Schleifirrsinn

[Nemi Norison]

Ich nutze bisher zum glätten von Holzobjekten fürs Hobby immer Schachtelhalm. Eine Pflanze die es damals schon gab und zum Teil in Verbindung gebracht wird mit dem polieren von Metallobjekten. Einer Trivialnamen für Schachtelhalm Zinnkraut rührt daher das mit dieser Pflanze Zinngeschirr geputzt/poliert wurde. Für die Anwendung auf Holz direkt bräuchte ich eine Schriftquelle, da ich nicht glaube das man eine derartige Oberflächenbehandlung nach der Liegezeit im Boden, einer Kloake oder einer vermauerten Mauerniesche noch nachweisen kann. Meine Versuch haben mich da noch mal drin verstärkt. Ich habe bisher an einem Laserscanning Mikroskop eine Aufnahme von den Musterlinien eines Haithabu Löffelspatels gemacht den ich aus Kirsche geschnitzt habe und mit Schachtelhalm geglättet habe. Die Oberflächenrauigkeit ist dabei geschätzt +-20 µm (muß die Daten noch mal ordentlich auswerten lerne das Messgerät erst noch kennen). Was mich bisher immer gestört hat, war das ich für den Glättegrad von Schachtelhalm nur einen Daumenwert den ich vor Jahren mal aufgeschnappt habe in den Raum werfen konnte. Jedoch habe ich den nicht so wirklich geglaubt weil ich dachte das es mehr wäre. Deswegen habe ich ein Eibenholzbrettchen das ich tangential zur Astachse gesägt habe in 10 Brettchen von ca. 2x2 cm zersägt und die Oberflächen unterschiedlich geglättet. Mit diesen Oberflächen will ich in naher Zukunft unters Mikroskop. Folgende Probeoberflächen habe ich gemacht:

• jap. Schweifhobel
• Ziehklinge
• Schleifpapier 60iger Körnung
• Schleifpapier 100iger Körnung
• Schleifpapier 240iger Körnung
• Schleifpapier 400ter Körnung
• Schleifpapier 600ter Körnung
• Schleifpapier 1000der Körnung
• Poiliermaterialien von Micromesh diedeutlich oberhalb des 1000der Enden
• Schachtelhalm

 

[AndiP]

Für die Schleifpapiere sind ja konstante Ergebnisse zu erwarten. Hast Du geplant für die Ziehklingen und besonders für den Schachtelhalm mehrere Proben anzufertigen, um mögliche Abweichungen feststellen zu können?

 

[Nemi Norison]

Es kann sein das ich noch mal andere Proben mitnehme. Sprich das ich das noch mal wiederhole in vermindertem Umfang. Da ich das schliesslich an der Arbeit messe/aufnehme möchte ich das nicht zu sehr ausarten lassen. Hab heute mal die Proben erst mal so aufgenommen. Wenn ich weiß wie ich an die Graphen als Ascii Werte rankomme gibt es vielleicht auch noch mal schicke Kurven ;-) . Jetzt aber erst mal die Werte für die mittlere Rauheit in µm (gemittelt aus 20 parallelen Messlinien auf der Probe), wobei ich die Werte gleich mal sortiert habe von grob nach fein

Schleifmedium	mittlere Rauheit [µm]
Sandp. Körnung 60	3,543
Sandp. Körnung 100	3,293
Schweifhobel	2,635
Sandp. Körnung 240	2,076
Sandp. Körnung 400	2,462
Ziehklinge	1,482
Sandp. Körnung 600	1,438
Schachtelhalm	1,336
Sandp. Körnung 1000	1,286
Micromesh Poliermat.	1,235

Was ein wenig raussticht ist der Wert für das 400´er Papier, vermutlich habe ich hier die Meßfläche ungünstig gewählt, so das durch Kratzer auf der Oberfläche von vorhergehenden Schleifprozessen der Wert verschlächtert wurde. Ebenso würde ich vom rein visuellen Eindruck der Proben sagen das Schachtelhalm glätter ist als das 1000´er Papier. Da bei 1000 noch eine Matte oberfläche vorhanden ist , wärend es bei Schachtelhalm schon zu Glanz kommt.

 

[Anya]

Hallo Nemi, superspannende Untersuchungen!! Hätte nie gedacht, dass zwischen z.B. den Körnung 60 und 400 lediglich ein 1/1000-mm liegt, denn der Unterschied ist ja mit der Hand schon spürbar. Wie ist das beim Schachtelhalm? Schleift man mit getrocknetem oder frischen? Den eigentlichen Schleifeffekt habe ich doch durch die Kieselsäure, oder. Gibt der Schachtelhalm noch andere Bestandteile/Inhaltsstoffe ab, vielleicht irgendwelche Öle, die dafür sorgen können, dass die Oberfläche eher glänzt und glatter wird als 1000er-Schleifpapier?

 

[Nemi Norison]

Das 400´er muß ich noch mal überprüfen, ich glaube da habe ich die Messlinien ungünstig gelegt. Ich nutze Schachtelhalm der durchgetrocknet ist, von mir vor dem schleifen (halmen) aber noch mal gewässert wird so das er wieder flexibel ist. Feucht aber nit nass.

 

[Anya]

Die Messungen faszinierem mich derart, dass ich die ganze Zeit darüber am Grübeln bin Die Hauptbestandteile von Schachtelhalm sind u.a. Flavonoide, Glykoside, Kieselsäure (sowohl in gelöster, wie in kristalliner Form). Öle oder Wachse kommen wenn nur in Spuren vor. Mal abgesehen davon, dass meine obige Frage auch nur bedingt Sinn macht, denn wenn der Schachtelhalm irgendetwas abgeben würde (wie z.b. ein Öl), dann würde der Stoff ja vermutlich die Lücken füllen und die Rauigkeit würde geringer werden, was ja nicht der Fall ist. Also wird der Glanz vermutlich aus der Oberflächenstruktur kommen. Glanz entsteht, wenn das einfallende Licht unter nur einem Winkel reflektiert wird (spiegelnde Reflexion), während matte Oberflächen das Licht in alle Richtungen reflektiert (diffuse Reflexion). Spiegelnde Reflexion tritt auf, wenn die Rauhigkeit kleiner als die Wellenlänge ist, diffuse Reflexion bei größerer Rauigkeit. Die Wellenlänge des Licht ist ca. 0,4-0,7 µm, liegt also eine Größenordnung unterhalb der Rauigkeit, was für diffuse Reflexion spricht. Die Werte in der Tabelle sagen aber nur etwas über die maximale Höhe der Rauhigkeit aus, nicht aber die Freuqenz, mit der die Rauigkeit schwankt. Angenommen bei der Schachtelhalmprobe schwankt die Rauigkeit eher langsam, so wären die Schankungen in einzelnen kleinen Abschnitten hinreichend klein, so dass spiegelnde Reflexion auftreten könnte. Sandpapier besteht aus kleinen, spitzen Körnern, die beim Schleifen feine Rillen hinterlassen. Die Kieselsäure des Schachtelhalms ist ja viel komplexer aufgebaut, so dass das Abtragen beim Schleifen vielleicht eher ein flächenhaftes Abtragen ist (ist aber nur geraten). (Mal rein aus Interesse: Wie groß sind die Abweichungen der jeweils 20Messungen untereinander?) Ich gehe mal davon aus, dass du immer in eine Richtung geschliffen hast? Sind die Messungen senkrecht oder parallel zur Schleifrichtung aufgenommen? Entlang der Schleifrichtung ist die Rauhigkeit vermutlich geringer.

 

[Nemi Norison]

Von Ölen/Fetten hab ich irgendwie auch nicht das Gefühl gehabt. Sprich im Handling und vom Grundeindruck. Was die Oberflächen angeht muß ich schauen das ich nächste Woche noch mal schiefe Bilder von den Proben machen kann wo man vielleicht den leicht spiegelnden Effekt der Schachtelhalm Oberfläche sehen kann. Einen standardisierten Schleifprozess mit einer Vorzugsrichtung hatte ich nur bedingt, da ich manuell geschliefen habe. Dazu habe ich einen Holzkanntel mit einem Stück Blech drauf als Unterlage benutzt auf das ich das Schleifpapier festgehalten habe um darauf die Proben in leicht kreisenden bit 8 förmigen Bewegungen geschlifen habe. Die Kratzer durch die Schleifkörner sieht man in den Aufnahmen sogar sehr gut, jedenfalls bei den groben Papieren. Wie ich an die einzelmessungen rankomme muß ich noch untersuchen/ausprobieren. Das Gerät ist noch nicht so lange in der Firma.