DE19501442A1

DE19501442A1 - Prodn. of cutting tools for machine tools, esp. saw blades

Info

Publication number: DE19501442A1
Application number: DE19501442A
Authority: DE
Inventors: Daniel Jeiziner; Urs Ruepp; Hans Schock
Original assignee: Scintilla AG
Current assignee: Scintilla AG
Priority date: 1995-01-19
Filing date: 1995-01-19
Publication date: 1996-07-25
Also published as: CH693902A5

Abstract

Joining a narrow cutting strip (13) made of a hard but brittle material to a carrier (11) made of a tough material (esp. steel) involves melting only the carrier region (16) immediately adjacent to the cutting strip by a high-energy (pref. laser or electron-beam) welding process. High-speed cutting steel, a hard-alloy or similar material is used for the cutting strip.

Description

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 of manufacture of cutting tools for machine tools, in particular of saw blades for preferably hand-held electrical Jigsaws defined in the preamble of claim 1 Genus.

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 strips are made Hard metal is applied to the carrier by brazing (DE 37 15 290 A1). The thermal resilience of such However, solder connections are 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.From US Pat. No. 4,628,178, it is known to weld hard metal to a steel base body by means of an electron or laser beam in tools for hot forming. For this purpose, in an initial step, an area of approx. 10 mm is scanned on each side of the
The connection point is heated 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 carbide 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 inventive method with the features in Characteristic part of claim 1 has the advantage that the sole melting of the carrier material Cutting bar is completely wetted and a pore, shrinkage-free and faultless connection seam between the Carrier and the cutting bar, which is mechanical and is thermally highly resilient. Despite the high heat input during melting and the high cooling rate occur in the HSS, hard metal or hard material of the cutting edge no cracks. With a manufacturing technology inexpensive joining processes result in high Tool qualities of the cutting tools.

Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Verfahrens möglich.By the measures listed in the other claims are advantageous further developments and improvements in Claim 1 specified method possible.

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 The joint is then induction annealed, which makes the Material structure relaxed in the joining area.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird die Fügestelle parallelgeschliffen oder flachgewalzt, so daß 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 parallel ground or flat rolled so that the weld seam created during melting and cooling is equalized and consistently parallel side surfaces of the Cutting tool are available.

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 embodiments of the invention The process involves spacing a large number of cutting bars joined together on a carrier tape and the carrier in Area of each cutting bar according to the one you want Saw blade cut out of the carrier tape or punched out. Alternatively, for the cutting bars each broadband sheets attached to the carrier tape and then the desired shape of the cutting edges cut or punched out. This ensures that joining the cutting bar and manufacturing the Cutting tool in a single, uninterrupted Process can be performed.

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, so daß durchgängig parallele Seitenflächen des Schneidwerkzeugs bzw. Sägeblatts vorhanden sind.A manufactured according to the inventive method Cutting tool, in particular saw blade for one preferably hand-held electric jigsaw a carrier made of a material of high toughness, especially steel, and a pinned thereon Cutting bar made of a material of great hardness and less Toughness, especially HSS, hard metal or another Hard material on. The joint connection between the beam and Cutting bar is by melting the backing material along the one immediately adjacent to the cutting bar Area of the carrier by means of a high energy Welding process formed. The joint is induction annealed, which changes the material structure in This area is relaxed, ground parallel or flat rolled, so that parallel parallel sides of the Cutting tool or saw blade are available.

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: The invention is illustrated in the drawing Embodiments of according to the invention Saw blades produced in the following procedure Description explained in more detail. Show it:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Sägeblatts für eine handgeführte elektrische Stichsäge, Fig. 1 is a side view of a saw blade for a hand-guided electric jigsaw,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1 mit schematisch dargestelltem Hochenergie strahl, Fig. Shows a section along the line II-II in Fig. 1 with a schematically illustrated high-energy beam, 2

Fig. 3 jeweils ausschnittweise eine Seitenansicht von bis 5 zusammenhängenden Sägeblättern vor deren Vereinzelung. Fig. 3 each a detail of a side view of up to 5 connected saw blades before they are separated.

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 one longitudinal edge of the carrier 11 , which in the embodiment of the saw blade in FIG. 1 extends 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 shaft 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 15 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 parallelgeschliffen oder flachgewalzt, so daß 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 area 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 by the high-energy beam 15 and the rapid cooling that immediately takes place thereafter, a weld seam with a width of 0.2-0.4 mm that is free of voids, voids and binding defects is produced. This weld seam in the area of the joint area 16 is then induction annealed and thereby relaxed and then ground or parallel-rolled so that the weld seam is leveled and plane-parallel side surfaces of the saw blade are produced. 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. The individual saw blades with the desired shape of the carrier 11 are then punched out or cut out of the carrier band 20 . The longitudinal edge 202 of the carrier band 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 dem 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, serves as the basis 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. Then the cutters 13 are punched out or cut out of the broadband sheet metal 21 and the carrier 11 out of the carrier tape 20 in the desired shape. 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 of saw blades for preferably hand-held electric jigsaws, which have a carrier ( 11 ) made of a material of high toughness, in particular steel, and a narrow cutting bar ( 13 ) made of a material of great hardness and less attached to it Toughness, in particular HSS, hard metal or another hard material, characterized in that the joining by melting only 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 is carried out.

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 flat rolled.

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

5. The method according to any one of claims 1-3, 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 ( 20th ) are cut out 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 supporting band ( 20 ) and the cutting strips ( 13 ) are then cut or punched out in the desired shape.

7. The method according to claim 6, characterized in that the cutting is done by laser cutting.

8. Cutting tool, in particular saw blade for preferably hand-held electric jigsaws, with a carrier ( 11 ) made of a material of high toughness, in particular steel, and a cutting bar ( 13 ) fixed thereon made of a material of high hardness and low toughness, in particular HSS, hard material or other hard material, characterized in that the joint connection between the carrier (11) and cutter bar (13) longitudinally by melting of the carrier material of the immediately adjacent to the cutting strip (11) region (16) of the carrier (11) by means of a high-energy welding method, preferably laser - Or electron beam welding process is formed.

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

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