DD273996A1 - HARDWARE-COATED CUTTING TOOL, ESPECIALLY KNIVES FOR CUTTING PAPER, PAPER, LEATHER, TEXTILES AND CHEMICALS - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft hartstoffbeschichtete Schneidwerkzeuge, insbesondere Messer zum Schneiden von Papier, Pappe, Leder, Textilien und Chemiefasern, bei denen das Substrat aus Werkzeugstahl oder niedrig legiertem Verguetungsstahl besteht, die Beschichtung auf der Freiflaeche des Messers mit einem Laser- oder Elektronenstrahl vorgenommen und das Messer so angeschliffen ist, dass die Werkzeugschneide durch die aufgebrachte Hartstoffschicht gebildet ist. Das vorgeschlagene hartstoffbeschichtete Schneidwerkzeug ist dadurch gekennzeichnet, dass die Hartstoffschicht (5, 6) 0,05 bis 1,0 mm dick ist, bis zu 75% aus Wolfram- und/oder Titankarbidpartikeln und im uebrigen aus einer martensitischen Matrix besteht, die Hartstoffpartikel kleiner als 0,003 mm sind und der Keilwinkel (a) durch ein- oder beidseitig an der Werkzeugschneide (8, 10) im Bereich der Schichtdicke (d) angebrachte Fasen (9, 11) verstaerkt ist. Die erfindungsgemaessen hartstoffbeschichteten Schneidwerkzeuge finden Anwendung in der Textilindustrie und der Leder sowie der Papier verarbeitenden Industrie. Fig. 1The invention relates to hard-coated cutting tools, in particular knives for cutting paper, cardboard, leather, textiles and man-made fibers, in which the substrate consists of tool steel or low-alloyed tempering steel, the coating on the free surface of the knife made with a laser or electron beam and the knife is ground so that the tool cutting edge is formed by the applied hard material layer. The proposed hard-material-coated cutting tool is characterized in that the hard material layer (5, 6) is 0.05 to 1.0 mm thick, up to 75% consists of tungsten and / or titanium carbide particles and, moreover, of a martensitic matrix, the hard material particles smaller are as 0.003 mm and the wedge angle (a) by one or both sides of the tool cutting edge (8, 10) in the region of the layer thickness (d) mounted chamfers (9, 11) is strengthened. The hard-coated cutting tools according to the invention are used in the textile industry and in the leather and paper-processing industries. Fig. 1
Description
Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings
Die Erfindung betrifft hartstoffbeschichtete Schneidwerkzeuge, insbesondere Messer zum Schneiden von Papier, Pappe, Leder, Textilien und Chemiefasern, bei denen das Substrat aus Werkzeugstahl oder niedrig legiertem Vergütungsstahl besteht, die Beschichtung auf der Freifläche des Messers mit einem Laser- oder Elektronenstrahl vorgenommen und das Messer so angeschliffen ist, daß die Werkzeugschneide durch die aufgebrachte Hartstoffschicht gebildet ist.The invention relates to hard-coated cutting tools, in particular knives for cutting paper, cardboard, leather, textiles and man-made fibers, in which the substrate consists of tool steel or low-alloy tempered steel, the coating made on the free surface of the knife with a laser or electron beam and the knife is ground so that the tool cutting edge is formed by the applied hard material layer.
von Zerspanungswerkzeugen bekannt sind. Die Ursachen dafür sind die geringe Schichtdicke und die unterschiedlichen wirksamen Verschleißarten.of cutting tools are known. The reasons for this are the low layer thickness and the different effective types of wear.
beschrieben, da so die thermische Belastung des Substratwerkstoffes gering ist und auch Verschleißschutzschichten mit hohendescribed because so the thermal load of the substrate material is low and wear protection layers with high
ist wobei die Oberflächenrauhigkeit der aufgespritzten Hartstoffschicht durch Pressen bei der Aufschmelztemperatur verringert we rden soll, um eine glatte Oberfläche zu erreichen. Die Mähklinge ist mit der üblichen Schneidengeometrie versehen, wobei diewherein the surface roughness of the sprayed-on hard material layer should be reduced by pressing at the melting temperature in order to achieve a smooth surface. The cutter blade is provided with the usual cutting geometry, the
werden nicht gemacht.are not made.
Ziel der Erfindung ist es, ein hartstoffbeschichtetes Schneidwerkzeug, insbesondere ein Messer zum Schneiden von Papier, Pappe, Leder, Textilien und Chemiefasern mit einer auf der Freifläche angeordneten Hartstoffschicht zu entwickeln, das bei einem geringen Herstellungsaufwand eine höhere Standzeit als die bisher bekannten Messer aufweist.The aim of the invention is to develop a hard-coated cutting tool, in particular a knife for cutting paper, cardboard, leather, textiles and man-made fibers with a hard material layer arranged on the free surface, which has a longer service life than the previously known knife with a low production cost.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein hartstoffbeschichtetes Schneidwerkzeug, insbesondere ein Messer zum Schneiden von Papier, Pappe, Leder, Textilien und Chemiefasern zu entwickeln, dessen auf der Freifläche angebrachte, verschleißfeste Oberflächenschicht hinsichtlich ihrer Struktur und Zusammensetzung dem Verwendungszweck des Messers und dessen Schneii lengeometrie der Hartstoffbeschichtung und dem Verwendungszweck angepaßt ist.The object of the invention is to develop a hard-coated cutting tool, in particular a knife for cutting paper, cardboard, leather, textiles and man-made fibers, whose mounted on the open space, wear-resistant surface layer with respect to their structure and composition of the intended use of the knife and its Schneii lengeometrie the Hard material coating and the intended use is adapted.
Diese fi ufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Hartstoffschicht 0,05 bis 1,0mm dick ist, bis zu 75% aus Wolf ramund/ocer Titankarbidpartikeln und im übrigen aus einer martensitischen Matrix gebildet ist, die Hartstoffpartikel kleiner als 0,003mm sind und der Keilwinkel durch ein- oder beidseitig an der Werkzeugschneide im Bereich der Schichtdicke angebrachte Fasen versx >ict ist. Der Keilwinkel ist im Bereich der zusätzlich angebrachten Fasen 10° bis 40° größer als üblich. Die Verbundhärte diesef Hartstoffschicht beträgt bis zu 2000 HV0,05.This fi ASK is inventively achieved in that the hard material layer is 0.05 to 1.0 mm thick, up to 75% Wolf RAM and / ocer Titankarbidpartikeln and is formed in the rest of a martensitic matrix, the hard particles are smaller than 0.003 mm and Wedge angle by chamfers mounted on one or both sides of the tool cutting edge in the region of the layer thickness versx> ict is. The wedge angle is 10 ° to 40 ° larger than usual in the area of the additionally mounted chamfers. The composite hardness of this hard material layer is up to 2000 HV 0 , 05 .
Daraus einer Eisenbasislegierung und Hartstoffpartikeln bestehende Schichtwerkstoff wird entweder in pastösem Zustand durch Siebdrucken ?uf die Freifläche des Messers aufgebracht und mittels Laser- oder Elektronenstrahl aufgeschmolzen oder in Pulverform in den Wirkungsbereich eines Laserstrahles eingestreut und dadurch mit dem Substratwerkstoff verschweißt. Das so beschichtete Messer wird nun je nach Verwendungszweck und Substratwerkstoff mit den für den Substratwerkstoff üblichen Parametern gehärtet oder vergütet. Bei dieser Wärmebehandlung bildet sich in der als Bindemittel für die Hartstoffpartikel dienenden Eisenbasislegierung ein Martensitgefüge, so daß die Hartstoffschicht je nach Wärmebehandlung auch in Mikrobereichen eine Verbundhärte bis 2OCOHVo,o6 erreicht.The coating material consisting of an iron-based alloy and hard-material particles is either applied in pasty state by screen printing on the free surface of the knife and melted by means of a laser or electron beam or scattered in powder form into the area of action of a laser beam and thereby welded to the substrate material. Depending on the intended use and substrate material, the knife thus coated is hardened or tempered with the parameters customary for the substrate material. In this heat treatment, a martensite structure is formed in the iron-base alloy serving as a binder for the hard material particles, so that the hard material layer, depending on the heat treatment, also reaches a composite hardness of up to 2OCOHV o , o6 in micro-ranges.
Nach der Wärmebehandlung wird entweder die gesamte beschichtete Freifläche überschliffen oder, bei Messern die mit einem positiven Freiwinkel eingesetzt werden, eine schmale Fase entlang der Werkzeugschneide angeschliffen, um so eine geringe Oberflächenrauhigkeit der Hartstoffschicht zu erreichen.After the heat treatment, either the entire coated free surface is ground or, in the case of knives used with a positive clearance angle, a narrow bevel is ground along the tool cutting edge so as to achieve a low surface roughness of the hard material layer.
Dann wird die Brustfläche des Messers mit dem für den betreffenden Anwendungr.fall üblichen Keilwinkel angeschliffon, wobei der Keilwinkel durch eine zusätzliche, im Bereich der Hartstoffschicht angeschliffene Faso unmittelbar hinter der Werkzeugschneide um 10° bis 40° größer ist als üblich.Then the breast surface of the knife is abliffon with the wedge angle customary for the application in question. The wedge angle is 10 ° to 40 ° larger than usual by an additional Faso ground in the area of the hard material layer directly behind the cutting edge.
Durch diese Form des Anschliffes wird die Werkzeugschneide nur durch die Hartc'offschicht gebildet, wobei die Gefahr des Schneidenbruches durch den größeren Keilwinkel gering ist. Die aufgebrachte Hartstoffschicht hat eine hohe Beständigkeit gegenüber abrasivem Feinkornverschleiß. Bedingt durch die Größe der Hartstoffpartikel können Werkzeugschneiden mit geringer Schartigkeit angeschliffen werden, wobei auch bei fortschreitendem Verschleiß die Schneidenschartigkeit nur wenig zunimmt und dadurch das Schnittbild bis zum Nachschleifen des Messers nur unwesentlich schlechter wird.This shape of the bevel the tool cutting edge is formed only by the Hartc'offschicht, the risk of cutting edge is small due to the larger wedge angle. The applied hard material layer has a high resistance to abrasive fine grain wear. Due to the size of the hard material particles tool cutting can be sanded with low Schartigkeit, and even with progressive wear, the shear rate increases only slightly and thus the sectional image is only marginally worse until re-sharpening of the knife.
Nachstehend wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigenThe invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment. In the accompanying drawings show
Hartstoffschicht Fig. 2: die teilweise Darstellung des Querschnittes eines beschichteten Papierschneidmessers mit entlang der Schneide überschliffener HartstoffschichtHard material layer FIG. 2: the partial representation of the cross section of a coated paper cutting knife with hard material layer ground over the cutting edge
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellten Papierschneidmesser 1 und 2 aus dem Werkzeugstahl 90 Mn V8 sind auf ihrer Freifläche 3 und 4 mit einer aus Titankarbidpartikeln von 1 μιη bis 2 μπι Größe und einer Eisenbasislegierung als Bindemittel bestehenden Hartstoffschicht 5 und 6 versehen. Der Schichtwerkstoff wird in pastösem Zustand durch Siebdrucken aufgebracht und mittels eines Leistungslasers aufgeschmolzen. Nach dem Härten der Papierschneidmesser mit den für diesen Werkzeugstahl üblichen Parametern haben die Hartstoffschichten 5 und 6 eine Verbundhärte von 10OOHVo.os bis 1300 HV0,os. Bei dem in Fig. 1 im Querschnitt daigestellten Papiermesser für eine Dreiseitenbeschneidemaschine ist die gesam'.d Hartstoffschicht 5 überschliffen, wobei die Schichtdicke d nach dem Schleifen 0,5 mm beträgt. Die Brustfläche 7 ist so angeschliffen, daß der Keilwinkel α = 20° beträgt. An die Brustfläche 7 ist im Anschluß an die im Bereich der Hartstoffschicht 5 liegende Werkzeugschneide 8 eine Fase 9 mit einer Breite b = 0,0mm und einem Keilwinkel β = 40° angeschliffen. Das in Fig.2 dargestellte Papierschneidmesser 2 wird mit einem positiven Freiwinkel eingesetzt. Bei diesem Papierschneidmesser 2 ist die Hartstoffschicht 6 nicht überschliffen. Um ab λ dennoch eine geringe Schneidenschartigkeit und damit ein sauberes Schnittbild zu erreichen ist im Anschluß an die Werkzeugschneide 10 eine Fase 11 unter einem Winkel γ auf der Freifläche 4 angeschliffen.The paper cutting knives 1 and 2 shown in FIGS. 1 and 2 made from the tool steel 90 Mn V8 are provided on their flanks 3 and 4 with a hard material layer 5 and 6 consisting of titanium carbide particles of 1 μm to 2 μm and an iron-based alloy as binder. The coating material is applied in pasty state by screen printing and melted by means of a power laser. After hardening the paper cutting knife with the usual parameters for this tool steel, the hard material layers 5 and 6 have a composite hardness of 10OOHV o .os to 1300 HV 0 , os. In the paper knife for a three-side trimming machine shown in cross-section in FIG. 1, the entire layer of hard material 5 is ground, the layer thickness d after grinding being 0.5 mm. The breast surface 7 is ground so that the wedge angle α = 20 °. On the breast surface 7, a chamfer 9 having a width b = 0.0 mm and a wedge angle β = 40 ° is ground following the tool cutting edge 8 located in the area of the hard material layer 5. The paper cutting knife 2 shown in FIG. 2 is used with a positive clearance angle. In this paper cutting knife 2, the hard material layer 6 is not ground. In order to still achieve a low cutting chipping and thus a clean cut from λ after the cutting edge 10 a chamfer 11 at an angle γ ground on the free surface 4.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD31779088A DD273996A1 (en) | 1988-07-11 | 1988-07-11 | HARDWARE-COATED CUTTING TOOL, ESPECIALLY KNIVES FOR CUTTING PAPER, PAPER, LEATHER, TEXTILES AND CHEMICALS |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD31779088A DD273996A1 (en) | 1988-07-11 | 1988-07-11 | HARDWARE-COATED CUTTING TOOL, ESPECIALLY KNIVES FOR CUTTING PAPER, PAPER, LEATHER, TEXTILES AND CHEMICALS |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DD273996A1 true DD273996A1 (en) | 1989-12-06 |
Family
ID=5600850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DD31779088A DD273996A1 (en) | 1988-07-11 | 1988-07-11 | HARDWARE-COATED CUTTING TOOL, ESPECIALLY KNIVES FOR CUTTING PAPER, PAPER, LEATHER, TEXTILES AND CHEMICALS |
Country Status (1)
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|---|---|
| DD (1) | DD273996A1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19733483A1 (en) * | 1997-08-01 | 1999-02-18 | Ledermann & Co | Tool for machining workpieces and method for producing this tool |
| DE102004056771A1 (en) * | 2004-11-24 | 2006-06-01 | Lutz Industria S.A. | Blade and method of making the same |
| DE102005049399A1 (en) * | 2005-10-13 | 2007-04-19 | Senator Technology Gmbh | Cutting device for e.g. paper, has knife angularly formed in angular faces of cutting edge, where angular faces enclose specific angle with reference plane that runs parallel to coplanar side of knife |
| DE202011002916U1 (en) | 2010-03-22 | 2011-06-01 | Castolin Ges.M.B.H. | Cutting edge for a knife or for a thrower |
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1988
- 1988-07-11 DD DD31779088A patent/DD273996A1/en not_active IP Right Cessation
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| DE102004056771A1 (en) * | 2004-11-24 | 2006-06-01 | Lutz Industria S.A. | Blade and method of making the same |
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| DE202011002916U1 (en) | 2010-03-22 | 2011-06-01 | Castolin Ges.M.B.H. | Cutting edge for a knife or for a thrower |
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