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
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
Universität Kassel, Fachgebiet tff
Ort: Kassel