Schleifen von Quarzen mit einer Maschine

Nach dem Schnitt mit einer elektrischen Trennscheibe, ich verwende eine größere Diamanttrennscheibe mit im Rand aufgepressten und gesinterten Industriediamanten ( Ø 230 mm), werden die Stücke in weiteren Arbeitsschritten auf einer rotierenden, planen (ebenen) Graugussscheibe/Stahlscheibe (ca. 150/U min-1) mit 80er, 220er, 320er, 500er (600er) und 800er Korn geschliffen.

Nach dem Schnitt werden die Stücke gründlich gewaschen.

1. Schritt
Man sollte mit 80er Korn, wegen der schlechten Oberfläche, beginnen. Man schleift, nachdem die Fläche bereits durchgeschliffen ist, weiter bis das 80er Korn zerrieben ist. Somit wird das Schleifbild schon feiner, da die Rauhtiefen geringer werden. Es ist zu empfehlen nach jedem Schleifgang nochmals die Fläche auf der stehenden Scheibe zu "reiben" um die Fläche noch ebener zu bekommen. Das spart Zeit beim nächsten Schleifgang und gilt für alle weiteren Schleifgänge.     

2. Schritt
Nach der Reinigung meines Stückes und der Scheibe wechsele ich auf 320er Korn, auch hier gilt wieder das Korn zum Ende des Schleifvorganges hin noch weiter zu verschleifen.     

3. Schritt
Nach weiterer Reinigung gehe ich direkt auf den Feinschliff mit 800er Korn über. Dies funktioniert recht gut bei kleineren Achaten bis ca. 6 cm. Besondere Sorgfalt ist bei der Reinigung der Scheibe gefragt. Es dürfen keine Kratzer durch zurückgebliebene Reste vom Schleifmittel entstehen!

Anmerkung
Sind die Achatstücke größer, empfiehlt es sich, noch einen weiteren Schleifgang mit 500er oder 600er Körnung einzulegen. Ist die Sägefläche des Achat's schon recht plan, also ohne größeren Ausbrüche und Absätze, beginne ich mit 220er Korn, dann 500 er (600er) und wieder 800er (1000er) Korn für den Feinschliff. Das lose Schleifkorn, wir verwenden Siliziumkarbid oder Aluminiumoxid, wird mit wenig Wasser und etwas Geschirrspülmittel zu einer Paste angerührt und mit einem Borstenpinsel auf die rotierende Planscheibe aufgetragen. Nun wird die Achatfläche auf die Planscheibe aufgesetzt und mit kreisenden Bewegungen unter mittlerem Druck geschliffen.

Qualitätskontrolle
Zwischendurch wird der Achat immer wieder in einer kleinen Schüssel mit Wasser abgespült und mit Hilfe eines kleinen Schwammes oder Lappens getrocknet. Mit einer 6-fachen Lupe kontrolliere ich ob die Oberfläche sauber durchgeschliffen ist oder ich kontrolliere mittels Blick gegen eine Lampe. Beim Schleifen mit dem nächst feineren Schleifmittel werden die Rauhtiefen des vorherigen Schleifmittels herausgeschliffen. Hilfreich ist es auch die Achatfläche mit Bleistift (bitte keinen Filzschreiber o.ä. verwenden, denn der kann den Achat verfärben!) zu schraffieren, nun sehe ich schneller ob die Fläche schon durchgeschliffen ist, denn ansonsten bleibt die Schraffur an den entsprechenden Stellen stehen. Es ist darauf zu achten, dass nach jedem Schleifgang der Achat, die Scheibe, aber auch mein Arbeitsplatz, Wasserschüssel usw. peinlich genau gereinigt werden um Kratzer beim nächst feineren Schleifgang zu vermeiden. Hilfreich ist es, einen scharfen Wasserstrahl zur Reinigung meiner Achatfläche zu verwenden oder noch besser eine Ultraschallreinigung vorzunehmen (Vorsicht ist bei Stücken mit Druse geboten, dass die Kristalle nicht beschädigt werden ), denn in Ritzen und kleinen Hohlräumen der Stücke setzt sich immer Schleifmittel ab, die mir beim nächsten Arbeitsgang Ärger bereiten würden. Wie beschrieben bearbeitet man die Achate bis ca. 15 cm Durchmesser.

Mein Tipp:
Um meine Planscheibe nicht zu verschleifen, denn der Abtrag besteht nicht nur am Achat, prüfe ich regelmäßig die Geometrie (Oberfläche) meiner Scheibe mit einem Haarlineal, ein gutes Lineal tut es auch. Die Planfläche sollte leicht konvex (erhaben) sein und das Haarlineal, das ich mit der Kante auf die Planscheibe halte, entsprechend, minimal in der Mitte aufliegen. Mit dem Ergebnis kann ich dann Korrekturen an der Schale schon beim nächsten Schleifgang vornehmen, indem ich nur an den Stellen schleife, an denen etwas an der Schale abgetragen werden müsste. Ansonsten muß die Korrektur mit einem Abziehstein oder einer Stahlklinge vorgenommen werden. Dies möchte ich aber vermeiden, da auf der korrigierten Schale entstandene Riefen anfänglich wieder Kratzer verursachen können (besonders beim Feinschliff). Die Schleifschale soll etwas konvex sein, damit mein Achat dann mit minimalem Hohlschliff (konkav), beim anpolieren erst einmal leicht vom Rand her poliert wird und die Politur sich dann zur Mitte ausbreitet. Andernfalls würde meine Achatfläche sehr viel länger brauchen, bis der Rand auspoliert wäre.


4. Schritt
Poliervorgang: Die Politur nehme ich ebenso auf einer sich drehenden Graugussschale vor, sie kann aber auch aus einem anderen Material bestehen. Auf die Planscheibe habe ich eine geschäumte, poliermittelgetränkte Polyurethanfolie (Kunststofffolie) mit Pattex aufgeklebt, so wie sie die Optikindustrie verwendet. Auf einer weiteren Scheibe habe ich einen Polierfilz aufgeklebt, mit dem man ebenso auspolieren kann. Der dickere Filz passt sich besser schlechteren Oberflächen an, die Polierqualität wird mit einer Polyurethanfolie jedoch etwas besser. Weitere geeignete Poliermittelträger, die man als Untergrund verwenden kann, sind unter anderem Leder, Lindenholz, sowie andere Kunstoff-Folien (z.B. Desmopan).

Die Scheibe läuft bei mir mit ca. 250 Umdrehungen pro Minute. Sie kann aber auch wesentlich schneller laufen, allerdings spritzt es dann auch entsprechend mehr. Da ich meine Achate in der Wohnung schleife und poliere, soll es zu keinen größeren Verschmutzungen kommen. Ein mit Wasser stark verdünntes Polierpulver wird mit einem Pinsel auf die Folie aufgetragen, die Achatfläche auf die Planfläche aufgesetzt und ebenfalls unter Druck sowie kreisenden Bewegungen poliert. Als Poliermittel werden Metalloxide der "Seltenen Erden" wie z.B. das Ceroxid eingesetzt. Dieses ist für die Quarzpolitur besonders gut geeignet. Das Polieren ist ein teils chemischer, teils physikalischer Vorgang. Beim chemischen Vorgang tritt durch Hitze, Druck, Wasser, Poliermittel und Poliermittelträger eine Molekülverschiebung des Chalcedons ein. Dabei werden die Flächenspitzen in die Vertiefungen verschoben und es tritt eine Glättung ein. Beim physikalischen Vorgang werden die Spitzen zusätzlich durch die Kanten des Poliermittels abgetragen und somit geglättet. Es wirkt auch wie ein feines Schleifmittel. Durch Kontrolle mit der Lupe sehe ich, ob die fortgeschritten polierte Fläche noch "grau", also noch nicht auspoliert ist oder ob die Politur schon ausreicht, damit der Achat in seinem ganzen Glanz und seiner Schönheit erstrahlt.

Tipp:
Die Polyurethanfolie (Polier(mittel)träger) sollte öfters mit einer Stahlbürste aufgerauht werden damit sie wieder besser greift und schneller auspoliert. Auch können ringförmige Rillen oder ein Kreuz in die Folie geschnitten werden damit sich das Poliermittel besser hält und auch die Polierzeit sich dadurch etwas verkürzen kann. Dies wird umso wichtiger je schneller die Umdrehungsgeschwindigkeit der Polierschale ist.

Profis schleifen Achate in sogenannten Flachvibratoren, einem Rüttler, bei dem mehrere Achate auf einmal elektrisch geschliffen werden können. Da der Wannenboden aus Aluminium besteht, werden die Geräte meist modifiziert und durch einen Edelstahlboden (Platte) ersetzt. Das Schleifmittel zwischen Wannenboden und Achatfläche reißt durch die entstehende Reibung kleine muschelige Stücke aus der Oberfläche und es kommt zum Abtrag. Eine andere Methode mit der früher Achate bearbeitet wurden, kann man in Idar-Oberstein z.B. in der Weiherschleife am Idarbach noch heute beobachten. Dort wurde und wird auf großen Sandsteinrädern, von Wasserkraft angetrieben, die Achate bäuchlings auf den sogenannten Schleiferkippstühlen geschliffen. Poliert wurde mit Tripel (Kieselgur), auf großen Walzen aus Buchenholz. Heutzutage werden auf modernen Diamantscheiben oder weiterhin mit Sandsteinrädern, allerdings durch Motorkraft angetrieben, Achate viel effektiver bearbeitet. Größere Achate müssen für mich noch von fremder Hand geschnitten werden. Schnell laufende Sägeblätter sind allerdings keine optimale Lösung, denn sie verursachen unsaubere, nicht plane Oberflächen. Natürlich auch, wenn die zu sägenden Stücke von Hand durchgeschoben werden entstehen unebene Flächen. Nicht selten zeugen ausgebrochene Ecken, durch Vibrationen verursacht, oder gar der ganze Zerfall rissiger Stücke davon. Bessere Ergebnisse liefern langsam laufende Sägeblätter (ca. 180-350 U/min-1). Diese gibt es leider nicht zu kaufen sondern sie müssen im Eigenbau selbst hergestellt werden. Die Achate werden in einer Haltevorrichtung (z.B. einer Wippe) eingespannt und durch Ihr Eigengewicht getrennt. Der Sägevorgang dauert zwar länger, jedoch spare ich die Zeit um ein vielfaches beim Schleifen wieder ein, da ich saubere Schnittflächen erreiche. Durch die Verwendung eines Steinschneideöles wird das teure Sägeblatt geschont. Man kann als Schneideöl auch das günstigere Petroleum verwenden. Enthält das zu sägende Stück auch Rhyolith (Porphyr, Melaphyr usw.), saugt es sich allerdings mit Petroleum voll und "riecht" eine zeitlang danach, was sich aber mit der Zeit wieder verliert. Reine Chalcedon-Achate können hingegen bedenkenlos mit Petroleum gesägt werden. Man kann aber auch normales Wasser mit einem Spritzer Geschirrspülmittel und etwas Bio-Kettensägeöl verwenden. Diese Lösung ist kostengünstiger und umweltfreundlicher. Achtung! Hämatitreiche (bzw. eisenhaltige) Stücke bereiten Probleme. Beim Sägen solcher Mineralien nutzt sich mein Diamantsägeblatt wesentlich schneller ab. Ein stumpfes Sägeblatt lässt sich leicht wieder schärfen, indem man kurz in einen Schärfestein (Schleifstein) sägt. Anschließend schleife und poliere ich größere Achate von oben mittels Nasswinkelschleifer, bei dem ein Wasserschlauch angebracht ist. Somit steht ausreichend Wasser zur Spülung zur Verfügung. Die Achatstücke befestige ich mit Holzkeilen auf einem Gitterrost (Tip eines Vereinskollegen!). Mittels verschieden gekörnter Diamantschleifpads, die sich einfach durch einen Klettverschluß anbringen lassen, werden die Achate vor,- bis feingeschliffen. Die Schleifpads sind flexibel und passen sich der Oberfläche an. Poliert wird danach mit einem Filzaufsatz und wasserverdünntem Poliermittel.

Schleifpads
Achtung! Die Schleifpads dürfen nie trockenlaufen! Der Diamant wird dabei zerstört. (ist halt blos Kohlenstoff)

Natürlich sind die Anschaffungskosten der entsprechenden Ausrüstung nicht unerheblich. Die/Der interessierte Achatsammler(in) wird aber nicht umhin kommen, um eigene Achate langfristig selbst bearbeiten zu können. Man kann sich aber seine Stücke auch von fremder Hand fertigstellen lassen z.B. in Idar-Oberstein oder man behilft sich, indem man seine Stücke beim Steinmetz oder Baugeschäft sägen lässt. Schleifen kann man sie auch von Hand auf einer dickeren Glas-, Stahl,- oder Steinplatte. Das ist zwar mühsam, funktioniert aber ebenso. Poliert werden die Stücke dann auf einer ebenen Platte, auf die einen Polierträger (Filz, Leder, Kunststofffolie usw.) aufgeklebt ist. Mit wasserverdünntem Poliermittel wird das Stück dann solange auf dem Polierträger kräftig hin und her gerieben, bis die Oberfläche zu glänzen anfängt. Dieser Vorgang wird solange fortgesetzt bis der Achat auspoliert ist.


(Diese Bearbeitungsmetode geht auch nicht schneller als mit der Hand und birgt die Gefahr, das unbemerkt Kratzer auf das Material kommen! )
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