Fachgebiet Trennende und Fügende Fertigungsverfahren
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Steinbiss

Einsatz der Klebtechnik zur Fertigung von Sägebändern zur ressourceneffizienten Spanung mineralischer Werkstoffe

Projektbeschreibung

Das Trennen von mineralischen Werkstoffen mit geometrisch bestimmten Schneiden auf endlosen Bandsägeblättern zeigt deutliche Vorteile gegenüber dem klassischen Trennschleifen. Wie aus der Metallzerspanung bekannt, besteht ein Bandsägeblatt bzw. Sägeband aus zwei Komponenten, aus einem Trägermaterial und aus einem Schneidstoff. Der Schneidstoff wird bisher durch die thermischen Fügeverfahren Schweißen oder Löten mit dem Trägermaterial verbunden. Nachteilig sind diese Verfahren jedoch in der Anwendung zum Fügen von wärmeempfindlichen Schneidstoffen, da während des Fügevorgangs bereits eine Vorschädigung des Schneidstoffs PKD (polykristalliner Diamant) resultiert. Um das Kleben in diesem Bereich zu ermöglichen, beschäftigte sich das Projekt „Steinbiss“ insbesondere mit der Erforschung einer geeigneten Oberflächenvorbehandlungsstrategie sowie der Erarbeitung einer klebgerechten Fügestellengeometrie. Zur Verifikation der Projektergebnisse sind sowohl künstliche Bausteine als auch natürliche Gesteine zerspant worden. Durch den Vergleich eines klebtechnisch gefügten mit einem löttechnisch gefügten Sägeband konnte nachgewiesen werden, dass Kalksandstein im Trockenschnitt (ohne Wasserkühlung) sowie Kalksandstein, „Ibbenbürener Sandstein“ und „Bianco Carrara Marmor“ im Nassschnitt prozesstauglich mit geklebten Schneidelementen zerspanbar sind. Parallel konnte über Verschleißdokumentationen eine Standflächenerhöhung von geklebten Schneidsegmenten in der Granit-Zerspanung nachgewiesen werden.


Projektziele

  • Nachweis der Einsetzbarkeit geklebter geometrisch bestimmter Schneidelemente zur Zerspanung mineralischer Werkstoffe
  • Zerspanung weicher, poröser, mineralischer Werkstoffe wie Kalksandstein ohne Kühlung durch Wasser oder andere Kühlstoffe
  • Nachweis der erhöhten Standzeit durch geringeren Verschleiß von geklebten Schneidelementen im Vergleich zu gelöteten
  • Entwicklung einer kleb- und prozessgerechten Fügestellengeometrie für geometrisch bestimmte Schneidelemente auf Bandsägewerkzeugen
  • Herstellung eines kompletten klebtechnisch gefügten Sägebands

xcv

Laufzeit
01.10.2012 – 31.03.2018

 

Förderung

Das IGF-Vorhaben IGF 17.193 N/ DVS-Nummer 08.082 der Forschungsvereinigung „Forschungsvereinigung Schweißen und verwandte Verfahren des DVS, Aachener Straße 172, 40223 Düsseldorf“ wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert. Die Forschungsstelle bedankt sich herzlich bei der AiF, der Forschungsvereinigung des DVS und dem projektbegleitenden Ausschuss.  

 


Veröffentlichungen

Kohl, Daniel; Schwarte, Stefan; Mechtold, Sascha; Böhm, Stefan. Einsatz der Klebtechnik bei der Fertigung von Sägebändern zur ressourceneffizienten Spanungmineralischer Werkstoffe. Schweißen und Schneiden, Jahrgang 67, Heft 11, 2015.

Projektbetreuer

Dipl.-Ing. (FH) Stefan Schwarte, M.Sc.

Dipl.-Wirtsch.- Ing. Dipl. Oec. Daniel Kohl

Projektpartner

Natursteinbetrieb E. u. G. Woitzel GmbH & Co. KG

Ort: Ibbenbühren

IFF GmbH


Ort:
Ismaning

DELO Industrie Klebstoffe GmbH & Co. KGaA

Ort: Windach 

3M Laboratories GmbH


Ort: Neuss

Clean-Lasersysteme GmbH

 


Ort: Herzogenrath

LISSMAC Maschinenbau GmbH

 

Ort: Bad Wurzach

Wilhelm H. Kullmann GmbH & Co. KG

 

Ort: Spangenberg

 

 

Wittmann-Komet Metal Cutting Saws GmbH & Co. KG


Ort: Weil am Rhein

Schneider Diamantwerkzeuge GmbH


Ort: Kraichtal

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Ort: Kassel