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Steine selber trommeln, Teil 3: Vibrationsschleif- und -Poliermaschine

Kommen wir nun zu den wenigen Hilfsmitteln, welche für dieses Hobby unentbehrlich sind.

Das zentrale Gerät ist ohne Zweifel die Vibrationschleif- und -Poliermaschine, auch "Tumbler" genannt. Das sind Geräte mit einem schüsselartigen Gefäss, welches gut gefedert auf einem soliden Unterbau liegt und mittels eines Exzentermotors derart in Schwingungen versetzt wird, dass das Schleifgut ständig durcheinander bewegt wird.

Erhältlich sind Tumbler in verschiedenen Grössen (s. Maschinen in unserem e-Shop), je nach Menge und Grösse der Steine, die Sie verarbeiten wollen.

Zugaben

Die intensive gegenseitige Reibung beim Schleifprozess reicht nicht aus, um innert nützlicher Frist ein vernünftiges Resultat zu erzielen. Deshalb unterstützen wir den Vorgang durch Zugabe von geeigneten Schleif- und Poliermitteln.

Schleifpulver

Diese Pulver bestehen aus Siliziumcarbid und sind in verschiedenen Körnungen erhältlich. Sehr grobes Schleifgut wird vorteilhaft mit der 80er-Körnung vorbehandelt. Bei "sauberen" Oberflächen kann mit einem 220er-Korn gestartet werden. Näheres dazu in den Kapiteln: "Schleifprozess" und "Schleifmittel".

Polierpaste

Nach dem letzten Scheifprozess mit 1200er-Korn, besitzen die Steine wohl eine äusserst feine Oberfläche, von Glanz kann aber noch keine Rede sein. Beim letzten Arbeitsgang wird deshalb eine Polierpaste (oder Aluminiumoxyd) dazu gegeben, welche dem Schleifgut den gewünschten Glanz verleihen soll.

Schleifkörper

Bei den letzten beiden Verarbeitungsschritten (1200er-Korn und Polieren), wird die Steinmenge im Gefäss fast um die Hälfte reduziert und das Gefäss mit sog. Schleifkörpern angefüllt. Diese Schleifkörper sind kleine runde Stäbchen mit einem Durchmesser von 4 mm, etwa 10 mm Länge und bestehen aus widerstandsfähigem Keramik. Das Material ist nicht gerade unbegrenzt, aber sehr lange wieder verwendbar.

Da für den Polierprozess auch nicht die Spur von Schleifmitteln vorhanden sein dürfen, sollten zwei getrennte Schleifkörper-Sets eingeplant werden.
Set1: Für den 1200er-Feinschliff.
Set2: Für den Polierprozess.

Grundausstattung

Bei der folgenden Aufstellung gehen wir davon aus, dass Sie sich für den Standardtumbler (Fassungsvermögen: ca. 3 kg) entschieden haben. Für ernsthafte Hobbyisten/innen kommt ohnehin kein kleinerer Typ in Frage. Die aktuellen Preise sind in unserem e-Shop zu finden.

Mehr zum Thema "Korngrössen" finden Sie weiter unten im Kapitel: "Schleifmittel".

Der Schleifprozess

Endlich kommen wir zu jenem Teil, der Sie wahrscheinlich zum Lesen dieses Artikels bewogen hat. Steineschleifen ist ein recht zeitraubender Prozess und erfordert absolute Gründlichkeit bei den Waschvorgängen zwischen den Schleifphasen. Den grössten Teil der Arbeit verrichtet der Tumbler jedoch selbständig.

Je nach der Beschaffenheit des Schleifgutes, wählen wir eine passende Körnung für den ersten Schliff aus. Für Steine mit rauher oder poriger Oberfläche ist die Körnung 80 empfehlenswert. Wenn wir die Steine jedoch bereits mit relativ glatter Oberfläche aus dem Bach gezogen haben, werden wir mit der Körnung 220 beginnen.

Füllung: Wir stellen ein Schleiflos jeweils so zusammen, dass alle Steine ungefähr die gleiche Oberflächengüte besitzt. Damit wird bezweckt, dass jeweils möglichst das ganze Los in die nächste Schleifphase übernommen werden kann.

Eine Maschine voll grosser Steine ergibt mit Sicherheit keine optimalen Ergebnisse. Jede Ladung soll immer einen grösseren Anteil kleinerer und mittlerer Steine enthalten, damit wird der allseitige Kontakt um ein vielfaches erhöht und die Schleifmittel werden optimaler genutzt.

Vorschliff

Das Tumblergefäss wird zu 2/3 mit angefeuchtetem Schleifgut gefüllt (wie im obigen Bild dargestellt). Dann werden 3 gestrichene Esslöffel Schleifpulver (in der ausgewählten Körnung 80 oder 220) über die Steine gestreut und die Maschine gestartet.

Das Schleifmittel wird sich jetzt schnell an die Steine binden. Nun befeuchten wir das Material mit dem Zerstäuber (mit feinen Dosierungen) solange, bis alle Steine feucht glänzen und sich möglichst kein See auf dem Gefässboden bildet (Schlammspritzer). Nun kann die Maschine für einige Zeit allein arbeiten.

Anfänglich sind stündliche Kontrollblicke angebracht. Mit zunehmender Erfahrung lernt man, die zeitlichen Abstände zwischen den Nachbefeuchtungen abzuschätzen.

Nach einer Stunde bildet sich der erste Schleifschlamm und damit nimmt auch die Geräuschentwicklung ab. Es darf ohne weiteres mit offenem Deckel gefahren werden. Allerdings trocknet der Wasserfilm schneller aus und das Maschinengeräusch ist wesentlich lauter.

Die Dauer des ersten Schleifprozesses hängt weitgehend von der Beschaffenheit des Schleifgutes ab. Beim Schleifen wird natürlich auch das Schleifpulver zerrieben, wodurch die Körnung kleiner und dadurch die Gesteinsoberfläche immer feiner wird. Nach rund 24 Stunden kann der erste Prozess meistens beendet werden.

Feinschliff

Die Maschine wird ausgeschaltet und der Gefässinhalt in das Abtropfsieb entleert. Nun erfolgt eine gründliche Reinigung von Steinen und Gefäss. Anschliessend werden die Steine wieder eingefüllt.

Nun werden 3 gestrichene Esslöffel 600er Korn beigegeben und der Schleifvorgang erneut gestartet. Kontrolle und Nachbefeuchtung, Schleifzeit: wie oben.

Je nach Materialbeschaffenheit kann der Schleifprozess dieser beiden Phasen ohne weiteres verlängert werden. Bei den Zeitzugaben sollte eigentlich nicht mit einzelnen Stunden, sondern mit halben Tagen operiert werden.

Feinstschliff

Dazu wird die Gesteinsmenge um die Hälfte reduziert und der frei werdende Raum mit gut benetzten Schleifkörpern aufgefüllt. Dann werden 3 gestrichene Esslöffel 1200er-Korn dazu gegeben und der Schleifprozess gestartet. Wenn die Schleifkörper nass genug und das Gefäss mit dem Deckel verschlossen ist, kann meistens auf eine Nachbefeuchtung verzichtet werden. Der anfallende Schlamm ist sehr gering. Nach wiederum etwa 20-30 Stunden können die ersten Proben begutachtet werden. Die Oberfläche der Steine muss jetzt absolut glatt sein, ansonsten weitere Stunden weiterschleifen.

Bei der Kontrolle kann eine starke Lupe hilfreich sein. Der Stein wird benetzt und anschliessend nur leicht abgewischt. In den Randzonen zwischen feucht und trocken lässt sich die Oberflächengüte am besten beurteilen. Allfällig sichtbare Poren, werden beim nachfolgenden Poliergang mit Sicherheit nicht verschwinden.

Polieren

Da es fast unmöglich ist, sämtliche Schleifmittelreste aus den Keramikkörpern auszuwaschen, empfehle ich, für Feinstschliff und Polierprozess zwei verschiedene Schleifkörperlose zu verwenden. Beim 1200er-Schliff werden die Schleifkörper geringfügig abgenutzt. Ein separates Schleifkörperset für den Polierprozess ist jedoch nahezu unbeschränkt verwendbar.

Nach gründlicher Reinigung werden die Steine ein letztes Mal in das Gefäss gegeben. Das Schleifkörperset für den Poliergang wird ebenfalls gründlich benetzt und eingefüllt. Wir geben etwa 3 Kaffelöffel Polierpaste hinzu und lassen die Maschine 2 - 5 Tage rotieren. Je länger dieser Prozess dauert, umso bessere Resultate werden erzielt. Auch bei diesem Prozess ist (bei verschlossenem Deckel) meistens keine Nachbenetzung notwendig.

"Die Stunde der Wahrheit"

Endlich ist es soweit ! Nach der angegebenen Polierzeit ziehen wir erste Proben, reinigen diese unter dem Wasserhahn, trocknen sie mit einem weichen Tuch ab und beurteilen das Ergebnis.

Harte und zum Schleifen gut geeignete Gesteine sollten mit makellosem Glanz aus der Maschine kommen. Leider sind aber nicht alle Steine gleich gut geeignet, so dass nach dem Polieren trotzdem noch matte oder nur teilweise glänzende Steine zum Vorschein kommen. Das ist das Risiko beim Schleifen von Gesteinen. Im Gegensatz zu den klassischen Schmucksteinen (Jaspis, Achat etc), wo fast nach Rezept geschliffen werden kann, kennen wir die Zusammensetzung unserer gesammelten Stücke meistens nicht, deshalb ist immer ein Ausschussrisiko gegeben.

Unbefriedigende Polierresultate können aber auch entstehen, wenn die voraus gegangenen Schleifzeiten zu kurz bemessen worden sind.