Shärfen mit Laser ???

DeadlyEdge

Mitglied
Ich wollte schon lange diese Frage stellen , und da gerade in dem Microtech Forum davon gesprochen wird ...ich habe gedacht , die Frage ist ein eigenes Thema wert .
Man hört hin und wieder darüber - ob in irgendeiner TV-Shop-Werbung oder halt von jemandem , der sich zwar für Messer und ähnliches begeistert , aber eigentlich wenig Ahnung hat .
Ich habe gedacht , Rasierklingen werden in der Regel so geschärft , in einer der roman<->Günter Diskussionen hat man aber geschrieben , daß auch Rasierklingen mechanisch (abrasiv) geschärft werden (an rotierenden Lederscheiben abgezogen oder so) .
Hier meine Überlegungen zum Thema :
Es würde mich sehr wundern , wenn Laserschärfen zu guten Ergebnissen führt : wenn es überhaupt möglich ist , auf diese Weise zu schärfen (daß der eigentliche schneidende Rand nicht verbrennt) , so würde die erreichte Schärfe nicht allzu lang halten (schon klar warum - die Scneide verbrennt zwar nicht , erhitzt sich aber genug , um zu weich zu werden , und das zunehmend , je näher zum schneidenden Rand - dünnere Querschnitte erhitzen sich exterm schnell) .
Das ist aber nur was ich mir denke , reines Philosophieren , was nicht auf Kenntissen basiert <IMG SRC="smilies/biggrin.gif" border="0"> .
Interessant , was die Messerprofis sagen werden - gibt es sowas überhaupt , funktioniert es , wer macht es usw ???
Grüsse ,
Martin
 

Tobse

Mitglied
Im Prinzip ist der Laser wohl eines der vielfältigsten Werkzeuge zur Materialbearbeitung und Untersuchung. Und so grotesk es klingt: 'Schneiden' oder Bohren ist mit bestimmten Lasern möglich, ohne das Werkstück deutlich zu erwärmen. Der Trick ist die Verwendung von ultrakurzen Laserpulsen (ultrakurz heißt hier im Bereich von Pikosekunden, also etwa 1000mal kürzer als die Taktzeit eines schnellen PCs). Durch den kurzen intensiven Puls kann Material so schnell verdampft werden, daß kaum Wärme an den Rest des Werkstücks abgegeben wird. Solche Laser sind meines Wissens bisher aber eher in Labors zu finden, da Preis und Handhabung den Einsatz in den Industrie noch nicht erlauben. Ob sie beim Messerschärfen theoretisch Vorteile bringen könnten, bezweifle ich allerdings, da durch die Optik der minimale Fokusdurchmesser auf einige Mikrometer begrenzt ist, durch Polieren kommt man mit mechanischen Mitteln wahrscheinlich genausoweit. Zum Schneiden von Blechen und zur Oberflächenhärtung werden Dauerstrich-Laser aber bereits seit Jahren eingesetzt.

Munter bleiben,
Tobse !
 

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herbert

MF Ehrenmitglied
Tja, ich bin da auch kein Spezialist, aber es gibt da einige interessante Punkte: man kann mit Lasern bei Stählen auch den Werkstoff lokal anschmelzen, diese kleine Menge Schmelze kühlt dann ultrarasch ab durch die umgebende Materialmenge, und das erstarrte Gefüge zeigt eine typische, nicht in Körnern aufgelöste Struktur (ähnlich wie adiabatische Scherbänder). Diese (amorphen?) Strukturen sind sehr hart. Vielleicht beruht die Schleiferei darauf. Ist aber mE nicht der Weg des Messerfreundes, da man mechanisch immer bessere Ergebnisse erzielt (im Sinne einer Druckschnittfähigkeit und echter Schärfe).
Hab ich übrigens jetzt gelernt: ein Messer ist dann scharf, wenn es in der Lage ist, etwa 3 mm oberhalb der Haut ein Haar gegen die Kraft, die das Haar gegen Umbiegen elastisch aufbringt, zu fassen und zu kappen. Geht übrigens bisher nur mit meinem Rasiermesser, ein anderes habe ich noch nicht so scharf. Ob das mit Laser geht, wage ich zu bezweifeln. Aber ich höre.....
 

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roman

MF Ehrenmitglied
oAlso das mit dem laserschärfen ist mir neu.
was ich kenne ist laserhärten oder wie herbert und tobse es beschrieben haben auch einn Materialabtrags methode nut zum schäfen da denk ich mußman so intensiv draufgehn das der stahl wiederweich wird.
es gibt nanometertaster die ein atom auf der spitze einer nadel sitzen haben aber das wird irgndwie physikalisch gemacht <IMG SRC="smilies/cwm12.gif" border="0">
das laserhärten ist allerdings ne interresante sache wenn man sichs leisten kann. <IMG SRC="smilies/cwm52.gif" border="0">
das geile daran ist das man ultrahihe aufheitz und abkühlgeschwindigkeiten erreicht damit leider nut ein paar µm tief und einmal nachgeschliffen und das gute zeugs ist weg... <IMG SRC="smilies/glglglgl.gif" border="0">
 

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Georg

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hallo,

bald komme ich mir wie ein noergler vor, nur kommt mir das mit den "amorphen" spitzen ein wenig spanisch vor. Ich weiss dass man amorphe metalle (z.b. fuer tonbandkoepfe) erzeugt. dabei wird schmelze auf eine kupfertrommel abgelegt (mit ca. 50km/h) und es entsteht ein sehr duenner film. diese stuecke werden nun geschichtet. nun ist kupfer ein sehr guter waermeleiter und dennoch ist eine massive trommel erforderlich. dass man mittels eines lasers und eigenkuehlung die amorphen metalle (oder metallischen glaeser) erzeugen kann, ist mir neu, ich wage es sogar zu bezweifeln. fakt ist aber: metallische glaeser sind SEHR interessant: hochfest, sehr hart, aber nur sehr schwer herzustellen. die abkuehlung muss vorbei an der kristallisationsnase erfolgen, so dass ein solidus entseht, bevor sich strukturen bilden konnten.

beim spitzenhaerten (sei es induktiv oder mit laser) sorgen die hohen abkuehlraten, wie von roman beschrieben, fuer die hohen haertewerte (oft 72HRC). zugleich ist die schneide sehr gut gestuetzt, aber will man so ein messer benutzen, braucht man zum nachschaerfen eine eigene haerteeinrichtung.

gruesse georg

[ 18-04-2001: Nachricht editiert von: Georg ]
 

Claymore

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hmm,

vielleicht war die Frage ja auch :
wie Schärfe ich mein Laserschwert
<IMG SRC="smilies/biggrin.gif" border="0"> <IMG SRC="smilies/biggrin.gif" border="0"> <IMG SRC="smilies/biggrin.gif" border="0">

sorry
 

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Tobse

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@roman: Taster für Rastertunnelmikroskope kann man recht banal herstellen: einen Draht (meist Platin-Iridium-Legierung) im flachen Winkel mit dem Drahtschneider kappen - Das reicht, um eine Spitze zu erzeugen, die nur wenige Atome enthält. Auch wenn diese Spitze relativ 'stumpf' ist, d.h. nach oben sehr schnell dicker wird, kann man damit Oberflächen mit einer Auflösung von Nanometern oder besser untersuchen (Grund dafür ist, daß der Tunnelstrom zwischen Oberfläche und Spitze exponentiell mit dem Abstand abfällt und daher wirklich nur die Atome der Spitze, die am dichtesten an der Oberfläche sind, berücksichtigt werden müssen). Für spezielle Anwendungen gibt es solche Tastspitzen natürlich auch in teuer...

Munter bleiben,
Tobse !
 

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Odin

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Als erstes sind die Taster aber unbezahlbar und zweitens ist das Führungssystem für den Taster unbezahlbar.
Ich weiss nicht wie dicht die Metallspitze an das Atom rankommen muss bis die elektronen anfangen überzuspringen, ist aber sehr dicht (also nix für zittrige Hände <IMG SRC="smilies/biggrin.gif" border="0"> )
Sehr teuer wird es auch nochmal bei den Geräten die die Spannung messen sollen...
 

Odin

Mitglied
Als erstes sind die Taster aber unbezahlbar und zweitens ist das Führungssystem für den Taster unbezahlbar.
Ich weiss nicht wie dicht die Metallspitze an das Atom rankommen muss bis die elektronen anfangen überzuspringen, ist aber sehr dicht (also nix für zittrige Hände <IMG SRC="smilies/biggrin.gif" border="0"> )
Sehr teuer wird es auch nochmal bei den Geräten die die Spannung messen sollen...
Ich weiss nicht wie lange man an einer normalen Klinge in der Industrie sitzt um sie zu schärfen, Für ein ausrichten einer Probe an einem Raster EM braucht man mehr als ein Tag...
 

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herbert

MF Ehrenmitglied
@georg: Hast schon recht, ist vielleicht nicht der richtige Mechanismus. War eher als Hypothese gedacht. Ich glaube auch nicht, daß es sich dabei um echt amorphes Material handelt, nur um rasch abgekühltes halt. Und das ist sicher nicht mit dem technisch angewandten Prozeß der Kupferabkühlung zu vergleichen. Eher mit den adiabatischen Scherbändern, die zB. auch bei sehr schlechten Wärmeleitern (für Metalle jedenfalls) wie Tantal vorkommen. Lokale Aufschmelzung halt und rasche Erstarrung, so daß man im Schliff keine Erstarrungsstrukturen mehr auflösen kann. Inweiweit diese rasch abgekühlten Materialmengen streng amorph sind, kann ich nicht beurteilen.
 

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Tobse

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@Odin:
Stimmt, der Rest der RTM-Technik ist nicht billig, aber Forschung kostet eben Geld(Das wird aber größtenteils bei den Doktorandengehältern wieder eingespart <IMG SRC="smilies/cwm36.gif" border="0"> ) Die Abstände zwischen Spitze und Oberfläche liegen bei einigen Nanometern, entsprechend einigen Hundert Atomdurchmessern. Das solche Präzision mit mechanischen Mitteln (Piezokeramiken und ultrapräzise Schrittmotoren) überhaupt erreichbar ist, ist schon ein kleines Wunder.
So viel High-Tech werden wir beim Messerschleifen wohl nie sehen, höchstens eine Optimierung der bestehenden Verfahren (Buck hat jetzt z.B. den Edge2000-Prozeß entwickelt, bei dem die Schneidengeometrie dünner ausfällt und der Schneidenwinkel mit einem Laser genau überwacht wird)
Munter bleiben,
Tobse !
 

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roman

MF Ehrenmitglied
@tobse
ein echter rem spezialist <IMG SRC="smilies/cwm42.gif" border="0"> kommst du also da dran!?
wenn ja dann hätt ich da was für dich.
Ruf mich an unter 0160 53 40 529
<IMG SRC="smilies/spitze.gif" border="0">
 

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