Adaptiert von der 3. Auflage, Enzyklopädie des Arbeitsschutzes.

Beim Schleifen wird im Allgemeinen ein gebundenes Schleifmittel verwendet, um Teile eines Werkstücks abzunutzen. Ziel ist es, dem Werkstück eine bestimmte Form zu geben, seine Abmessungen zu korrigieren, die Glätte einer Oberfläche zu erhöhen oder die Schärfe von Schneidkanten zu verbessern. Beispiele sind das Entfernen von Angüssen und rauen Kanten von Gießereigussteilen, das Entfernen von Oberflächenzunder von Metallen vor dem Schmieden oder Schweißen und das Entgraten von Teilen in Blech- und Maschinenwerkstätten. Polieren wird verwendet, um Oberflächenfehler wie Werkzeugspuren zu entfernen. Polieren entfernt kein Metall, sondern verwendet ein weiches Schleifmittel, das in eine Wachs- oder Fettbasis gemischt wird, um eine hochglänzende Oberfläche zu erzeugen.

Schleifen ist das umfassendste und vielfältigste aller Bearbeitungsverfahren und wird bei vielen Materialien eingesetzt – überwiegend Eisen und Stahl, aber auch andere Metalle, Holz, Kunststoffe, Stein, Glas, Keramik und so weiter. Der Begriff umfasst andere Verfahren zur Herstellung sehr glatter und glänzender Oberflächen wie Polieren, Honen, Wetzen und Läppen.

Die verwendeten Werkzeuge sind Scheiben unterschiedlicher Größe, Schleifsegmente, Schleifstifte, Schleifsteine, Feilen, Polierscheiben, Riemen, Scheiben und so weiter. In Schleifscheiben und dergleichen wird das Schleifmaterial durch Bindemittel zusammengehalten, um einen starren, im Allgemeinen porösen Körper zu bilden. Bei Schleifbändern hält das Bindemittel das Schleifmittel an einem flexiblen Trägermaterial befestigt. Schwabbelscheiben werden aus zusammengenähten Baumwoll- oder anderen Textilscheiben hergestellt.

Die natürlichen Schleifmittel – natürlicher Korund oder Schmirgel (Aluminiumoxide), Diamant, Sandstein, Feuerstein und Granat – wurden weitgehend durch künstliche Schleifmittel wie Aluminiumoxid (Schmelzkorund), Siliziumkarbid (Karborund) und synthetische Diamanten ersetzt. Insbesondere zum Polieren und Polieren werden auch eine Reihe feinkörniger Materialien wie Kreide, Bimsstein, Tripolis, Zinnkitt und Eisenoxid verwendet.

Aluminiumoxid wird am häufigsten in Schleifscheiben verwendet, gefolgt von Siliziumkarbid. Für wichtige Spezialanwendungen werden natürliche und künstliche Diamanten eingesetzt. Aluminiumoxid, Siliziumkarbid, Schmirgel, Granat und Feuerstein werden in Schleif- und Polierbändern verwendet.

In Schleifscheiben werden sowohl organische als auch anorganische Bindemittel verwendet. Die Hauptart der anorganischen Bindungen sind verglastes Silikat und Magnesit. Unter den organischen Bindemitteln sind vor allem Phenol- oder Harnstoff-Formaldehyd-Harze, Kautschuk und Schellack zu nennen. Die keramischen Bindemittel und Phenolharze dominieren innerhalb ihrer jeweiligen Gruppen vollständig. Diamantschleifscheiben können auch metallgebunden sein. Die verschiedenen Bindemittel verleihen den Scheiben unterschiedliche Schleifeigenschaften, sowie unterschiedliche Eigenschaften in Bezug auf die Sicherheit.

Schleif- und Polierbänder und -scheiben bestehen aus einem flexiblen Träger aus Papier oder Gewebe, auf dem das Schleifmittel mittels eines natürlichen oder synthetischen Klebstoffs gebunden ist.

Verschiedene Maschinen werden für verschiedene Arten von Operationen verwendet, wie z. B. Flachschleifen, Rundschleifen (einschließlich spitzenloses Schleifen), Innenschleifen, Schruppschleifen und Trennen. Die beiden Haupttypen sind: solche, bei denen entweder der Schleifer oder das Werkstück von Hand bewegt wird, und Maschinen mit mechanischen Vorschüben und Spannfuttern. Übliche Ausrüstungstypen umfassen: Schleifmaschinen vom Oberflächentyp; Schleif-, Polier- und Poliermaschinen auf Sockel; Scheibenschleifer und -polierer; Innenschleifer; Trennschleifmaschinen; Bandpolierer; Tragbare Schleif-, Polier- und Poliermaschinen; und mehrere Polierer und Puffer.

Gefahren und ihre Vermeidung

Sprengung

Das größte Verletzungsrisiko beim Einsatz von Schleifscheiben besteht darin, dass die Scheibe beim Schleifen platzen kann. Normalerweise arbeiten Schleifscheiben mit hohen Drehzahlen. Der Trend geht zu immer höheren Geschwindigkeiten. In den meisten Industrienationen gibt es Vorschriften, die die maximalen Drehzahlen begrenzen, mit denen die verschiedenen Arten von Schleifscheiben betrieben werden dürfen.

Die grundlegende Schutzmaßnahme besteht darin, die Schleifscheibe so stark wie möglich zu machen; die Art des Bindemittels ist am wichtigsten. Räder mit organischen Bindungen, insbesondere Phenolharz, sind zäher als solche mit anorganischen Bindungen und widerstandsfähiger gegen Stöße. Bei organisch gebundenen Scheiben können hohe Umfangsgeschwindigkeiten zulässig sein.

Besonders Hochgeschwindigkeitsräder enthalten oft verschiedene Arten von Verstärkungen. Bestimmte Topfscheiben sind zum Beispiel mit Stahlnaben ausgestattet, um ihre Festigkeit zu erhöhen. Während der Drehung entwickelt sich die Hauptspannung um das Mittelloch herum. Zur Verstärkung des Rades kann somit der Abschnitt um das Mittelloch herum, der nicht am Schleifen teilnimmt, aus einem besonders festen Material bestehen, das nicht zum Schleifen geeignet ist. Großscheiben mit derart verstärktem Mittelteil werden insbesondere von Stahlwerken zum Schleifen von Brammen, Knüppeln und dergleichen mit Geschwindigkeiten bis 80 m/s eingesetzt.

Die gebräuchlichste Methode zur Verstärkung von Schleifscheiben besteht jedoch darin, Glasfasergewebe in ihre Konstruktion einzubeziehen. Dünne Scheiben, wie sie zum Schneiden verwendet werden, können in der Mitte oder an jeder Seite Glasfasergewebe enthalten, während dickere Scheiben je nach Dicke der Scheibe mehrere Gewebeschichten aufweisen.

Mit Ausnahme einiger Schleifscheiben kleiner Abmessungen müssen entweder alle Scheiben oder eine statistische Stichprobe davon vom Hersteller auf Drehzahl geprüft werden. In Tests werden die Scheiben über einen bestimmten Zeitraum mit einer Geschwindigkeit betrieben, die über der beim Schleifen zulässigen liegt. Die Prüfvorschriften sind von Land zu Land unterschiedlich, aber normalerweise muss das Laufrad mit einer Geschwindigkeit von 50 % über der Arbeitsgeschwindigkeit getestet werden. In einigen Ländern schreiben Vorschriften vor, dass Räder, die mit höheren Geschwindigkeiten als normal betrieben werden sollen, in einem zentralen Prüfinstitut speziell geprüft werden müssen. Das Institut kann auch Proben aus dem Rad schneiden und ihre physikalischen Eigenschaften untersuchen. Schneidräder werden bestimmten Schlagtests, Biegetests usw. unterzogen. Der Hersteller ist außerdem verpflichtet, die Schleifscheibe vor der Auslieferung gut ausgewuchtet zu haben.

Das Bersten einer Schleifscheibe kann zu tödlichen oder schwersten Verletzungen von Personen in der Umgebung und zu schweren Schäden an Anlagen oder Gebäuden führen. Trotz aller von den Herstellern getroffenen Vorsichtsmaßnahmen kann es immer noch gelegentlich zu Radbrüchen oder -brüchen kommen, wenn bei ihrer Verwendung nicht mit der gebotenen Sorgfalt vorgegangen wird. Zu den Vorsichtsmaßnahmen gehören:

• Handhabung und Lagerung. Ein Rad kann während des Transports oder der Handhabung beschädigt werden oder Risse bekommen. Bei Phenolharzrädern kann Feuchtigkeit den Haftvermittler angreifen und letztendlich dessen Festigkeit mindern. Steinzeugscheiben können empfindlich auf wiederholte Temperaturschwankungen reagieren. Unregelmäßig aufgenommene Feuchtigkeit kann das Rad aus dem Gleichgewicht bringen. Daher ist es äußerst wichtig, dass Räder in allen Phasen sorgfältig behandelt und geordnet an einem trockenen und geschützten Ort aufbewahrt werden.
• Auf Risse prüfen. Ein neues Rad sollte auf Unversehrtheit und Trockenheit überprüft werden, am einfachsten durch Klopfen mit einem Holzhammer. Eine fehlerfreie verglaste Scheibe ergibt einen klaren Klang, eine organisch gebundene Scheibe einen weniger klingelnden Ton; aber beide können vom knackenden Geräusch eines defekten Rades unterschieden werden. Im Zweifelsfall sollte das Rad nicht verwendet und der Lieferant konsultiert werden.
• Testen. Bevor das neue Rad in Betrieb genommen wird, sollte es unter Beachtung der erforderlichen Vorsichtsmaßnahmen bei voller Geschwindigkeit getestet werden. Nach dem Nassschleifen sollte die Scheibe im Leerlauf laufen, um das Wasser auszustoßen; Andernfalls kann sich das Wasser am Boden des Rads ansammeln und eine Unwucht verursachen, die beim nächsten Gebrauch zum Platzen des Rads führen kann.
• Montage. Unfälle und Brüche passieren, wenn Schleifscheiben auf ungeeigneten Vorrichtungen montiert werden – zum Beispiel auf Spindelenden von Poliermaschinen. Die Spindel sollte einen angemessenen Durchmesser haben, aber nicht so groß sein, dass sie das Mittelloch des Rades erweitert; Die Spurkränze sollten mindestens ein Drittel des Raddurchmessers betragen und aus Weichstahl oder einem ähnlichen Material bestehen.
• Speed. Auf keinen Fall darf die vom Hersteller angegebene maximal zulässige Betriebsdrehzahl überschritten werden. An allen Schleifmaschinen sollte ein Hinweis auf die Spindeldrehzahl angebracht und die Scheibe mit der maximal zulässigen Umfangsgeschwindigkeit und der entsprechenden Drehzahl einer neuen Scheibe gekennzeichnet sein. Bei Schleifmaschinen mit variabler Drehzahl und um sicherzustellen, dass Scheiben mit geeigneten zulässigen Drehzahlen in Handschleifmaschinen eingebaut werden, sind besondere Vorsichtsmaßnahmen erforderlich.
• Arbeitsruhe. Wo immer möglich, sollten starr montierte Arbeitsablagen in ausreichender Größe vorgesehen werden. Sie sollten einstellbar sein und so nah wie möglich am Rad gehalten werden, um ein Einklemmen zu verhindern, in dem das Werkstück gegen das Rad gedrückt werden und es brechen oder, was wahrscheinlicher ist, die Hand des Bedieners erfassen und verletzen könnte.
• Bewachung. Schleifscheiben sollten mit Schutzvorrichtungen versehen sein, die stark genug sind, um die Teile einer berstenden Scheibe aufzunehmen (siehe Abbildung 1). Einige Länder haben detaillierte Vorschriften bezüglich der Gestaltung der Schutzvorrichtungen und der zu verwendenden Materialien. Generell sind Gusseisen und Aluminiumguss zu vermeiden. Die Schleiföffnung sollte so klein wie möglich sein, eventuell ist ein verstellbares Nasenstück erforderlich. Wenn die Art der Arbeit die Verwendung einer Schutzvorrichtung ausschließt, können ausnahmsweise spezielle Schutzflansche oder Sicherheitsspannfutter verwendet werden. Die Spindeln und konischen Enden von Poliermaschinen mit zwei Enden können Unfälle durch Verfangen verursachen, wenn sie nicht wirksam geschützt sind.

Abbildung 1. Eine gut geschützte, verglaste Schleifscheibe, die in einem Flächenschleifer montiert ist und mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 33 m/s arbeitet

Augenverletzungen

Staub, Schleifmittel, Körner und Splitter sind eine häufige Gefahr für die Augen bei allen Trockenschleifvorgängen. Wirksamer Augenschutz durch Schutzbrille oder Brille und feste Augenschutzschilde an der Maschine sind unerlässlich; Feste Augenschutzscheiben sind besonders nützlich, wenn die Schleifscheiben intermittierend verwendet werden – zum Beispiel beim Werkzeugschleifen.

Feuer

Das Schleifen von Magnesiumlegierungen birgt ein hohes Brandrisiko, es sei denn, es werden strenge Vorsichtsmaßnahmen gegen unbeabsichtigte Entzündung und beim Entfernen und Durchtränken von Staub getroffen. Bei allen Abluftleitungen sind hohe Sauberkeits- und Wartungsstandards erforderlich, um Brandgefahren zu vermeiden und die Belüftung effizient zu halten. Textilstaub, der beim Polieren freigesetzt wird, stellt eine Brandgefahr dar, die eine gute Haushaltsführung und LEV erfordert.

Vibration

Tragbare Schleifmaschinen und Ständerschleifer bergen das Risiko des Hand-Arm-Vibrationssyndroms (HAVS), das aufgrund seines auffälligsten Zeichens auch als „weißer Finger“ bekannt ist. Zu den Empfehlungen gehören die Begrenzung der Intensität und Dauer der Exposition, die Neugestaltung von Werkzeugen, Schutzausrüstung und die Überwachung von Exposition und Gesundheit.

Gesundheitsrisiken

Obwohl moderne Schleifscheiben selbst nicht die ernsthafte Silikosegefahr darstellen, die in der Vergangenheit mit Sandsteinscheiben verbunden war, kann immer noch hochgefährlicher Quarzstaub von den zu schleifenden Materialien abgegeben werden – zum Beispiel Sandguss. Bestimmte kunstharzgebundene Räder können Füllstoffe enthalten, die einen gefährlichen Staub erzeugen. Außerdem können Harze auf Formaldehydbasis beim Mahlen Formaldehyd abgeben. In jedem Fall macht die beim Schleifen entstehende Staubmenge eine effiziente LEV unerlässlich. Es ist schwieriger, eine lokale Absaugung für tragbare Räder bereitzustellen, obwohl einige Erfolge in dieser Richtung durch die Verwendung von Auffangsystemen mit geringem Volumen und hoher Geschwindigkeit erreicht wurden. Längere Arbeiten sollten vermieden und ggf. Atemschutzgeräte zur Verfügung gestellt werden. Eine Absaugung ist auch für die meisten Bandschleif-, Endbearbeitungs-, Polier- und ähnlichen Vorgänge erforderlich. Besonders beim Polieren ist brennbarer Textilstaub ein ernstzunehmendes Problem.

Für Schutzkleidung und gute Sanitär- und Waschanlagen mit Duschen sollte gesorgt werden, eine ärztliche Überwachung ist wünschenswert, insbesondere bei Metallschleifern.

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