DE815490C

DE815490C - Gehaertetes Bearbeitungswerkzeug und Verfahren zur Herstellung desselben

Info

Publication number: DE815490C
Application number: DEP47049A
Authority: DE
Inventors: Hermann Dipl-Ing Hauser
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1949-06-26
Filing date: 1949-06-26
Publication date: 1951-10-01

Description

Gehärtetes Bearbeitungswerkzeug und Verfahren zur Herstellung desselben Es ist bekannt, Werkzeuge für die Metall-, Kunststoff- oder Holzbearbeitung zu härten, um die Schneid- und Verschleißeigenschaften des Werkzeugs zu erhöhen. Weiterhin ist bekannt, solche Werkzeuge einer Oberflächenhärtung zu unterziehen, bei der im Werkzeuginnern ein weicher und zäher Kern erhalten bleibt, während die Werkzeugoberfläche eine Zone sehr hoher Härte aufweist.
In vielen Fällen jedoch ist es bisher nicht möglich gewesen, die mit der Erhöhung der Härte an den schneidenden Kanten oder Flächen verbundene Verbesserung der Arbeitsleistung und Erhöhung der Verschleißfestigkeit voll auszunutzen, da die so gehärteten Werkzeuge den mechanischen Beanspruchungen, wie Stoß oder Schlag, nicht gewachsen sind und bei Auftreten solcher Beanspruchungen zum Brechen neigen. Auch kommt es vor, daß Risse in den arbeitenden Zähnen, Schneidkanten oder Schneidflächen auftreten, oder daß diese ausbröckeln.
Weiterhin wird bei vielen Werkzeugen gefordert, daß sie federnd ausweichen können, ohne daß das Werkzeug selbst dabei leidet oder unbrauchbar wird.
Bisher wurden die so beanspruchten Werkzeuge entweder homogen gehärtet und anschließend auf eine relativ geringe Festigkeit, wie beispielsweise 48 bis 53 RC, angelassen, oder sie wurden oberflächengehärtet und ebenfalls anschließend durch Anlassen auf eine geringere Härte in der oberflächengehärteten Schicht gebracht.
Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit einem neuartigen Werkzeug für die Metall-, Kunsstoff-oder Holzbearbeitung, bei welchem die arbeitenden Schneidflächen oder Schneidkanten in Zonen höherer Härte liegen als die benachbarten Werkzeugabschnitte, wobei durch Ausdehnung der Härtezone in Richtung des Nachschleifens der Arbeitsflächen die erhöhte Härte in den Schneidflächen oder Schneidkanten auch nach vielfachem Nachschleifen beibehalten ist. Das @ erfindungsgemäß ausgebildete Werkzeug bietet den Vorteil, daß eine genügende Zähigkeit und Federung des Grundwerkstoffs beibehalten wird, wodurch selbst bei größter Betriebsbeanspruchung ein Brechen oder eine Verformung verhindert wird. Besonders zweckmäßig ist das Werkzeug gemäß der Erfindung als Lang- oder Bandsäge für die Bearbeitung von Werkstücken aus Metall, Kunststoff oder Holz. Bei einer solchen Säge werden die Zonen erhöhter Härte in Richtung der Zahnbrust und ihrer Verlängerung verlegt, wobei die Neigung der Härtezone zur Längserstreckung der Säge der Nachschleifrichtung .der Sägezähne entspricht. Im allgemeinen verlaufen hierbei die Härtezonen zueinander parallel und erstrecken sich über die gesamte Breite der Säge. Gemäß einer besonderen Ausbildung können jedoch die vorzugsweise parallel verlaufenden Härtezonen auch kürzer sein als derGesamtbreite des Sägeblattes entspricht, so daß im Sägerücken ein homogener -Streifen gleichbleibender Härte verbleibt.
Die Breite der Härtezone, d. h. die Erstreckung in Längsrichtung der Säge; wird zweckmäßig der Sägezahnung angepaßt. Hierzu wird bei grober Sägezahnung im allgemeinen eine breitere Härtetone gewählt werden als bei feinerer Sägezahnung. Gleichzeitig wird die Breite der Härtezone entsprechend dem Maß der Verschränkung der Säge ausgebildet, um beim Verschränken übermäßige Spannungen und die- Gefahr einer Rißbildung zu vermeiden.
Die Härte innerhalb der gehärteten Zonen soll auf die Zähigkeit und Härte des zu bearbeitenden Werkstoffs und die Schnittgeschwindigkeit des Werkzeuges selbst abgestimmt sein. Bei hohen Schnittgeschwindigkeiten oder höheren Härtewerten des zu bearbeitenden Werkstoffes wird für die Härtezone ein höherer Härtewert gewählt, während bei der Bearbeitung mit geringerer Schnittgeschwindigkeit auch geringere Härtewerte ausreichend sein können.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können auch Kreissägen oder Scheibenfräser für Metall-, Kunststoff- oder Holzbearbeitung in gleicher Art hergestellt werden, indem die Härtezonen radial verlaufen. Auch hierbei ist die Lage der Härtezone in Richtung der Zahnbrust und ihrer Verlängerung verlegt. Dabei können die Härtezonen derart auf einem größeren Radius als dem des Mittelloches enden, daß im Zentrum des Sägeblattes oder Fräsers in homogener Kreisring gleichbleibender- Härte verbleibt. Im allgemeinen wird die Breite der Härtezone gleich gewählt. Es kann jedoch auch die Breite der Härtezone in Richtung auf das Werkzeugzentrum abnehmen.
Die härte in den streifenförmigen Härtezonen richtet sich nach der Art des Werkzeuges und der zu bearbeitenden Werkstoffe. Sie beträgt im allgemeinen zwischen 54 und 66 RC, während die Grundhärte des Werkzeuges zwischen 38 und 52 RC liegen kann. Mit Grundhärte ist dabei die Härte der zwischen den Härtezonen liegenden Werkzeuggebiete gemeint.
Werkzeuge gemäß der Erfindung werden hergestellt, indem die gewünschten Zonen erhöhter Härte mittels autogener oder mit Leuchtgassauerstoff gespeister Brenner beheizt werden und anschließend ein Abschrecken in Wasser, 01, Preßluft oder in einem sonstigen geeigneten Abschreckmittel vorgenommen wird. Hierauf kann ein Anlassen oder Entspannen bei geeigneter Temperatur erfolgen, um die für die Bearbeitung günstigste Härte der gehärteten Zonen zu erhalten. Die partielle Beheizung kann auch durch elektrische Ströme, beispielsweise durch Induktionsheizspulen oder Heizschleifen, oder durch. direkte Zuführung von Heizströmen mittels Kontakten erfolgen. In allen Fällen kann die Aufheizung aller Zonen gleichzeitig bei anschließender Abschreckung erfolgen, oder es können die Zonen des Werkzeuges, die gehärtet werden sollen, aufeinanderfolgend einzeln oder zu mehreren aufgeheizt und direkt der Aufheizung folgend, abgeschreckt werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf Lang-oder Bandsägen und Kreissägen oder Scheibenfräser beschränkt, sie kann sinngemäß für andere Werkzeuge Anwendung finden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Gehärtetes Werkzeug für Metall-, Kunststoff- oder Holzbearbeitung, dadurch gekennzeichnet, daß die arbeitenden Schneidflächen oder Schneidkanten in Zonen höherer Härte liegen als.die benachbarten Werkzeugabschnitte, wobei durch Ausdehnung der Härtezone in Richtung des Nachschleifens der Arbeitsflächen die erhöhte Härte in den Schneidflächen oder -kanten auch nach vielfachem Nachschleifen beibehalten ist.
2. Gehärtete Säge, wie beispielsweise Lang-oder Bandsäge, für die Bearbeitung von Werkstücken aus Metall, Kunststoff oder Holz nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Zonen erhöhter Härte in Richtung der Zahnbrust und ihrer Verlängerung verlaufen und die Neigung der Härtezonen zur Längserstreckung der Säge der Nachschleifrichtung der Sägezähne entspricht.
3. Gehärtete Säge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vorzugsweise parallel verlaufenden Härtezonen sich über die gesamte Breite der Lang- oder Bandsäge erstrecken.
4. Gehärtete Säge nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vorzugsweise parallel verlaufenden Härtezonen kürzer sind als der Gesamtbreite des Sägeblattes entspricht, so daß im Sägerücken ein homogener Streifen gleichbleibender Härte verbleibt.
5. Gehärtete Säge nach Anspruch 2 und den folgenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Härtebreite der Einzelzähne der Sägezahnung dergestalt angepaßt ist, daß bei gröberer Zahnung breitere Härtezonen und umgekehrt erzeugt werden.
6. Kreissäge oder Scheibenfräser für Metall-, Kunststoff- oder Holzbearbeitung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch radialen Verlauf der Härtezonen.
7. Kreissäge oder Scheibenfräser nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die in radialer Richtung verlaufenden Härtezonen derart auf einem größeren Radius als dem des Mittelloches enden, daß im Zentrum des Sägeblattes oder Fräsers ein homogener Kreisring gleichbleibender Härte verbleibt. B.
Kreissäge oder Scheibenfräser nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch gleiche Breite der Härtezonen in tangentialer Richtung. g.
Kreissäge oder Scheibenfräser nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch abnehmende Breite der Härtezonen in Richtung auf das Werkzeugzentrum. io.
Verfahren zur Herstellung von Werkzeugen gemäß Anspruch i oder den folgenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zonen erhöhter Härte durch partielle Beheizung mittels autogener oder mit Leuchtgassauerstoff gespeister Brenner und anschließendes Abschrecken in Wasser, öl, Preßluft oder in einem sonstigen geeigneten Abschreckmittel erzeugt werden, worauf ein Anlassen oder Entspannen bei geeigneten Temperaturen folgt. i i.
Verfahren zur Herstellung von Werkzeugen gemäß Anspruch i oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die partielle Beheizung an Stelle mittels autogener Brenner durch elektrische Ströme, beispielsweise durch Induktionsheizspulen oder Heizschleifen, oder durch direkte Zuführung von Heizströmen mittels Kontakten erfolgt.
12. Verfahren nach Anspruch io oder i i, dadurch gekennzeichnet, daß alle Zonen des Werkzeuges, die gehärtet werden sollen, gleichzeitig aufgeheizt und anschließend abgeschreckt werden.
13. Verfahren nach Anspruch io oder i i, dadurch gekennzeichnet, daß die Zonen des Werkzeuges, die gehärtet werden sollen, aufeinanderfolgend einzeln oder zu mehreren aufgeheizt und direkt der Aufheizung folgend, abgeschreckt werden.
14. Werkzeug nach Anspruch i bis 9, insbesondere für die Holz- oder Kunststoffbearbeitung, gekennzeichnet durch eine Grundhärte zwischen 38 und 52 RC und eine Härte in den gehärteten Zonen zwischen 54 und 66 RC.