CH693902A5

CH693902A5 - Verfahren zur Herstellung von Schneidwerkzeugen fuer Werkzeugmaschinen.

Info

Publication number: CH693902A5
Application number: CH03040/95A
Authority: CH
Inventors: Daniel Jeiziner; Urs Ruepp; Hans Schock
Original assignee: Scintilla Ag
Priority date: 1995-01-19
Filing date: 1995-10-27
Publication date: 2004-04-15
Also published as: DE19501442A1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Herstellung von Schneidwerkzeugen für Werkzeugmaschinen, insbesondere von Sägeblättern für vorzugsweise handgeführte elektrische Stichsägen, der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung.

Bei bekannten Sägeblättern werden die Schneidleisten aus Hartmetall durch Hartlöten auf den Träger aufgebracht (DE 37 15 290 A1). Die thermische Belastbarkeit solcher Lötverbindungen ist jedoch begrenzt.

Aus der US-PS 4 628 178 ist es bekannt, bei Werkzeugen für Warmverformung Hartmetall mit einem Stahlgrundkörper durch einen Elektronen- oder Laserstrahl zu verschweissen. Hierzu wird in einem ersten Schritt mit einem unfokussierten Strahl ein Bereich von ca. 10 mm auf jeder Seite der Verbindungsstelle erhitzt und anschliessend ein fokussierter Strahl im Abstand von 0,1-1 mm von der Verbindungsstelle auf das Hartmetall gerichtet. Auf diese Weise wird Rissebildung im Hartmetall beim Schweissvorgang vermieden. Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemässe Verfahren mit den Merkmalen im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass durch das alleinige Aufschmelzen des Trägermaterials die Schneidleiste vollständig benetzt wird und eine poren-, lunker- und bindefehlerfreie Verbindungsnaht zwischen dem Träger und der Schneidleiste entsteht, die mechanisch und thermisch hochbelastbar ist. Trotz des hohen Wärmeeintrags beim Aufschmelzen und der hohen Abkühlgeschwindigkeit treten im HSS, Hartmetall oder Hartstoff der Schneide keinerlei Risse auf. Bei einem fertigungstechnisch kostengünstigen Fügeverfahren ergeben sich hohe Werkzeugqualitäten der Schneidwerkzeuge.

Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Massnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Verfahrens möglich.

Gemäss einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird die Fügestelle anschliessend induktionsgeglüht, wodurch sich die Materialstruktur im Fügebereich entspannt.

Gemäss einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird die Fügestelle parallel geschliffen oder flach gewalzt, sodass die beim Aufschmelzen und Abkühlen entstandene Schweissnaht egalisiert wird und durchgängig parallele Seitenflächen des Schneidwerkzeugs vorhanden sind.

Gemäss weiteren Ausgestaltungen des erfindungsgemässen Verfahrens wird eine Vielzahl von Schneidleisten im Abstand voneinander auf ein Trägerband gefügt und die Träger im Bereich jeder Schneidleiste entsprechend der gewünschten Sägeblattform aus dem Trägerband ausgeschnitten oder ausgestanzt. Alternativ werden für die Schneidleisten jeweils Breitbandbleche an das Trägerband angefügt und anschliessend die gewünschte Form der Schneiden ausgeschnitten oder ausgestanzt. Damit wird erreicht, dass das Fügen der Schneidleiste und das Herstellen des Schneidwerkzeugs in einem einzigen, unterbrechungsfreien Prozess durchgeführt werden kann.

Ein nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestelltes Schneidwerkzeug, insbesondere Sägeblatt für eine vorzugsweise handgeführte elektrische Stichsäge, weist einen Träger aus einem Material hoher Zähigkeit, insbesondere Stahl, und eine hierauf festgefügte Schneidleiste aus einem Material grosser Härte und geringer Zähigkeit, insbesondere HSS, Hartmetall oder einem anderen Hartstoff auf. Die Fügeverbindung zwischen Träger und Schneidleiste ist durch Aufschmelzen des Trägermaterials längs des an der Schneidleiste unmittelbar angrenzenden Bereichs des Trägers mittels eines Hochenergie-Schweissverfahrens gebildet. Die Fügestelle ist induktionsgeglüht, wodurch sich die Materialstruktur in diesem Bereich entspannt, parallel geschliffen oder flach gewalzt, sodass durchgängig parallele Seitenflächen des Schneidwerkzeugs bzw. Sägeblatts vorhanden sind. Zeichnung

Die Erfindung ist anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen von nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Sägeblättern in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht eines Sägeblatts für eine handgeführte elektrische Stichsäge, Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1 mit schematisch dargestelltem Hochenergiestrahl, Fig. 3 jeweils ausschnittweise eine Seitenansicht von bis 5 zusammenhängenden Sägeblättern vor deren Vereinzelung. Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Das in Fig. 1 in Seitenansicht dargestellte endgefertigte Sägeblatt für eine elektrische Handstichsäge, als Ausführungsbeispiel für allgemeine Schneidwerkzeuge für Werkzeugmaschinen, weist einen Träger 11 aus einem Material hoher Zähigkeit, vorzugsweise aus Stahl, auf, der am hinteren Ende des Sägeblatts zu einem Schaft 12 ausgebildet ist. Auf die eine Längskante des Trägers 11, die bei dem Ausführungsbeispiel des Sägeblatts in Fig. 1 unter einem spitzen Winkel zur Sägeblattlängsachse verläuft, ist eine Schneidleiste 13 aus einem Material grosser Härte und geringer Zähigkeit, wie HSS, Hartmetall oder ein anderer Hartstoff, aufgesetzt und mit dem Träger 11 fest gefügt. Die Schneidleiste 13 kann eine verzahnte oder ungezahnte Leiste sein. Das mit dem Schaft 12 in die Stichsäge eingespannte Sägeblatt wird mit seinem der Schneidleiste 13 gegenüberliegenden Rücken 14 an einer Abstützrolle in der Stichsäge geführt und abgestützt.

Die Herstellung des Sägeblatts erfolgt in der Weise, dass auf den vorgeformten Träger 11, der wie in Fig. 3-5 dargestellt, in einem Bandmaterial 20 vorgeformt ist, aber auch schon wie in Fig. 1 vereinzelt sein kann, die Schneidleiste 13 aufgespannt wird. Dann wird mittels eines Hochenergiestrahls 15, wie er in Fig. 2 schematisch angedeutet ist, das Trägermaterial längs des an die Schneidleiste 13 unmittelbar angrenzenden Bereichs 16 des Trägers 11 aufgeschmolzen. Das aufgeschmolzene Trägermaterial benetzt die Schneidleiste 13 vollständig. Bei konzentriertem Wärmeeintrag durch den Hochenergiestrahl und der anschliessend sofort stattfindenden schnellen Abkühlung entsteht eine poren-, lunker- und bindefehlerfreie Schweissnaht mit einer Breite von 0,2-0,4 mm. Diese Schweissnaht im Bereich des Fügestellenbereichs 16 wird anschliessend induktionsgeglüht und dadurch entspannt und danach parallel geschliffen oder flach gewalzt, sodass die Schweissnaht egalisiert wird und planparallele Seitenflächen des Sägeblatts entstehen. Als einsetzbares Schweissverfahren kommt Laserschweissen oder Elektronenstrahlschweissen in Betracht.

In Fig. 4 sind Sägeblätter mit einer etwas anderen Blattform dargestellt. Auf ein Trägerband 20 werden im vorbestimmten Abstand Schneidleisten 13 auf die eine Längskante 201 des Trägerbands 20 in der vorstehend beschriebenen Weise nach Fig. 2 gefügt. Danach werden die einzelnen Sägeblätter mit der gewünschten Form des Trägers 11 aus dem Trägerband 20 ausgestanzt oder freigeschnitten. Die der Schneidleiste 13 gegenüberliegende Längskante 202 des Trägerbands<> 20 bildet dann jeweils den Rücken 14 des Sägeblatts.

In Fig. 5 dient als Ausgangsbasis für die Sägeblattherstellung wiederum ein Trägerband 20 aus einem Material hoher Zähigkeit, insbesondere Stahl. Auf die eine Längskante 201 des Trägerbandes 20 werden im Axialabstand Breitbandbleche 21 nach dem gemäss Fig. 2 beschriebenen Verfahren gefügt. Anschliessend werden aus den Breitbandblechen 21 die Schneiden 13 und aus dem Trägerband 20 die Träger 11 in der gewünschten Form ausgestanzt oder ausgeschnitten. Zum Ausschneiden der Breitbandbleche 21 wird vorzugsweise ein Laserstrahl verwendet.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Schneidwerkzeugen für Werkzeugmaschinen, insbesondere von Sägeblättern für vorzugsweise handgeführte elektrische Stichsägen, die einen Träger (11) aus einem Material höherer Zähigkeit, insbesondere Stahl, mit einer Zugfestigkeit von 1300 bis 1800 N/mm<2> und eine hierauf festgefügte schmale Schneidleiste (13) aus einem Material grosser Härte, insbesondere HSS, Hartmetall oder einem anderen Hartstoff von mindestens 60 bis 80 HRC bzw. 720 bis 1200 HV30, und geringerer Zähigkeit als das Trägermaterial aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass das Fügen durch Aufschmelzen allein des Trägermaterials längs des an die Schneidleiste (13) unmittelbar angrenzenden Bereichs (16) des Trägers (11) mittels eines Hochenergie-Schweissverfahrens, vorzugsweise Laser- oder Elektronenstrahlschweissens, vorgenommen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fügestelle (16) anschliessend induktionsgeglüht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fügestelle (16) anschliessend parallel geschliffen oder flach gewalzt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidleiste (13) auf den vorgeformten Träger (11) gefügt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Schneidleisten (13) im Abstand voneinander auf ein Trägerband (20) gefügt und die Träger (11) im Bereich jeder Schneidleiste (13) aus dem Trägerband (20) ausgeschnitten oder ausgestanzt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass für die Schneidleisten (13) jeweils Breitbandbleche (21) an das Trägerband (20) angefügt und die Schneidleisten (13) anschliessend in der gewünschten Form ausgeschnitten oder ausgestanzt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausschneiden mittels Laserschneiden erfolgt.

8. Schneidwerkzeug, hergestellt nach dem Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 7, insbesondere Sägeblatt für vorzugsweise handgeführte elektrische Stichsägen, die einen Träger (11) aus einem Material höherer Zähigkeit, insbesondere Stahl, mit einer Zugfestigkeit von 1300 bis 1800 N/mm<2> und eine hierauf festgefügte schmale Schneidleiste (13) aus einem Material grosser Härte, insbesondere HSS, Hartmetall oder einem anderen Hartstoff von mindestens 60 bis 80 HRC bzw. 720-1200 HV30 und geringerer Zähigkeit als das Trägermaterial aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Fügeverbindung zwischen Träger (11) und Schneidleiste (13) durch Aufschmelzen des Trägermaterials längs des an die Schneidleiste (13) unmittelbar angrenzenden Bereichs (16) des Trägers (11) mittels eines Hoch-energieschweissverfahrens, vorzugsweise Laser- oder Elektronenstrahlschweissverfahrens, gebildet ist.

9. Schneidwerkzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Fügestelle (16) induktionsgeglüht ist.

10. Schneidwerkzeug nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Fügestelle (16) parallel geschliffen oder flach gewalzt ist.