CH693902A5

CH693902A5 - Process for the preparation of cutting tools for machine tools.

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 State of the art

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. The invention is based on a method for producing cutting tools for machine tools, in particular saw blades for preferably hand-held electric jigsaws, of the type defined in the preamble of claim 1.

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. In known saw blades, the cutting bars made of hard metal are applied to the carrier by brazing (DE 37 15 290 A1). However, the thermal load capacity of such solder connections is limited.

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 From US Pat. No. 4,628,178, it is known to weld hard metal with a steel base body by means of an electron or laser beam in tools for hot forming. For this purpose, in a first step, an area of approximately 10 mm is heated on each side of the connection point with an unfocused beam, and then a focused beam is directed onto the hard metal at a distance of 0.1-1 mm from the connection point. In this way, crack formation in the hard metal is avoided during the welding process. Advantages of the invention

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. The method according to the invention with the features in the characterizing part of claim 1 has the advantage that the cutting bar is completely wetted by the sole melting of the carrier material and a pore-free, void-free and bond-free joint is formed between the carrier and the cutting bar, which can withstand high mechanical and thermal loads is. Despite the high heat input during melting and the high cooling rate, no cracks occur in the HSS, hard metal or hard material of the cutting edge. With a joining technique that is inexpensive to manufacture, high tool qualities of the cutting tools result.

Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Massnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Verfahrens möglich. The measures listed in the further claims allow advantageous developments and improvements of the method specified in claim 1.

Gemäss einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird die Fügestelle anschliessend induktionsgeglüht, wodurch sich die Materialstruktur im Fügebereich entspannt. According to a further embodiment of the method, the joint is then induction annealed, whereby the material structure in the joint area relaxes.

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. According to a further embodiment of the invention, the joint is ground in parallel or rolled flat, so that the weld seam created during melting and cooling is equalized and parallel side surfaces of the cutting tool are present throughout.

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. According to further refinements of the method according to the invention, a multiplicity of cutting strips are spaced apart from one another on a carrier strip and the carriers are cut or punched out of the carrier strip in the region of each cutting strip in accordance with the desired saw blade shape. Alternatively, broadband sheets are attached to the carrier tape for the cutting strips and the desired shape of the cutting edges is then cut out or punched out. This means that the joining of the cutting bar and the production of the cutting tool can be carried out in a single, uninterrupted process.

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 A cutting tool produced by the method according to the invention, in particular a saw blade for a preferably hand-held electric jigsaw, has a carrier made of a material of high toughness, in particular steel, and a cutting bar attached thereon made of a material of great hardness and low toughness, in particular HSS, hard metal or another Hard material on. The joint connection between the carrier and the cutting bar is formed by melting the carrier material along the area of the carrier directly adjacent to the cutting bar by means of a high-energy welding process. The joint is induction annealed, which means that the material structure in this area is relaxed, ground in parallel or rolled flat, so that there are consistently parallel side surfaces of the cutting tool or saw blade. drawing

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 The invention is explained in more detail in the following description on the basis of exemplary embodiments shown in the drawing of saw blades produced by the method according to the invention. 1 shows a side view of a saw blade for a hand-held electric jigsaw, FIG. 2 shows a section along the line II-II in FIG. 1 with a schematically illustrated high-energy beam, FIG. 3 shows a partial side view of up to 5 connected saw blades in front of them singulation. Description of the embodiments

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. The finished saw blade shown in side view in FIG. 1 for an electric hand-held jigsaw, as an exemplary embodiment for general cutting tools for machine tools, has a carrier 11 made of a material of high toughness, preferably steel, which is formed into a shaft 12 at the rear end of the saw blade is. On the one longitudinal edge of the carrier 11, which in the embodiment of the saw blade in FIG. 1 runs at an acute angle to the longitudinal axis of the saw blade, a cutting bar 13 made of a material of great hardness and low toughness, such as HSS, hard metal or another hard material, is placed and firmly attached to the carrier 11. The cutting bar 13 can be a toothed or toothless bar. The saw blade clamped with the shank 12 in the jigsaw is guided and supported with its back 14 opposite the cutting bar 13 on a support roller in the jigsaw.

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. The saw blade is produced in such a way that the cutting bar 13 is clamped onto the preformed carrier 11, which is preformed in a band material 20 as shown in FIGS. 3-5, but can also be isolated as in FIG. 1 , Then, by means of a high-energy beam 15, as is indicated schematically in FIG. 2, the carrier material is melted along the region 16 of the carrier 11 which is directly adjacent to the cutting bar 13. The melted carrier material completely wets the cutting bar 13. With concentrated heat input from the high-energy beam and the rapid cooling that then takes place immediately, a weld seam with a width of 0.2-0.4 mm that is free of voids, voids and binding defects is created. This weld seam in the region of the joint area 16 is then induction annealed and thereby relaxed and then ground in parallel or rolled flat, so that the weld seam is leveled and plane-parallel side surfaces of the saw blade arise. Laser welding or electron beam welding can be considered as a usable welding process.

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. 4 saw blades are shown with a slightly different blade shape. Cutting strips 13 are placed on a carrier tape 20 at a predetermined distance onto one longitudinal edge 201 of the carrier tape 20 in the manner described above according to FIG. 2. Then the individual saw blades with the desired shape of the carrier 11 are punched out of the carrier band 20 or cut free. The longitudinal edge 202 of the carrier strip <> 20 opposite the cutting bar 13 then forms the back 14 of the saw blade.

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. In FIG. 5, a carrier band 20 made of a material of high toughness, in particular steel, is again used as the starting point for the saw blade production. Broadband sheets 21 are axially spaced onto one longitudinal edge 201 of the carrier tape 20 according to the method described in FIG. 2. Subsequently, the cutting edges 13 are punched out or cut out of the carrier tape 20 in the desired shape from the broadband sheets 21. A laser beam is preferably used to cut out the broadband sheets 21.

Claims

1. A method for producing cutting tools for machine tools, in particular saw blades for preferably hand-held electric jigsaws, which have a carrier (11) made of a material of higher toughness, in particular steel, with a tensile strength of 1300 to 1800 N / mm 2 and one thereon fixed narrow cutting bar (13) made of a material of great hardness, in particular HSS, hard metal or another hard material of at least 60 to 80 HRC or 720 to 1200 HV30, and less tough than the carrier material, characterized in that the joining by melting alone of the carrier material along the area (16) of the carrier (11) immediately adjacent to the cutting bar (13) by means of a high-energy welding process, preferably laser or electron beam welding.

2. The method according to claim 1, characterized in that the joint (16) is then induction annealed.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the joint (16) is then ground in parallel or rolled flat.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the cutting bar (13) is joined to the preformed carrier (11).

5. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that a plurality of cutting strips (13) spaced apart on a carrier tape (20) and the carrier (11) in the region of each cutting bar (13) from the carrier tape (20 ) can be cut or punched out.

6. The method according to claim 5, characterized in that for the cutting strips (13) each broadband sheets (21) are attached to the carrier tape (20) and the cutting strips (13) are subsequently cut out or punched out in the desired shape.

7. The method according to claim 6, characterized in that the cutting is carried out by means of laser cutting.

8. Cutting tool, produced by the method according to one of claims 1 to 7, in particular saw blade for preferably hand-held electric jigsaws, the carrier (11) made of a material of higher toughness, in particular steel, with a tensile strength of 1300 to 1800 N / mm < 2> and a narrow cutting bar (13) fixed thereon made of a material of great hardness, in particular HSS, hard metal or another hard material of at least 60 to 80 HRC or 720-1200 HV30 and less tough than the carrier material, characterized in that the Joint connection between the carrier (11) and the cutting bar (13) is formed by melting the carrier material along the area (16) of the carrier (11) immediately adjacent to the cutting bar (13) by means of a high-energy welding process, preferably laser or electron beam welding process.

9. Cutting tool according to claim 8, characterized in that the joint (16) is induction annealed.

10. Cutting tool according to claim 8 or 9, characterized in that the joint (16) is ground in parallel or rolled flat.