DE102012106351A1 - Sägeblatt oder Trennschleifblatt aus martensitischem Edelstahl oder Stahl - Google Patents

Sägeblatt oder Trennschleifblatt aus martensitischem Edelstahl oder Stahl Download PDF

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Abstract

Die Erfindung umfasst ein Sägeblatt oder Trennschleifblatt für eine oszillierende Werkzeugmaschine, umfassend einen Grundkörper 2, wobei der Grundkörper 2 einen Schneidbereich 1 aufweist und dieser Schneidbereich 1 mit einem Hartmetallgranulat beschichtet ist, wobei der Grundkörper 2 einteilig ausgebildet ist und martensitischen Edelstahl und/oder martensitischen Stahl umfasst.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Sägeblatt oder Trennschleifblatt für eine oszillierende Werkzeugmaschine und ein Verfahren zum Herstellen eines Sägeblatts oder Trennschleifblatts.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Im Stand der Technik sind Sägeblätter oder Trennschleifblätter bekannt, die in eine oszillierende Werkzeugmaschine eingespannt werden können.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Das Aufbringen einer Hartmetallgranulatschicht auf einem Grundkörper erfordert hohe Temperaturen, die zu einem Erweichen des Grundkörpers und dadurch zu einer unerwünschten Verformung führen können. Um dies zu vermeiden, ist ein aufwändiger Herstellprozess notwendig.
  • Eine Aufgabe ist daher ein Sägeblatt oder ein Trennschleifblatt zur Verfügung zu stellen, das eine Hartmetallgranulatschicht aufweist und dennoch einfach und daher kostengünstig hergestellt werden kann.
  • Als erste Ausführungsform der Erfindung wird ein Sägeblatt oder Trennschleifblatt für eine oszillierende Werkzeugmaschine zur Verfügung gestellt, umfassend einen Grundkörper, wobei der Grundkörper einen Schneidbereich aufweist und dieser Schneidbereich mit einem Hartmetallgranulat beschichtet ist, wobei der Grundkörper einteilig ausgebildet ist und martensitischen Edelstahl und/oder martensitischen Stahl umfasst.
  • Durch einen Grundkörper mit entsprechendem Edelstahl/Stahl kann in nur einem Erhitzungs- und Abkühlprozess gleichzeitig das Hartmetallgranulat auf dem Grundkörper aufgelötet werden und eine Härtung des Grundkörpers erreicht werden. Der nach dem Löten ohnehin notwendige Abkühlungsprozess, der langsamer abkühlt als das bekannte Abschrecken zum Härten üblicher Stähle, reicht für das Erreichen der benötigten Härte aus. Das Härten in einem separaten Verfahrensschritt kann daher eingespart werden.
  • Als zweite Ausführungsform der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines Sägeblatts oder Trennschleifblatts zur Verfügung gestellt, umfassend die Schritte: Herstellung eines Grundkörpers mit einem Schneidbereich aus einem Edelstahl und/oder Stahl, Aufbringen einer Lötpaste auf den Schneidbereich, Aufbringen eines Hartmetallgranulats auf den Schneidbereich, Erhitzen mit einer Temperatur und anschließendes Abkühlen, wobei sich der Edelstahl in martensitischen Edelstahl umwandelt und/oder der Stahl in martensitischen Stahl umwandelt.
  • Beispielhafte Ausführungsformen werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
  • Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird ein Sägeblatt oder Trennschleifblatt zur Verfügung gestellt, wobei das Sägeblatt oder Trennschleifblatt aus martensitischem Edelstahl und/oder martensitischem Stahl besteht.
  • In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform wird ein Sägeblatt oder Trennschleifblatt zur Verfügung gestellt, wobei der Edelstahl und/oder der Stahl 12% bis 18% Chrom (Cr) und über 0,1% Kohlenstoff (C) umfasst.
  • Umfasst der Edelstahl und/oder der Stahl 12% bis 18% Chrom (Cr) und über 0,1% Kohlenstoff (C), so kann nach dem Löten und Abkühlen von einem gehärteten Grundkörper mit hoher Standzeit ausgegangen werden.
  • Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird ein Sägeblatt oder Trennschleifblatt zur Verfügung gestellt, wobei der Grundkörper eine Härte von ungefähr 450HV aufweist.
  • Bei einer Härte von ca. 450 HV des Grundkörpers kann von einer hohen Standzeit des Sägeblatts, des Trennschleifblatts ausgegangen werden.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Sägeblatt oder Trennschleifblatt zur Verfügung gestellt, wobei der Grundkörper gebeizt und/oder geschliffen und/oder poliert ist.
  • Durch ein Beizen und/oder Schleifen und/oder Polieren des Grundkörpers kann die Korrosionsbeständigkeit des Grundkörpers weiter gesteigert werden.
  • In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform wird ein Verfahren zur Verfügung gestellt, wobei die Herstellung des Grundkörpers ein Tiefziehvorgang ist und/oder wobei die Temperatur beim Löten im Bereich 950°C bis 1150°C ist bzw. wobei die Temperatur beim Löten ungefähr oder größer 1100° C ist.
  • Durch einen Tiefziehvorgang kann der Grundkörper einteilig ausgebildet werden, wodurch die Herstellung des Sägeblatts oder Trennschleifblatts beschleunigt werden kann.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Verfügung gestellt, wobei die Lötpaste eine Kupfer- oder Kupferzinnlegierung ist.
  • In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform wird ein Verfahren zur Verfügung gestellt, wobei das Erhitzen in einem Vakuumofen oder einem Schutzgasdurchlaufofen erfolgt.
  • Durch die Verwendung eines Vakuumofens oder eines Schutzgasdurchlaufofens kann das Sägeblatt einfach hergestellt werden.
  • Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird ein Verfahren zur Verfügung gestellt, wobei der Grundkörper nach dem Löten und Abkühlen eine Härte von ungefähr 450HV aufweist.
  • Bei einer Härte von ca. 450 HV des Grundkörpers kann von einer hohen Standzeit ausgegangen werden.
  • Als eine Idee der Erfindung kann angesehen werden, ein Sägeblatt oder Trennschleifblatt für ein oszillierendes Werkzeug zur Verfügung zu stellen, das an seinem Schneidbereich eine Hartmetallbeschichtung aufweist und dessen Grundkörper ein martensitischer Edelstahl bzw. ein martensitischer Stahl ist (beispielsweise X20Cr13). Martensitische Edelstähle oder Stähle können aus Edelstählen oder Stählen mit 12% bis 18% Chrom und einem Kohlenstoffgehalt über 0,1% gewonnen werden und sind bei Temperaturen über 950°C bis 1050° C austenitisch. Ein schnelles Abkühlen/Abschrecken führt zur Bildung eines martensitischen Gefüges. Dieses Gefüge besitzt speziell im vergüteten Zustand eine hohe Festigkeit, die mit steigendem C-Gehalt noch weiter zunimmt. Voraussetzung für eine ausreichende Korrosionsbeständigkeit ist eine geeignete Oberflächenausführung, die zum Beispiel durch Beizen, Schleifen oder Polieren erreicht werden kann. Erfindungsgemäß wird auf einen Schneidbereich eines Trägerkörpers/Grundkörpers mit entsprechendem Edelstahl/Stahl eine Kupfer- oder Kupferzinnlotlegierung aufgebracht und diese mit einem Hartmetallgranulat bedeckt/bestreuselt. Daraufhin wird in einem Vakuumofen oder in einem Schutzgasdurchlaufofen der Trägerkörper mit dem Hartmetallgranulat erhitzt, wobei eine Löttemperatur von ca. 1100° C erreicht wird. Danach folgt ein Abkühlen mit einer im Vergleich zu herkömmlichen Härteverfahren langsameren Abkühlgeschwindigkeit, wobei diese Abkühlgeschwindigkeit durch den automatisierten Lötprozess vorgegeben ist, also auch notwendig wäre, wenn keine Härtung des Grundwerkstoffes gewünscht wäre. Hierdurch nimmt der Trägerkörper eine Härte von beispielsweise 450 HV an, wobei bei entsprechenden Abkühlgeschwindigkeiten eine zusätzliche Steigerung der Härte möglich wäre. Vorteilhaft ist hierbei, dass auch große Sägeblätter mit einer hohen mechanischen Stabilität versehen werden können und dadurch die Gefahr eines Verformens oder Verbiegens während eines zusätzlichen Härteprozesses weitgehend gebannt ist. Außerdem ist es nicht mehr notwendig, die Grundkörper zweiteilig auszuführen, da der Grundkörper bei der Löttemperatur von ca. 1100° C nicht weich werden kann. Hierdurch wird eine einfache Herstellweise ermöglicht. Ferner sind die Grundkörper auch im Bereich der Antriebsaufnahme hart. Ein „Insichverformen“ des Sägeblatts durch den Antrieb des Werkzeugs wird dadurch ausgeschlossen.
  • Die einzelnen Merkmale können selbstverständlich auch untereinander kombiniert werden, wodurch sich zum Teil auch vorteilhafte Wirkungen einstellen können, die über die Summe der Einzelwirkungen hinausgehen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele deutlich. Es zeigen
  • 1 ein Sägeblatt oder Trennschleifblatt für eine oszillierende Werkzeugmaschine,
  • 2 das Sägeblatt oder Trennschleifblatt in einem Längsschnitt,
  • 3 das Detail X des Sägeblatts oder Trennschleifblatts in einem Längsschnitt,
  • 4 ein weiteres Sägeblatt oder Trennschleifblatt für eine oszillierende Werkzeugmaschine,
  • 5 das Sägeblatt oder Trennschleifblatt in einem Längsschnitt,
  • 6 das Detail Y des Sägeblatts oder Trennschleifblatts in einem Längsschnitt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEISPIELHAFTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • 1 zeigt ein Sägeblatt oder Trennschleifblatt mit einer Aufnahmeöffnung 3, um das Sägeblatt in eine oszillierende Werkzeugmaschine einspannen zu können. Das Sägeblatt oder Trennschleifblatt umfasst einen Grundkörper 2, der einteilig tiefgezogen sein kann und einen Rand 1 aufweist. Der Rand 1 ist ein Schneidbereich und weist eine Beschichtung mit Hartmetallgranulat auf. Als Grundkörper 2 wird ein martensitischer Stahl und/oder martensitischer Edelstahl verwendet, der eine Härtetemperatur aufweist, die ungefähr der Temperatur entspricht, die notwendig ist, um das Hartmetallgranulat 1 auf den Grundkörper 2 auflöten zu können. Dadurch kann durch einen einzigen Erhitzungs- und Abkühlungsprozess sowohl der Grundkörper gehärtet werden, und dadurch dessen Standzeit erhöht werden, als auch das Hartmetallgranulat auf dem Grundkörper aufgelötet werden. Hierdurch kann der Herstellprozess beschleunigt und vereinfacht werden.
  • 2 zeigt das Sägeblatt oder Trennschleifblatt in einem Längsschnitt mit dem Grundkörper 2.
  • 3 zeigt das Detail X der 2 mit dem Grundkörper 2 und dem Rand/Schneidbereich 1, wobei der Schneidbereich 1 eine Hartmetallgranulatschicht 5 aufweist. Das Hartmetallgranulat 5 kann durch ein Lot/eine Lötpaste 4, umfassend/bestehend aus beispielsweise einer Kupfer- oder Kupferzinnlegierung, mit dem Grundkörper 2 verbunden/verlötet werden. Um einen martensitischen Edelstahl/einen martensitischen Stahl zu erhalten, wird eine Härtetemperatur von 950°C bis 1050° C benötigt. Sonstiger Stahl weist beispielsweise eine Härtetemperatur von ca. 800° C auf. Die Löttemperatur, um das Lot zu verflüssigen und das Hartmetall mit dem Grundkörper 2 zu verbinden, ist ca. 1100° C. Bei derartigen hohen Temperaturen würde daher üblicher Stahl bereits erweichen. Um üblichen Stahl zu härten müsste nach der Erwärmung eine Abkühlung mit einer sehr hohen Abkühlgeschwindigkeit, ein Abschrecken, stattfinden. Erfindungsgemäß gewählter Edelstahl/Stahl hingegen wird bei derartigen Temperaturen austenitisch und nach der Abkühlung, sogar nach einer Abkühlung an der Luft, wird der erfindungsgemäß gewählte Edelstahl/Stahl martensitisch und daher hart. Es kann daher bei entsprechend gewähltem Edelstahl/Stahl in nur einem Prozess sowohl der Grundkörper 2 gehärtet werden und auch das Hartmetallgranulat auf dem Grundkörper 2 aufgelötet werden.
  • 4 zeigt ein weiteres Sägeblatt oder Trennschleifblatt mit einer Aufnahmeöffnung 3 und einem Rand 1, wobei der Rand 1 mit einem Hartmetallgranulat versehen sein kann.
  • 5 zeigt in einem Längsschnitt das Sägeblatt oder Trennschleifblatt mit dem Grundkörper 2 und dem Rand/Schneidbereich 1 mit einer Schicht aus Hartmetallgranulat.
  • 6 zeigt das Detail Y der 5 mit dem Grundkörper 2 und dem Rand/Schneidbereich 1 mit einer Hartmetallgranulatschicht 5, wobei das Hartmetallgranulat 5 durch ein Lot/eine Lötpaste 4 mit dem Grundkörper 2 verbunden/verlötet werden kann.
  • Es sei angemerkt, dass der Begriff „umfassen“ weitere Elemente oder Verfahrensschritte nicht ausschließt, ebenso wie der Begriff „ein“ und „eine“ mehrere Elemente und Schritte nicht ausschließt.
  • Die verwendeten Bezugszeichen dienen lediglich zur Erhöhung der Verständlichkeit und sollen keinesfalls als einschränkend betrachtet werden, wobei der Schutzbereich der Erfindung durch die Ansprüche wiedergegeben wird.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Rand/Schneidbereich
    2
    Grundkörper
    3
    Aufnahmeöffnung zur Kopplung an eine oszillierende Werkzeugmaschine
    4
    Lötpaste, insbesondere Kupfer- oder Kupferzinnlegierung
    5
    Hartmetallgranulatschicht

Claims (10)

  1. Sägeblatt oder Trennschleifblatt für eine oszillierende Werkzeugmaschine, umfassend einen Grundkörper (2), wobei der Grundkörper (2) einen Schneidbereich (1) aufweist und dieser Schneidbereich (1) mit einem Hartmetallgranulat beschichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2) einteilig ausgebildet ist und martensitischen Edelstahl und/oder martensitischen Stahl umfasst.
  2. Sägeblatt oder Trennschleifblatt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sägeblatt oder Trennschleifblatt aus martensitischem Edelstahl und/oder martensitischem Stahl besteht.
  3. Sägeblatt oder Trennschleifblatt nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Edelstahl und/oder der Stahl 12% bis 18% Chrom (Cr) und über 0,1% Kohlenstoff (C) umfasst.
  4. Sägeblatt oder Trennschleifblatt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper eine Härte von ungefähr 450HV aufweist.
  5. Sägeblatt oder Trennschleifblatt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2) gebeizt und/oder geschliffen und/oder poliert ist.
  6. Verfahren zum Herstellen eines Sägeblatts oder Trennschleifblatts, umfassend die Schritte Herstellung eines Grundkörpers (2) mit einem Schneidbereich (1) aus einem Edelstahl und/oder Stahl, Aufbringen einer Lötpaste (4) auf den Schneidbereich (1), Aufbringen eines Hartmetallgranulats auf den Schneidbereich (1), Erhitzen mit einer Temperatur und anschließendes Abkühlen, wobei sich der Edelstahl in martensitischen Edelstahl umwandelt und/oder der Stahl in martensitischen Stahl umwandelt.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Herstellung des Grundkörpers (2) ein Tiefziehvorgang ist und/oder wobei die Temperatur im Bereich 950°C bis 1150°C ist bzw. wobei die Temperatur beim Löten ungefähr oder größer 1100° C ist.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, wobei die Lötpaste (4) eine Kupfer- oder Kupferzinnlegierung ist.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei das Erhitzen in einem Vakuumofen oder einem Schutzgasdurchlaufofen erfolgt.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei der Grundkörper nach dem Löten und Abkühlen eine Härte von ungefähr 450HV aufweist.
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