Trennen, Formen, Glätten mit dem Winkelschleifer – welche Scheiben und Fräser benutze ich wofür?

Wenn Sie von Anfang an einen Winkelschleifer nutzen, um Ihre Skulptur aus dem Stein herauszuarbeiten, folgen verschiedene Arbeitsschritte aufeinander: Zunächst arbeiten Sie mit der Trennscheibe, um der Skulptur die grobe Form zu geben. Die weitere Bearbeitung erfolgt mit Meißeln von Hand oder mit Druckluft. Anschließend glätten Sie den Stein, um eine gleichmäßige Oberfläche zu bekommen und die Flächen zu spannen. Auch dieser Arbeitsschritt gehört noch zur Formgebung. Die Arbeit mit dem Winkelschleifer unterstützt bei der Perfektionierung von Flächen und Formen.

Wenn Sie die Oberfläche Ihres Steins weiter verfeinern wollen, schleifen und polieren Sie den Stein. Weitere Infos dazu finden Sie in dem Fachwissen-Artikel Schleifen und polieren mit dem Winkelschleifer.

Achten Sie bei der Wahl Ihres Winkelschleifers auf den Drehzahlbereich. Wenn Sie alle Arbeitsschritte mit einem Winkelschleifer durchführen möchten, benötigen Sie dazu einen Winkelschleifer mit variabler Drehzahl. Viele Infos zu Winkelschleifern finden Sie in unserem Fachwissen-Artikel Steinbearbeitung mit dem Winkelschleifer – wie wähle ich die richtige Maschine aus?

Die Arbeitsschritte Schneiden (Trennen) und Glätten

Zunächst legen Sie die grundlegende Form Ihrer Skulptur an: Nach dem groben Anzeichnen setzen Sie mit der Trennscheibe parallele Schnitte in den Stein. Die dabei entstehenden schmalen Steinstreifen schlagen Sie anschließend mit Meißel und Fäustel ab. Achten Sie darauf, dass Sie gleichmäßig tief schneiden, um eine Fläche zu erhalten. Wenn Sie an einer Stelle zu tief schneiden, ist es wahrscheinlich, dass Sie die gesamte Fläche noch einmal überarbeiten müssen. Wenn Sie noch nicht viel Übung haben, gehen Sie behutsam und langsam vor.

Für kleinere Arbeiten ist bei dieser Vorgehensweise ein ‚normaler‘ Winkelschleifer für Trennscheiben bis zu einer Größe von max. 125 mm völlig ausreichend. Wenn Sie größere Steinskulpturen arbeiten wollen, bei denen viel Material abzutragen ist, erleichtert und beschleunigt ein ‚großer‘ Winkelschleifer für Trennscheiben bis 230 mm die Arbeit.

Nach dem Trennen und weiterer Ausarbeitung der Form mit Meißeln von Hand oder mit Druckluftwerkzeugen, können Sie nun die Oberfläche grob glätten. Dafür eignet sich besonders eine Schruppscheibe mit Diamantpartikeln. Schruppscheiben gibt es in flacher und in gewölbter Form. Mit gewölbten Schruppscheiben lassen sich auch konkave Flächen sehr gut herausarbeiten. Mit der Schruppscheibe kann noch einiges an Material abgetragen und die Formgebung unterstützt werden.

Anschließend können Sie mit Schleiftöpfen, Diamantschleifscheiben, Fiberblexscheiben und Papier die Oberfläche des Steins weiter glätten, die Form perfektionieren und den Stein bis zum gewünschten Grad schleifen.

Diamant-Trennscheiben zum Schneiden von Stein

Am besten lässt sich Stein mit Diamant-Trennscheiben schneiden. Dabei stellen unterschiedliche Steine unterschiedliche Anforderungen an eine Trennscheibe, abhängig z.B. von ihrer Härte und ihrem Anteil an abrasiven Bestandteilen. Die Diamantpartikel sind deshalb auf unterschiedliche Weise an die Trennscheibe gebunden. Bei bildhau finden Sie gesinterte Diamant-Trennscheiben und galvanisch belegte Trennscheiben. Für Sandstein, eine Gesteinsart mit einem hohen Anteil an abrasiven Bestandteilen, und Granit, einem sehr harten Stein, sind gesinterte Diamant-Trennscheiben geeignet. Die weicheren und wenig abrasiven Gesteinsarten wie Marmor und verschiedene Kalksteinarten werden vor allem mit galvanisch belegten Diamant-Trennscheiben geschnitten.

Galvanisch belegte Diamant-Trennscheiben

Die Diamantpartikel befinden sich bei galvanisch belegten Diamant-Trennscheiben auf der Oberfläche der Trennscheibe, das kann man sehr gut sehen. Der Vorteil von galvanisch belegten gegenüber gesinterten Diamant-Trennscheiben ist, dass die Diamantpartikel sehr konzentriert sind. Das macht den Abtrag in weicherem Gestein deutlich größer und schneller als bei gesinterten Scheiben. Wenn die Diamantpartikel auf der Oberfläche einmal stumpf geworden sind, verliert die Trennscheibe jedoch ihre Schneidkraft und kann nicht nachgeschärft werden.

Galvanisch belegte Diamant-Trennscheiben sind sehr gut geeignet zum Schneiden von weicheren Steinen bis hin zu härterem Marmor (ca. 4 auf der Mohs-Skala). Trotz ihrer Härte lassen sich auch manche Granitsorten sehr gut mit galvanisch belegten Diamant-Trennscheiben schneiden. Voraussetzung ist, dass die Steine nur eine geringe Menge an abrasiven Anteilen wie z.B. Quarze enthalten, sonst wird die Trennscheibe schnell stumpf. Wenn Sie die Trennscheibe schonen und möglichst lange nutzen wollen, sollten Sandstein ebenso wie sehr harte Steinsorten nicht mit einer galvanisch belegten Diamant-Trennscheibe geschnitten werden.

Gesinterte Diamant-Trennscheiben

Bei gesinterten Diamant-Trennscheiben sind die scharfen Diamantpartikel fest in das Metall der Trennscheibe eingelassen, das kann man je nach Scheibe an kleinen Pünktchen im Metall erkennen. Beim Schneiden wird das Trägermaterial leicht abgerieben, so dass immer wieder neue Diamantpartikel an die Oberfläche kommen. Die gesinterte Trennscheibe bleibt auf diese Weise lange scharf, da sie sich immer wieder selbst nachschärft und so für ein optimales Schneidergebnis sorgt. Voraussetzung ist, dass der Stein, der geschnitten wird, hart genug ist, um das Metall abzureiben, bzw. eine ausreichende Menge an abrasiven Anteilen enthält. Besonders gut lassen sich mittel bis stark abrasive Gesteinsarten mit gesinterten Scheiben schneiden. Im Vergleich zu galvanisch belegten Trennscheiben enthalten gesinterte Diamant-Trennscheiben mehr Diamantpartikel, die jedoch ganz anders verteilt sind.

Gesinterte Trennscheiben gibt es für unterschiedliche Gesteinsarten mit unterschiedlich harter Metallbindung. Bitte achten Sie beim Kauf darauf. Für eine lange Standzeit sollte eine gesinterte Diamant-Trennscheibe zum Schneiden von z.B. stark abrasiven Gesteinsarten wie Sandstein eine deutlich härtere Bindung aufweisen als für mittelabrasive Steine. Hat ein Stein fast keine abrasiven Bestandteile wie z.B. harter Marmor, aber auch einige Granitarten und Diabas, kann es passieren, dass der Metallabrieb an der Trennscheibe zu gering ist. Dann gelangen keine neuen, scharfen Diamantpartikel an die Oberfläche und die gesinterte Trennscheibe erscheint stumpf. Um die Trennscheibe wieder zu ‚schärfen‘ hilft, die Oberfläche an einem (Kalk-)Sandstein oder einem anderen stark abrasiven Stein ‚aufzurauen‘. Dann können wieder optimale Schneidergebnisse erzielt werden.

Trennscheiben mit und ohne Flansch

Trennscheiben gibt es ohne oder mit fest angebrachtem Flansch. Trennscheiben mit Flansch können Sie direkt auf das M14-Gewinde Ihres Winkelschleifers aufschrauben, ohne dass eine Mutter zum Einsatz kommt. Der große Vorteil von Trennscheiben mit Flansch ist, dass Sie eine durchgehende Schneidefläche haben, anders als bei einer Befestigung mit Mutter, und so exakt bündig an Ihrem Stein schneiden können. Die Flansche sind in der Regel aus Aluminium oder in der noch belastbareren Version aus Stahl.

Auf die Schnittgeschwindigkeit achten!

Wichtig bei der Benutzung einer Trennscheibe auf dem Winkelschleifer ist die richtige Umdrehungszahl: Wird eine Trennscheibe mit zu geringer Geschwindigkeit eingesetzt, kann sie Spuren hinterlassen oder sich im Stein festsetzen. Ist die Geschwindigkeit zu hoch, kann das Werkzeug zu Schaden kommen und brechen. Das ist nicht nur ärgerlich, sondern auch sehr gefährlich. Beachten Sie deshalb unbedingt die Herstellerangaben!

Die Schnittgeschwindigkeit ist vom Durchmesser der Trennscheibe (mm) und der gewählten Drehzahl (U/min, rpm) des Winkelschleifers abhängig: Bleibt die Drehzahl gleich, nimmt die Schnittgeschwindigkeit zu, je größer der Durchmesser der Trennscheibe ist. Wenn Sie eine Trennscheibe aufgesetzt haben, erhöht sich die Schnittgeschwindigkeit, je höher die Drehzahl des Winkelschleifers ist. Die Schnittgeschwindigkeit wird in Metern pro Sekunde (m/s) angegeben und lässt sich mit folgender Formel recht einfach berechnen:

Ø [in mm] x Drehzahl [U/min] : 20.000 = Geschwindigkeit [m/s]

Entsprechend hat eine Trennscheibe von 125 mm Durchmesser hat bei 7.500 Umdrehungen pro Minute eine Schnittgeschwindigkeit von (125 x 7.500) : 20.000 = 46,875 m/s.

Stein fräsen mit dem Winkelschleifer: Schruppscheiben, Stiftfräser, Raspelfräsköpfe, Diamantfräser

Mit einer Schruppscheibe können grobe Glätt- und Schleifarbeiten durchgeführt werden. Da je nach Schruppscheibe der Materialabtrag am Stein noch recht hoch ist, kann damit auch weiter geformt werden. Mit der Schruppscheibe lässt sich flächig arbeiten. Es gibt galvanisch belegte, gesinterte und vakuumgelötete Diamant-Schruppscheiben für die Steinbearbeitung.

Für Detailarbeiten und kleinste Höhlungen und Winkel an Ihrer Steinskulptur eignen sich Stiftfräser und Raspelfräsköpfe in den unterschiedlichsten Größen, Formen und Querschnitten. Die Arbeit mit dem Winkelschleifer ist hier möglich, aber nicht immer praktisch, da der Winkelschleifer zu groß und unhandlich sein kann. Für einige Stiftfräser gibt es Adapter, um auf die M14-Aufnahme des Winkelschleifers zu kommen. Um mit den feinen Fräswerkzeugen mit dem Winkelschleifer arbeiten zu können, empfehlen wir den Einsatz einer Biegewelle, die von Ihrem Winkelschleifer angetrieben wird, z.B. der Firma HASPA. Mit einer Biegewelle und kleinen Fräsern sind Sie sehr beweglich beim Herausarbeiten von feinen Details. 

Die Fräser gibt es aus Schmiedestahl, Hartmetall, Korund (Aluminiumoxid) und Diamant. So können Sie Ihr Werkzeug genau auf den zu bearbeitenden Stein abstimmen.

Fräsköpfe aus Stahl, Hartmetall und Korund (Aluminiumoxid)

Weichere Gesteinsarten wie z.B. französische Kalksteine oder Alabaster aus unserem bildhau-Sortiment bis hin zu weicherem Marmor können mit den sehr hochwertigen und sorgfältig von Hand geschmiedeten Stahl-Fräsköpfen von MILANI bearbeitet werden. Bitte beachten Sie, dass auch manche weichen Gesteine wie manche Specksteinsorten und Serpentine Quarze oder Silikate enthalten können, die stark abrasiv wirken. Die Steinsorten sollten nicht mit Stahl-Fräsköpfen bearbeitet werden, da der Stahl sehr schnell an Schärfe verlieren kann.

Eine hervorragende Schneidengeometrie haben die Hartmetall-Fräser von TOOL FACTORY. Auch härteres Gestein wir gut abgetragen und im Ergebnis eine glatte Oberfläche erzeugt. Die Oberfläche der Fräser ist gezahnt, so dass sich ein sehr feiner Schliff ergibt.

Mit den Stiftfräsern aus Korund (Aluminiumoxid), die mit einem Adapter auf dem Winkelschleifer zu nutzen sind, können Sie besonders Marmor und härtere Steine, sogar Granit, effektiv bearbeiten. Korund ist ein besonders hartes Material, das schon fast an die Härte von Diamant herankommt.

Diamant-Fräser & Diamant-Schruppscheiben

Wie bei den Trennscheiben gibt es auch bei den Diamant-Schruppscheiben und den Diamant-Fräsern verschiedene Varianten, abhängig davon, wie die Diamantpartikel gebunden sind. Es werden drei Formen unterschieden, galvanisch belegte, gesinterte und vakuumgelötete Werkzeuge. Die Einsatzmöglichkeiten der Werkzeuge unterscheiden sich entsprechend:

Die Diamantpartikel sind bei galvanisch belegten Werkzeugen auf die Oberfläche der Schruppscheibe oder der Fräsköpfe aufgebracht. Galvanisch belegte Schruppscheiben gibt es auch in verschiedenen Körnungen, d.h. die Diamantflächen unterscheiden sich in der Größe und Dichte der Diamantpartikel. Galvanisch belegte Diamant-Schruppscheiben und -Fräser sind gut geeignet, um weichere und mittelharte Gesteine mit einer Mohs-Härte bis etwa 4 (entspricht härterem Marmor) und geringen abrasiven Bestandteilen (d.h. z.B. kaum oder keine Quarz-Anteile) zu bearbeiten. Die konzentrierte Anordnung der Diamantpartikel sorgt für einen schnellen und effektiven Abtrag bei diesen Gesteinsarten und die Schruppscheiben und Fräser haben eine gute Standzeit. Setzt man die galvanisch belegten Werkzeuge jedoch bei sehr harten oder stark abrasiven Steinen (z.B. Sandstein) ein, werden sie schnell stumpf und lassen sich nicht mehr produktiv nutzen.

Bei gesinterten Schruppscheiben und Diamant-Fräsern sieht man die Diamantpartikel nicht auf den ersten Blick, da sie in Metall gebunden sind. Die Schärfe der Werkzeuge entsteht dadurch, dass beim Fräsen und Schleifen ständig Metall abgerieben wird. Dadurch werden immer wieder neue und sehr scharfe Diamantteilchen freigelegt. Die Schruppscheiben und Fräser schärfen sich also ununterbrochen selbst nach und können lange Zeit produktiv eingesetzt werden, bis letztlich kein Material mehr vorhanden ist. Das Abriebprinzip funktioniert am besten, wenn mit den gesinterten Schruppscheiben und Fräsern harte und mittel bis stark abrasive Steine bearbeitet werden, dazu zählt auch Sandstein. Bei schwach abrasiven Steinen wie Marmor kann es passieren, dass zu wenig Metall abgetragen wird und die Fräser und Schruppscheiben ihre hervorragende Schneidwirkung nicht oder nicht vollständig entwickeln können. Die gesinterten Diamant-Fräser gibt es auch mit unterschiedlich harten Metallbindungen, um verschiedene Gesteinsarten optimal bearbeiten zu können. Gesinterte Diamant-Schruppscheiben mit gebogener Oberfläche sind z.B. ein komfortables Werkzeug, um damit große Höhlungen auch aus sehr hartem Stein herauszuarbeiten.

Bei vakuumgelöteten Diamant-Schruppscheiben werden die Diamantpartikel ebenfalls auf die Oberfläche des Werkzeugs aufgebracht, allerdings in einem anderen Verfahren als bei galvanisch belegten Werkzeugen. Da die Bindung der Diamantpartikel sehr stark ist, können mit vakuumgelöteten Diamant-Werkzeugen auch sehr harte Steine bearbeitet werden. Die Schruppscheiben halten außerdem eine größere Hitzeentwicklung aus.