DE102005016953A1

DE102005016953A1 - Band saw for a band saw machine for machining of metal workpieces, in metal cutting operations, has heavy duty high speed steel teeth coated with a wear resistant nitride-based coating

Info

Publication number: DE102005016953A1
Application number: DE102005016953A
Authority: DE
Inventors: Michael Balint
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-02-24
Filing date: 2005-04-12
Publication date: 2006-08-31
Also published as: RU2007135031A

Abstract

Band saw for a band saw machine for machining of metal workpieces, with a multiple teeth band saw with heavy duty high speed steel teeth coated with a wear resistant coating.

Description

Die Erfindung betrifft ein Sägeband für eine umlaufende Bandsägemaschine nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art. Des weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Sägebandes gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 7.The The invention relates to a band saw blade for a circulating bandsaw machine according to the closer defined in the preamble of claim 1. Art The invention relates to a method for producing a saw blade according to the generic term of claim 7.

Ein derartiges Sägeband ist beispielsweise aus der DE 102 02 770 A1 bekannt. Es findet Verwendung in Bandsägemaschinen, wie sie beispielsweise in der DE 25 38 718 A1 beschrieben sind und insbesondere zum Sägen von großen Werkstücken eingesetzt werden, die mit Kreissägen nicht bearbeitet werden können. Trotz sehr großer Anstrengungen bezüglich verbesserter Werkstoffzusammensetzungen für diese Sägebänder sind die meisten Sägebänder jedoch nur für relativ geringe Schnittge schwindigkeiten und geringe Vorschübe ausgelegt bzw. geeignet und haben sehr geringe Standzeiten, d.h. sie werden meist sehr schnell stumpf und müssen entsprechend häufig ausgetauscht werden.Such a saw band is for example from the DE 102 02 770 A1 known. It is used in band saw machines, such as those in the DE 25 38 718 A1 are described and used in particular for sawing large workpieces that can not be processed with circular saws. Despite very great efforts in terms of improved material compositions for these bandsaw blades most saw bands, however, only for relatively low Schnittge speeds and low feeds designed or suitable and have very short lives, ie they are usually dull very quickly and must be replaced accordingly often.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Sägeband für eine umlaufende Bandsägemaschine sowie ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Sägebandes zu schaffen, welche eine größere Leistungsfähigkeit bei der Bearbeitung von insbesondere metallischen Werkstoffen ermöglichen.It is therefore an object of the present invention, a saw blade for a circumferential bandsaw machine and a method for producing such a saw band to create, which has a greater capacity allow in the processing of particular metallic materials.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.According to the invention this Problem solved by the features mentioned in claim 1.

Durch die erfindungsgemäße Beschichtung zumindest der Zahnreihe des erfindungsgemäßen Sägebandes ist eine sehr viel höhere Standzeit desselben möglich, so dass die geringfügig höheren Kosten, die für die Beschichtung aufzubringen sind, durch die längere Einsatzzeit des Sägebandes bei weitem kompensiert werden.By the coating according to the invention at least the row of teeth of the saw band according to the invention is a much higher one Lifetime of the same possible, so the minor higher costs, the for the coating are applied, by the longer use of the saw blade be compensated by far.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Sägebandes sind die damit möglichen höheren Schnittgeschwindigkeiten sowie ein gegebenenfalls möglicher höherer Vorschub. Des weiteren führt die Beschichtung aufgrund der verringerten Reibung zu einem sehr ruhigen und gleichmäßigen Lauf des Sägebandes, wodurch erheblich geringere Vorschubkräfte benötigt werden.One Another advantage of the saw band according to the invention are the possible higher cutting speeds as well as possibly possible higher Feed. Furthermore leads the coating due to the reduced friction to a very quiet and steady run the saw band, whereby considerably lower feed forces are required.

Als besonders vorteilhaft bezüglich der Standzeit sowie der Schnittgeschwindigkeiten und der Vorschübe hat sich eine Beschichtung aus einem Werkstoff auf Nitridbasis erwiesen.When particularly advantageous with respect The service life as well as the cutting speeds and the feed rates has changed a coating made of a nitride-based material proven.

Hierbei kann die Beschichtung in vorteilhaften Ausgestaltungen TiN, TiCN, TiAlN und/oder AlCrN aufweisen. Hierbei können sämtliche Werkstoffe auch als Legierungen oder Gemische eingesetzt werden.in this connection the coating can in advantageous embodiments TiN, TiCN, TiAlN and / or AlCrN have. Here, all materials as well Alloys or mixtures are used.

Eine weitere für die praktische Anwendung sehr gut geeignete Beschichtung kann WC/C aufweisen. Auch hier ist eine Legierung oder ein Gemisch mit den oben genannten Werkstoffen auf Nitridbasis möglich.A more for the practical application very suitable coating can toilet / c exhibit. Again, an alloy or mixture with the above-mentioned nitride-based materials possible.

Wenn in einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die Beschichtung eine Dicke von 2–3 μm aufweist, führt dies vorteilhafterweise zu einem sehr ruhigen, gleichmäßigen Lauf des Sägebandes und nicht zu einem Verklemmen oder ähnlichen Problemen, die sich bei einer Beschichtung mit einer größeren Dicke beim Sägen von Werkstücken ergeben könnten. Die Schichtdicke hängt jedoch von der Zahnteilung, der Zahngeometrie, dem zu bearbeitenden Material und dem Material der Beschichtung selbst ab, wodurch auch größere Schichtdicken möglich sind.If in an advantageous embodiment of the invention, the coating has a thickness of 2-3 microns, does this advantageously to a very quiet, even run the saw band and not to jamming or similar problems that arise for a coating with a greater thickness when sawing workpieces could result. The layer thickness depends However, from the tooth pitch, the tooth geometry, the machined Material and the material of the coating itself, which also larger layer thicknesses possible are.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Zahnreihe aus HSSE besteht. Dieser Grundwerkstoff für die Zahnreihe führt zusammen mit der erfindungsgemäßen Beschichtung zu einem besonders verschleißfesten Sägeband.In a further embodiment of the invention can be provided that the row of teeth consists of HSSE. This basic material for the row of teeth leads together with the coating according to the invention to a particularly wear-resistant saw band.

Eine verfahrensgemäße Lösung der Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen von Anspruch 7.A procedural solution of The object arises from the features of claim 7.

Mit diesem Verfahren lässt sich das erfindungsgemäße Sägeband in besonders einfacher Weise herstellen.With this method leaves the saw band according to the invention in especially easy to make.

Eine besonders geringe Dicke der Beschichtung mit den oben angegebenen Vorteilen lässt sich erreichen, wenn die Beschichtung mittels eines galvanischen Dünnschichtprozesses aufgebracht wird.A particularly small thickness of the coating with the above Benefits reach when the coating by means of a galvanic thin film process is applied.

Hierbei ergibt sich ein gut beherrschbares Verfahren mit sehr guten Ergebnissen, wenn in einer vorteilhaften Weiterbildung das die Beschichtung bildende Material im gasförmigen Zustand vorliegt und bei einer Temperatur von 450–550°C, vorzugsweise ca. 500°C, aufgebracht wird.in this connection results in a well-controlled process with very good results, if in an advantageous development that forms the coating Material in gaseous Condition is present and at a temperature of 450-550 ° C, preferably about 500 ° C, applied becomes.

Des weiteren kann vorgesehen sein, dass zumindest die Zahnreihe vor dem Aufbringen der Beschichtung zum Entfernen von Graten gebürstet wird. Alternativ hierzu kann zumindest die Zahnreihe vor dem Aufbringen der Beschichtung zum Entfernen von Graten auch kugelge strahlt werden. Ein solches Entfernen von Graten an der Zahnreihe verhindert, dass die Grate beim späteren Einsatz des Sägebandes abbrechen, wodurch eine unbeschichtete Oberfläche des Sägebandes hervorstehen würde.Of Further it can be provided that at least the row of teeth before brushing the coating to remove burrs. alternative For this purpose, at least the row of teeth before the application of the coating To remove burrs also Kugelge be radiated. Such a removal of burrs on the row of teeth prevents the burrs from later use the saw band break off, whereby an uncoated surface of the saw band would protrude.

Wenn in einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens nur die Zahnreihe bis zu dem Übergang zu dem Bandrücken mit der Beschichtung versehen wird, so führt dies durch die Einsparung von Beschichtungsmaterial zu einer Kostensenkung bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Sägebandes. Hierbei ergibt sich keine Verringerung der Qualität des erfindungsgemäßen Sägebandes, da der nicht beschichtete Bandrücken keine schneidende Funktion hat.If in an advantageous embodiment of the method, only the row of teeth until the transition to the back of the band provided with the coating, this leads through the saving of coating material at a cost reduction in the production the saw band according to the invention. This results in no reduction in the quality of the saw band according to the invention, because the uncoated band back has no cutting function.

Insbesondere wenn die Zahnreihe aus einem anderen Material als der Bandrücken besteht, kann es vorteilhaft sein, wenn die Zahnreihe mit dem Bandrücken verschweißt wird.Especially if the row of teeth consists of a material other than the band back, can It may be advantageous if the row of teeth is welded to the back of the band.

Des weiteren kann vorgesehen sein, dass das Sägeband nach dem Beschichten zu einem Ring verschweißt wird. Auf diese Weise ist ein sofortiger Einsatz des Sägebandes an einer Bandsägemaschine möglich.Of Furthermore, it can be provided that the saw blade after coating welded into a ring becomes. This is an immediate use of the saw blade on a band saw machine possible.

Ein sehr einfaches Handling des Sägebandes während des Beschichtens ergibt sich, wenn in einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens das Sä geband in einer auf einem Coil aufgewickelten Form beschichtet wird. Diese Vorgehensweise führt außerdem zu einer erheblichen Kostenreduzierung für das Verfahren, da eine relativ große Sägebandlänge gleichzeitig beschichtet werden kann.One very easy handling of the saw band while the coating results when, in an advantageous embodiment the method according to the invention the saw band is coated in a wound on a coil form. This approach also leads to a significant cost reduction for the process, as a relative size Saw band length at the same time can be coated.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig beschrieben.following is an embodiment of Invention described in principle with reference to the drawing.

Es zeigt:It shows:

1 eine Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen Sägebandes für eine umlaufende Bandsägemaschine; 1 a schematic diagram of a saw band according to the invention for a circulating band saw machine;

2 eine sehr schematisch dargestellte Bandsägemaschine mit einem erfindungsgemäßen Sägeband; 2 a very schematically illustrated band saw machine with a saw band according to the invention;

3 eine vergrößerte Darstellung eines Teils des erfindungsgemäßen Sägebandes; und 3 an enlarged view of a portion of the saw band according to the invention; and

4 eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Herstellung des erfindungsgemäßen Sägebandes. 4 a device for carrying out the method for producing the saw band according to the invention.

1 zeigt in sehr schematischer Weise ein Sägeband 1 für eine in 2 ebenfalls sehr schematisch dargestellte Bandsägemaschine 2, mit der insbesondere aus metallischen Werkstoffen bestehende Werkstücke 3 bear beitet werden. In der dargestellten Ausführung ist das Sägeband 1 in der Form eines geschlossenen Rings ausgebildet und wird in an sich bekannter Weise auf der Bandsägemaschine 2 angebracht. Die Richtung der Schnittgeschwindigkeit des Sägebandes 1 ist durch den mit "v" bezeichneten Pfeil in 1 angedeutet. In 2 ist der Vorschub des Sägebandes 1 mit dem mit "f" bezeichneten Pfeil bezeichnet, d.h. das Sägeband 1 wird in einer im wesentlichen vertikalen Richtung bewegt. Selbstverständlich ist das nachfolgend detailliert beschriebene Sägeband 1 auch für solche Bandsägemaschinen geeignet, bei denen es in vertikaler Richtung angeordnet ist und der Vorschub in horizontaler Richtung des Sägebandes 1 bzw. durch das Werkstück 3 erfolgt. 1 shows a saw blade in a very schematic way 1 for an in 2 also shown very schematically band saw machine 2 , with the in particular of metallic materials existing workpieces 3 to be edited. In the illustrated embodiment, the band saw blade 1 formed in the form of a closed ring and is in a conventional manner on the band saw machine 2 appropriate. The direction of the cutting speed of the saw band 1 is indicated by the arrow marked "v" in FIG 1 indicated. In 2 is the feed of the saw band 1 with the arrow marked "f", ie the saw band 1 is moved in a substantially vertical direction. Of course, the saw blade described in detail below is 1 also suitable for band saw machines in which it is arranged in the vertical direction and the feed in the horizontal direction of the saw blade 1 or through the workpiece 3 he follows.

In der vergrößerten Darstellung gemäß 3 ist ein Ausschnitt des Sägebandes 1 dargestellt. Dabei ist zu erkennen, dass das Sägeband 1 einen Bandrücken 4, an dem das Sägeband 1 in nicht dargestellter, jedoch an sich bekannter Weise innerhalb der Bandsägemaschine 2 geführt ist, sowie eine mehrere Zähne 5 aufweisende Zahnreihe 6 aufweist. Der Bandrücken 4 besteht vorzugsweise aus einem relativ einfachen, "weichen" Stahl, wohingegen die Zahnreihe 6 aus einem Hochleistungs-Schnellarbeitsstahl, vorzugsweise aus HSSE, besteht. Durch die Verwendung eines einfacheren Stahls für den Bandrücken 4 können Kosten eingespart und die Flexibilität des Sägebandes 1 erhöht werden. Zur Ver bindung der Zahnreihe 6 mit dem Bandrücken 4 ist ein Schweißverfahren zu bevorzugen.In the enlarged view according to 3 is a section of the saw band 1 shown. It can be seen that the band saw blade 1 a band back 4 on which the saw band 1 in not shown, but known per se within the band saw machine 2 is guided, as well as a multiple teeth 5 having a row of teeth 6 having. The back of the band 4 is preferably made of a relatively simple, "soft" steel, whereas the row of teeth 6 made of a high performance high speed steel, preferably HSSE. By using a simpler steel for the back of the band 4 can save costs and the flexibility of the saw blade 1 increase. To Ver connection of the row of teeth 6 with the strap back 4 a welding process is to be preferred.

Um insbesondere die Standzeit, vorzugsweise jedoch auch die Schnittgeschwindigkeit und gegebenenfalls den Vorschub des Sägebandes 1 zu erhöhen, ist zumindest die Zahnreihe 6 mit einer die Verschleißfestigkeit erhöhenden Beschichtung versehen. Es ist zu bevorzugen, dass diese in den Zeichnungen nicht erkennbare Beschichtung aus einem Werkstoff aus Nitridbasis besteht. Hierbei kann die Beschichtung TiN, TiCN, TiAlN und/oder AlCrN sowie Legierungen und/oder Gemische aus diesen Materialien aufweisen bzw. aus diesen Materialien bestehen. Alternativ zu einem Werkstoff auf Nitridbasis kann die Beschichtung auch WC/C aufweisen bzw. aus WC/C bestehen. Auch dabei ist eine Legierung und/oder ein Gemisch mit den oben angegebenen Materialien auf Nitridbasis denkbar. Die Beschichtung trägt des weiteren zu einer Verringerung der Schnittkraft des Sägebandes 1 bei.In particular, the service life, but preferably also the cutting speed and optionally the feed of the saw blade 1 To increase, at least the row of teeth 6 provided with a wear-increasing coating. It is preferable that this coating, which is not recognizable in the drawings, consists of a nitride-based material. Here, the coating TiN, TiCN, TiAlN and / or AlCrN and alloys and / or mixtures of these materials have or consist of these materials. As an alternative to a nitride-based material, the coating can also have WC / C or consist of WC / C. Here too, an alloy and / or a mixture with the nitride-based materials specified above is conceivable. The coating further contributes to a reduction in the cutting force of the saw blade 1 at.

4 zeigt in sehr schematischer Darstellung eine Vorrichtung 7, mit der ein Verfahren zur Herstellung des oben beschriebenen Sägebandes 1 für die Bandsägemaschine 2 durchgeführt werden kann. Innerhalb dieser als Beschichtungsofen ausgebildeten Vorrichtung 7 wird zumindest auf die Zahnreihe 6 die oben beschriebene, die Verschleißfestigkeit des Sägebandes 1 erhöhende Beschichtung aufgebracht, vorzugsweise mittels eines galvanischen Dünnschichtprozesses. Dadurch ist eine Beschichtung erzielbar, die eine Dicke von 2–3 μm aufweist. Bei größeren Zahnteilungen, besonderen Zahngeometrien oder bestimmtem zu bearbeitendem Material kann die Beschichtung durchaus eine größere Dicke aufweisen, beispielsweise bis zu 7 μm. Selbstverständlich kann die Dicke der Beschichtung auch vom Material der Beschichtung selbst abhängig sein. 4 shows a very schematic representation of a device 7 with which a method for producing the above-described band saw blade 1 for the band saw machine 2 can be carried out. Within this designed as a coating furnace device 7 at least on the row of teeth 6 the above-described, the wear resistance of the saw blade 1 increasing coating on brought, preferably by means of a galvanic thin-film process. As a result, a coating can be achieved which has a thickness of 2-3 microns. For larger tooth pitches, special tooth geometries or certain material to be processed, the coating may well have a greater thickness, for example up to 7 microns. Of course, the thickness of the coating may also be dependent on the material of the coating itself.

Im vorliegenden Fall wird zum Beschichten das Sägeband 6 in einer auf einem Coil 8 aufgewickelten Form in die Vorrichtung 7 eingebracht und an einer dort vorgesehenen Halterung 9 aufgehängt. Hierbei kann der Coil 8 einen Durchmesser von bis zu 50 cm aufweisen, was zu einer Gesamtlänge des Sägebandes 1 von 100 m führt. Vorzugsweise wird nur die Zahnreihe 6 bis zu dem Übergang derselben zu dem Bandrücken 4, also im wesentlichen bis zu dem jeweiligen Zahngrund, mit der Beschichtung versehen, um Beschichtungsmaterial einzusparen. Nach dem Beschichten wird das Sägeband 1 aus der Vorrichtung 7 entnommen und kann in nicht dargestellter Weise zu einem solchen Ring verschweißt werden, wie er in 1 dargestellt ist.In the present case, the saw blade is used for coating 6 in one on a coil 8th wound form into the device 7 placed and on a holder provided there 9 suspended. Here, the coil 8th have a diameter of up to 50 cm, resulting in a total length of the saw band 1 of 100 m leads. Preferably, only the row of teeth 6 until the transition of the same to the band back 4 , So substantially up to the respective tooth base, provided with the coating to save coating material. After coating, the band saw blade 1 from the device 7 taken and can be welded in a manner not shown to such a ring, as in 1 is shown.

Innerhalb der Vorrichtung 7 liegt das die Beschichtung bildende Material im gasförmigen Zustand vor und wird vorzugsweise bei einer Temperatur von 450–550°C, vorzugsweise ca. 500°C, aufgebracht. Das die Beschichtung bildende Material befindet sich vorzugsweise in fester Form innerhalb der Vorrichtung 7 und wird durch die sich in der Vorrichtung befindlichen Gase sowie die oben genannte Temperatur verdampft. Dadurch, dass die Zahnreihe 6 wie oben erläutert aus einem Hochleistungs-Schnellarbeitsstahl, vorzugsweise aus HSSE, besteht, führt die Temperatur von 450–550°C, vorzugsweise ca. 500°C, innerhalb der Vorrichtung 7 nicht zu einer Verringerung der Festigkeit oder zu anderen Problemen bei dem Sägeband 1, die bei anderen Grundmaterialien auftreten könnten.Inside the device 7 For example, the material forming the coating is in the gaseous state and is preferably applied at a temperature of 450-550 ° C, preferably about 500 ° C. The material forming the coating is preferably in solid form within the device 7 and is evaporated by the gases in the device and the above-mentioned temperature. By doing that, the row of teeth 6 As explained above, it consists of a high-performance high-speed steel, preferably HSSE, the temperature of 450-550 ° C, preferably about 500 ° C, within the device 7 not to a reduction in strength or other problems with the band saw blade 1 that might occur with other base materials.

Um zu vermeiden, dass eventuell an den Zähnen 5 sich befindliche Grate beim späteren Einsatz des Sägebandes 1 abbrechen, wodurch ein unbeschichteter Bereich des Sägebandes 1 an dessen Oberfläche gelangen und damit dessen Verschleißfestigkeit erheblich verringert werden würde, wird im vorliegenden Fall zumindest die Zahnreihe 6 vor dem Aufbringen der Beschichtung zum Entfernen von Graten gebürstet oder mit relativ geringem Druck kugelgestrahlt. Statt des Grates weist der jeweilige Zahn 5 nach der Bearbeitung einen kleinen Radius auf. Im Falle des Bürstens kann eine umlaufende Bürste verwendet werden, die das auf dem Coil 8 aufgewickelte Sägeband 1 bürstet.To avoid that possibly on the teeth 5 burrs present during later use of the band saw blade 1 break off, creating an uncoated area of the band saw blade 1 get to the surface and thus its wear resistance would be significantly reduced, in the present case, at least the row of teeth 6 brushed or buffed with relatively low pressure prior to application of the burr removal coating. Instead of the ridge, the respective tooth points 5 after processing a small radius. In the case of brushing, a revolving brush can be used that is on the coil 8th wound saw band 1 brushes.

Claims

Saw band for a continuous bandsaw machine, in particular for machining workpieces consisting of metallic materials, having a band back and a row of teeth having a plurality of teeth, wherein at least the row of teeth consists of a high-performance high-speed steel, characterized in that at least the row of teeth ( 5 ) is provided with a wear resistance increasing coating.

bandsaw according to claim 1, characterized in that the coating of a nitride-based material.

bandsaw according to claim 2, characterized in that the coating TiN, TiCN, TiAlN and / or AlCrN.

bandsaw according to claim 1, characterized in that the coating WC / C having.

bandsaw according to one of the claims 1 to 4, characterized in that the coating has a thickness of 2-3 microns.

Saw band according to one of claims 1 to 4, characterized in that the row of teeth ( 6 ) consists of HSSE.

Method for producing a band saw and a tooth row with a plurality of teeth having saw band for a circulating band saw machine, characterized in that at least on the row of teeth ( 6 ) a wear resistance-increasing coating is applied.

Method according to claim 7, characterized in that that the coating by means of a galvanic thin-film process is applied.

Method according to claim 8, characterized in that the material forming the coating is in the gaseous state is present and at a temperature of 450-550 ° C, preferably about 500 ° C applied becomes.

Method according to claim 7, 8 or 9, characterized in that at least the row of teeth ( 6 ) is brushed before application of the burr removal coating.

Method according to claim 7, 8 or 9, characterized in that at least the row of teeth ( 6 ) is shot peened prior to application of the burr removal coating.

Method according to one of claims 7 to 11, characterized in that only the row of teeth ( 6 ) to the transition to the band back ( 4 ) is provided with the coating.

Method according to one of claims 7 to 12, characterized in that the row of teeth ( 6 ) with the strap back ( 4 ) is welded.

Method according to one of claims 7 to 13, characterized in that the saw band ( 1 ) after coating to a ring is welded.

Method according to one of claims 7 to 14, characterized in that the saw band ( 1 ) in one on a coil ( 8th ) wound up form.