DD265573A1 - Verfahren zur herstellung von kreissaegeblaettern - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kreissaegeblaettern, die aus mindestens zwei aus Blechtafeln ausgebrannten und ineinandergefuegten Ringen aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen. Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass die Blechtafeln vor dem Ausbrennen der Ringe gehaertet oder verguetet werden, beim Ausbrennen des aeusseren Ringes die Schneidzaehne des Kreissaegeblattes vorgearbeitet werden und das Ausbrennen sowie das anschliessende Fuegen der Ringe mit Hilfe eines Laserstrahles vorgenommen werden. Dadurch werden stoerende Strukturveraenderungen der Werkstoffe im Bereich der Schneidzaehne sowie im Bereich der Fuegestelle der Ringe vermieden. Fig. 1

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Di« Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kreissägeblättern, die aus mindestens zwei aus Blechtafeln ausgebrannten und ineinandergefügten Ringen aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik Kreissägeblätter, die aus zwei oder mehreren ineinandergefügten, beisp'elsweise durch Ausbrennen aus Blechtafeln

hergestellten Ringen aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen, sind boitannt. Solche Kreissägeblätter besitzen zum Zweckeder Einsparung von hochlegiertem Material ein oder mehrere innere Ringe aus niedriglegiertem Stahl, z.B. Werkzeugstahl undeinen äußeren, mit den Schneidzähnen versehenen Ring aus Schnellarbeitsstahl.

Das Fügen der Ringe wird mit bekannten Schweißverfahren, beispielsweise mit Hilfe des Lichtbogen-, Plasma- oder Elektronenstrahlschweißens, vorgenommen. Die Anwendung des Lichtbogen- oder Plasmaschweißens zur Herstellung der Verbindung zwischen Ringen aus

unterschiedlichem Material ist mit dem Nachteil verbunden, daß durch den langsamen Schweißvorgang relativ große Bereichedes der Schweißnaht benachbarten Werkstoffes der beiden Werkzeugteile erwärmt werden. Das hat zur Folge, daß eine

Kohlenstoffdiffusion von dem niedriglegierten Stahl zum Schnellarbeitsstahl stattfinden kann, wodurch der Schnellarbeitsstahl

ver&prodet und deshalb eine geringe Lebensdauer hat.

Die Anwendung des Elektronenstrahlschweißens für diesen Zweck hat sich bisher in der Praxis nicht durchsetzen können, woil

dieses Schweißverfahren eine sehr hohe Präzision bei der Herstellung der zu verbindenden Werkzeugteile und damit einenhohen Fertigungsaufwand sowie die A'-wndung einer Vakuumanlage, die sehr kostenaufwendig ist, erfordert.

Zur Beseitigung der vorstehend aufgeführten Nachteile ist auch schon vorgeschlagen worden, das Sägeblatt aus droi

konzentrischen Zonen aus verschiedenen Materialien herzustellen. (DE-OS 2739946) Dabei besteht die innere Zone aus einem

Werkzeugstahl, beispielsweise aus einem mit Chrom und Vanadium legierten Stahl, die Mittelzone aus einem Stahl hoher Zähigkeit und die äußere mit den Schneidzähnon besetzte Zone aus Schnellarbeitsstahl. Der niedrig legierte Werkzeugstahl der inneren Zone des Kreissägeblattes besitzt eine solche Zusammensetzung bzw. Struktur,

oaß bei der für die Erzielung der höchsten Abnutzungsfestigkeit des Schnellarbeitestahles der äußeren Zone erforderlichen

Wärmebehandlung eine große Härte und buch eine große Zähigkeit erreicht wird. Die Mittelzone des Kreissägeblattes besteht beispielsweise aus einem austenitischon Stahl mit hohem Nickelgehalt oder auch

aus Werkzeugstahl geeigneter Qualität mit höherem Kohlenstoffgehalt als der austenitische Stahl, so daß eine Diffusion von

Kohlenstoff von der inneren zur mittleren Zone verhindert wird. Das Fügen der mittleren und der äußeren Zone erfolgt durch Elektronenstrahlschweißen, wobei das Material der beiden Zonen

aus langen, geraden Rändern besteht, die kontinuierlich durch die Vakuumkammer bewegt und darin verschweißt werden.

Die miteinander verschweißten Bänder werden danach auf geeignet« Länge geschnitten, zu einem Ring geformt und mit der

inneren Zone durch ein herkömmliches Schweißverfahren, wie btisp.^lsweise Plasma- oder Lichtbogenschweißenverbunden.

Während durch diese« bekannte Herstellungsverfahren für aus unterschiedlichem Material bestehende Kreissägeblätter eine Kohlenstoffdiffusion IwIm Verschweißen der Werkzeugteile verhindert und der Kostenaufwand beim Elektronenstrahlschweißen verringert wird, muß die Wärmebehandlung des Kreissägeblattes im geschweißten Zustand

erfolgen.

Das hat zur Folge, daß für die aus niedriglegiertem Stahl bestehenden Werkzeugteile nur solcne Werkstoffe ausgewählt werden

künnen, die die für die Erzielung der optimalen Verschleißfestigkeit des Schnellarbeitsstahles erforderlichen

Wärmebehandlungeuimperaturen vertragen und die bei dieser Wärmebehandlung selbst eine große Härte und Zähigkeit

aufweisen.

Bei Anwendung dieses bekannten Herstellungsverfahrens ist es deshalb nicht möglich, die für den jeweiligen Bearbeitsfall

günstigste Werkstoffkombination zwischen dem niedriglegierten Stahl und dem Schnellarbeitsstahl auszuwählen.

Durch die DD-PS 227067 ist ein Verfahren zur Herstellung von aus unterschiedlichem Material bestehenden Verbundwerxzeupen, wie beispielsweise von Spiralbohret η bekannt geworden, bei dem zum Zwecke der Vermeidung des zeit-

und kostonftufwenoigon Spannungsfreiglühens nach dem Schweißen der Werkzougteile das Schweißen zwischen einzelnen

Verfahrensschritten des aus dem Härten und ein oder mehreren Anlaßsfufen bestehenden Wärmebrhandlungsprozesses

erfolgt.

Wenn der Anlaßvorgang nur aus einer Anlaßstufe besteht, erfolgt das Schweißen unmittelbar nach dem Härten der Werkzeugteile. Besteht der Anlaßvorgang aus mehreren Anlaßstufen, wird das Schweißen der Werkzougteile vor der letzten Anlaßstufe vorgenommen. Bei Anwendung dieses bekannten Verfahrens zur Herstellung von Verbundwerkzeugen wird erreicht, daß durch das sofortige Anlassen nach dem Schweißen der Werkzeugteile die Schweißspannungen abgebaut worden und damit die Riß- und Bruchgefahr im Bereich der Schweißzone verringert wird.

Oa die mechanische Fertigung der zu verbindenden Werkzeugteile, Insbesondere die Herstellung der Schneiden an dem hochlegierten Werkzeugteil vor dem Härten der Werkzeugtoile erfolgt, besteht die Gefahr, daß es im Schneidenbereich des Werkzeuges beim Härten zu Strukturveränderungen kommt, die sich nachteilig auf die Qualität der Werkzeugschneiden auswirken.

Außerdem ist nachteilig, daß das Fügen der Werkzeugteile durch Reibschweißen erfolgt, wobei relativ große Bereiche des der Schweißnaht benachbarten Werkstoffe» einer hohen Temperatur ausgesetzt sind. Die Nachteile der dadurch hervorgerufenen Kohlenstoffditfusion vom niodriglegierten zum hochlegierten Material wurden vorstehend bereits dargelegt.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, den bei der Herstellung von aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehenden Kreissägeblättern erforderlichen Fei 'gungsaufwand zu verringern und die Leistungsfähigkeit solchor Kreissägeblätter zu erhöhen.

Darlegung de· Waten· der Erfindung

Der Erfindung Hegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von aus mindestens zwei aus Blechtafeln auegebrannten und ineinandergefügten Ringen unterschiedlichen Werkstoffes bestehenden Kreissägeblättern zu entwickeln, durch da· durch einen hohen Wärmeeintrag hervorgerufene störende Strukturveränderungen sowohl im Bereich der Schneidzähne des aus hochlegiertem Werkstoff bestehenden äußeren Ringes als auch im Bereich der Schweißnähte zwischen den einzelnen Ringen vermieden werden und das eine dem jeweiligen Bearbeitungsfall angepaßte Werkstoffkombination zwischen dem niedriglegierten und hochlegierten Stahl zuläßt.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Blechtafeln vor dem Ausbrennen der Ringe durch eine Wärmebehandlung auf die Arbeitshärte des Kreissägeblattes gehärtet oder vergütet werden, daß das Ausbrennwerkzeug beim Ausbrennen des äußeren Ringes am Umfang des äußeren Ringes entsprechend der Form der Schneidzähne des Kreissägeblattes geführt wird, wobei das Ausbrennen und das Fügen der Ringe mit Hilfe eines Laserstrahles vorgenommen werden.

Durch das erfindungsgemäße Härten oder Vergüten des Ausgangsmaterials für die Herstellung der Ringe aus unterschiedlichen Materialien vor dem Ausbrennen der Ringe wird erreicht, daß störende Strukturveränderungen, insbesondere im Bereich der Schneidzähne des äußeron, aus hochlegiortem Material bestehenden Ringes, die beim Härten oder Vergüten von Werkzeugschneiden häufig auftreten, vermieden werden. Durch das sich im Anschluß an die Wärmebehandlung anschließende Ausbrennen der Ringe mit Hilfe eines Laserstrahles kommt es ebenfalls zu keinen störenden Strukturvoränderungen, da der Wärmeeintrag in den Werkstoff nur höchstens 0,3 mm beträgt. Der aus hochlegiertem Stahl bestehende äußere Ring wird aus Gründen der Materialeinsparung in einer Breite, die der maximalen Nachschlifftiefe entspricht, aus dem Ausgangsmaterial ausgebrannt.

Beim Fügen der Ringe mit Hilfe eines Laserstrahles nach dem Ausbrennen wird durch den geringen Wärmeeintrag in die Werkstoffe beiderseitig der Fügestelle eine unerwünschte Kohlenstoffdiffusion vom niodriglegiorten zum hochlegierten Werkstoff vermieden und damit eine Versprödung des hochlegierten Stahles im Bereich dor Fügestelle verhindert.

Das erfindungsgemäßo Herstellungsverfahren für Kreissägeblätter aus unterschiedlichen Materialien läßt eine dem jeweiligen Bearbeitungsfall angepaßte Werkstoffkombination zwischen dem niedriglegierten ur.d hochlegierten Stahl zu, da das Härten oder Vergüten der Materialien voneinander getrennt erfolgt und deshalb die für den jeweiligen Werkstoff optimalen Wärmebehandlungsparameter angewendet werden können.

Soweit das Ausgangsmaterial vor dem Ausbrennen und Fügen der Ringe nur gehärtet wird, wird die Arbeitsfestigkeit des niedriglegierten Werkzeugteiles und die Verschleißfestigkeit des hochlegierten Worljeugteiles durch gemeinsames Anlassen nach dem Fügen erreicht.

Ausführungsbelsplel

Die Erfindung wird nachstehend anhand von zwei Au tführungsbeispielon näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in

Flg. 1: ein nach dem orfindungsgemäfon Verfahren hergestelltes Sägeblatt aus zwei Ringen unterschiedlichen Werkstoffes mit

sechseckig ausgebilJeten Fügestellen Fig. 2: ein nach dem nrfindungsgemäßer. Verfahren hergestelltes Sägeblatt aus zwei Ringen unterschiedlichen Werkstoffes mit zahnförmig ausgebildeten Fügestalien

Ausführungsbelsplel 1

Als Werkstoff für den inneren Ring 1 des Kreissägeblattes 2 wird der niedriglegierte Stahl 5OCrV4 verwendet. Der Ausgangswerkstoff, beispielsweise in Form einer Blechtafet, wird nach der für diese Stahlsorte vorgeschriebenen Wärmebehandlungstochnologie vergütet. Als Werkstoff für den äußeren Ring 3 des Kreissägeblattes 2 wird der Schnellarbeitestahl X 90WMo6,5 verwendet, wobei das Ausgangsmaterial nach der für diese Stahlsorte vorgeschriebenen Technologie gehärtet und mehrmals angelassen wird.

Danach wird mit Hilfe eines Lasers der innere Ring 1 des Kreissägeblattes 2 aus der gehärteten Blechtafel ausgebrannt, wobei die Fügestelle 4 des inneren Ringes 1 die Form eines Außensechskantes aufweist (Fig. 1). Nach dem Ausbrennen des Inneren Ringes 1 wird ebenfalls mit Hilfe eines Lasers der aus Schnellarbeitsstahl bestehende äußere Ring 3 aus der gehärteten Blechtafel ausgebrannt, wobei die Fügestelle 4 des äußeren Ringes 3 die Form eines Innensechskantes

aufweist. Beim Ausbrennen des Umfanges des äußeren Ringes 3 wird der Laser entsprechend der Form der Schneidzähna 5geführt.

Danach werden beide Ringe 1 und 3 ineinander geschoben, genau fixiert, durch gekühlte Backen geklemmt und mit Hilfe eines Lasers geschweißt. Im Anschluß an das Schweißen wird des Kreissägeblatt 2 gerichtet. Außerdem werden die Flachseiten überschliffen, mit einem Hinterschliff Vfsehen und die Schneidzahne 5 scharfgeschliffen. Ausführungsbeispiel 2 Als Werkstoffe für den inneren Hing 1 und den äußeren Ring 3 des Kreissägeblattes 2 werden die gleichen Stahlsorten wie beim Ausführungftbeispiel 1 verwendet. Die Blechtpfeln aus beiden Werkstoffen werden nach don j( »veils vorgeschriebenen Technologien gehärtet. Beim Ausbrennen des inneren Ringes 1 aus der gehärteten Blechtafel mit Hilfe des Lasers wird der Laser so geführt, daß die Fügestelle 4 zahnförmig ausgebildet ist (Fig. 2). Das Ausbrennen des äußeren Ringes 3 aus der gehärteten Blechtafel mit Hilfe

des Lasers erfolgt so, daß am Umfang des äußeren Ringes 3 die Schneid/thne 5 und an der Fügestelle 4 eine der Zahnform desinneren Ringes 1 entsprechen ie Gegenfor.n entsteht.

Der Vorteil der zahnförmigen Ausbildung der Fügestelle 4 zwischen den Ringen 1 jnd 3 des Kreissägeblattes 2 besteht darin,

daß durch das Vorarbeiten der Schneidzähne 5 beim Ausbrennen des äußeren Ringes 3 das in der Blechtafel erzeugte

Gegenstück öle äußerer Ring für die nächste Sägeblattgröße verwendet werden kann, wobei beim Ausbrennen des äußeren Ringes 3 für die nächste Sägeblattgröße nur die Form der Schneidzahne 5 erzeugt werden muß. Dadurch wird eine bessere Ausnutzung der Blechtafeln aus hochlegiertem Material erreicht. Die Vorbereitung zum Schweißen

und das Schweißen der beiden Ringe 1 und 3 erfolgt so v. Ό im Ausführungsbeiep'el 1 beschrieben, nur mit dem Unterschied,daß ein Zusatzwerkstoff in Form einer harten verschleißbeständigen NiCrBSi-Lejierung verwendet wird.

Danach erfolgt ein zweimaliges Anlassen des goschweißten Kreissägeblattes 2 b<*i einer Temperatur im Bereich des Sekundarhärtemaximums des Schnellarbeitsstahles. Die Nachbearbeitung des Kreissägeblattes 2 erfolgt analog der des Ausführungsbeispieles 1, woboi der innere Ring 1 bereits

vorher auf Maß geschliffen wurde und etwas dünner als der äußere Ring ist. Es ist eelbstverständlich auch möglich, die

Fügestelle 4 zwischen den beiden Ringen 1 und 3 des Kreissägeblattes 2 kreisförmig auszuführen, wobei zwischen den beiden Ringen 1 und 3 in Rotationsrichtung kein Formschluß besteht. Bei einer solchen Ausführung der Fügestelle 4 ist die Schweißverbindung der beiden Ringe 1 und 3 allerdings einer größeren Scherbeanspruchung in Rotationsrichtung ausgesetzt. Anstelle des Laserschweißens kann das Fügen der beiden Ringe 1 und 3 auch mit Hilfe des Laserhartlötens erfolgen,

Claims (1)

1. Verfahren zur Herstellung von Kreissägeblättern, die aus mindestens zwei aus Riechtafeln ausgebrannten und ineinandergefügton Ringen aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechtafel vor dem Ausbrennen der Ringe (1; 3) durch eine Wärmebehandlung auf die Arbeitshärte des Kreissägeblattes (2) gehärtet oder vergütet werden, daß das Ausbrennwerkzeug beim Ausbrennen des äußeren Ringes (3) am Umfang des äußeren Ringes (3) entsprechend der Form der Schneidzähne (5) des Kreissägeblattes (2) geführt wird, wobei das Ausbrennen und das Fügen der Ringe (1; 3) mit Hilfe eines Laserstrahles vorgenommen werden.

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