnen zu bestimmen. Besonders wichtig ist dies beim Schärfen von Messern mit komplexer Klingengeometrie (Tanto, Rückbiegung, veränderliche Geometrie usw.).

4. Erkennung von Steinverstopfungen, wenn Körner gröberer Schleifmittel in das weiche Bündel feinkörniger Schleifmittel gelangen und dort stecken bleiben, wodurch Kratzer auf der Oberfläche der Sekundärfase entstehen.

Für die optische Kontrolle beim Schärfen können spezielle Geräte aus anderen Bereichen menschlicher Tätigkeit verwendet werden (Medizin, Reparatur von Präzisionsgeräten, Schmuckindustrie). Das sind Lupen und verschiedene Mikroskope.

Eine Lupe ist ein optisches System, das aus einer oder mehreren Linsen besteht und dazu dient, kleine Gegenstände zu beobachten. Ihre Hauptparameter sind Durchmesser, Vergrößerung, Sichtfeld und Brennweite. Üblicherweise werden Lupen mit einer Brennweite von etwa 2–20 cm und einer Vergrößerung bis zu 40-fach verwendet, um den Schärfvorgang zu überwachen.

Der Vergrößerungsgrad oder die Vielfachheit ist der Unterschied in der Größe zwischen dem durch die Linse gesehenen Bild eines Gegenstandes und seiner tatsächlichen Größe. Je höher die Vergrößerung, desto kürzer die Brennweite. Zum Beispiel liefert eine Linse mit einer Brennweite von 2,5 cm ein klares Bild in 2,5 cm Entfernung von den Augen: Der Gegenstand in dieser Entfernung erscheint so sichtbar, als würde man ihn aus 25 cm Entfernung betrachten. Die Vergrößerung dieser Lupe beträgt 10-fach. Die Vergrößerung wird mit einer speziellen Formel berechnet: MP = 250/FL, wobei MP die Vergrößerung und FL die Brennweite in Millimetern ist. Beim Kauf einer Lupe zum Schärfen sollte man bedenken, dass mit zunehmender Vergrößerung die Tiefenschärfe und Schärfe des dargestellten Objekts abnimmt. Das heißt, je stärker das Gerät vergrößert, desto schwieriger ist es, die Schärfe zu halten, wenn man es in der Hand hält, ohne zusätzliche Halterungen zu verwenden. Außerdem gilt: Je höher die Vergrößerung der Linse, desto kleiner ihr Durchmesser, was bedeutet, dass ein kleinerer Abschnitt der Schneide auf einen Blick abgedeckt wird, ohne die Lupe zu bewegen. Und mit abnehmendem Linsendurchmesser sinkt auch die Helligkeit. Daher haben die besten Lupen einen relativ kleinen Durchmesser und eine obligatorische zusätzliche Beleuchtung.

Glas, optischer Kunststoff oder Acrylplastik sind die Materialien, aus denen moderne Lupenlinsen hergestellt werden. Eine Glaslinse hat ein beträchtliches Gewicht, erzeugt ein klares Bild und ist widerstandsfähig gegen kleinere Beschädigungen. Optischer Kunststoff ist halb so schwer wie Glas, aber recht teuer und anfällig für verschiedene Schäden. Acrylplastik ist die günstigste Variante. Es ist leichter als Glas und widerstandsfähiger gegen Zerstörung als optischer Kunststoff. Der Nachteil von Acryl ist die Unschärfe und mangelnde Bildschärfe, besonders an den Rändern der Linse.

Obwohl die Vergrößerung immer geringer ist als bei einem Mikroskop, hat die Lupe einige Vorteile bei der optischen Kontrolle. Dazu gehören ein vergrößertes Sichtfeld, die Möglichkeit, Lichtquellen von beiden Seiten zu steuern, und die Betrachtung sowohl der Sekundärfase als auch der Schneide aus jedem Winkel. Außerdem ermöglicht die Lupe eine schnelle Überwachung des Schärfvorgangs, ohne das Messer aus der Klemme zu nehmen. Dank der Lupe kann man das Ergebnis der Arbeit mit jedem Schleifmittel, die Lage und Art der Schleifspuren sowie die Entstehung des Grats in Echtzeit sehen. Ihr Einsatz ermöglicht eine schnelle Korrektur der verwendeten Schleifmittel. Zum Beispiel, wenn ein Diamantstein Ausbrüche verursacht, kann man mit keramisch gebundenen Aluminiumoxidsteinen weiterarbeiten. Oder wenn man bemerkt, dass ein bestimmter Bereich der Sekundärfase nicht richtig geschärft ist, kann man zum vorherigen Schleifmittel zurückkehren und den Fehler korrigieren. Schnelle Anwendung, Leichtigkeit und Zugänglichkeit machen die Lupe zu einem unverzichtbaren Werkzeug für Schleifer.

Ein Mikroskop (griechisch μικρός „klein“ + σκοπέω „sehen“) ist ein Gerät, das dazu dient, vergrößerte Bilder zu erhalten sowie Objekte oder Strukturelemente zu messen, die mit bloßem Auge unsichtbar sind. Seine wichtigste Eigenschaft ist die Auflösung – die Fähigkeit, ein klares, getrenntes Bild von zwei eng beieinanderliegenden Punkten eines Objekts zu erzeugen. Diese Eigenschaft wird hauptsächlich durch die Wellenlänge der in der Mikroskopie verwendeten Strahlen bestimmt. Diese können sichtbar, ultraviolett oder Röntgenstrahlen sein. Für Schärfzwecke werden Mikroskope mit sichtbaren Strahlen verwendet. Meistens kommen elektronische Geräte mit Computeranschluss (digital) oder optische medizinische Instrumente zum Einsatz. Für Schärfarbeiten reicht ein Mikroskop mit bis zu 100-facher Vergrößerung aus. Mikroskope können sehr klein sein und wie Lupen für eine schnelle Kontrolle verwendet werden. Solch ein Mikroskop hat jedoch nicht viel Leistung und keinen großen Vorteil gegenüber einer guten Lupe.

Ein leistungsstarkes Mikroskop ist meist ein stationäres Gerät, das ein beträchtliches Gewicht hat und an einem dafür vorgesehenen Platz aufgestellt wird. Dabei wird das zu untersuchende Objekt auf einen Objektträger gelegt. Das heißt, um die meisten Mikroskope beim Schärfen zu verwenden, muss man das Messer aus der Klemme nehmen. Das schränkt die Nutzung bei schneller Kontrolle erheblich ein. Daher verwenden Schleifer es meist, um die Ergebnisse ihrer Arbeit zu prüfen. Insbesondere ermöglicht das Mikroskop, sich ein Bild von der Sauberkeit der nach dem Polieren erreichten Sekundärfase zu machen und schwierige Stellen zu betrachten, die dem Schleifer begegnen können. Zum Beispiel erlaubt das Mikroskop, die Beschaffenheit eines hartnäckigen Foliengrats zu sehen und zu verstehen, warum er nicht richtig entfernt werden konnte. Es ermöglicht, die Schleifspur zu betrachten, insbesondere die unerwünschte Spur, die durch das Finish-Schleifmittel entstanden ist, und über Wege zu deren Entfernung nachzudenken. Außerdem kann dieses Gerät verwendet werden, um unerwünschte Einschlüsse auf der Oberfläche des Schleifsteins zu finden und Maßnahmen zu deren Entfernung zu ergreifen.

Die optische Kontrolle beim Schärfen ist eine der wichtigsten Methoden, um alle Vorgänge zu verstehen, die beim Wirken der Schleifmittel auf die Stahloberfläche ablaufen. Ihr Einsatz beschleunigt die Entwicklung von Schärffertigkeiten und -fähigkeiten erheblich.