EP4171865A1 - Method for producing a machining segment having a portion of hard material particles projecting on the lateral faces of the machining segment - Google Patents

Method for producing a machining segment having a portion of hard material particles projecting on the lateral faces of the machining segment

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EP4171865A1
EP4171865A1 EP21732011.8A EP21732011A EP4171865A1 EP 4171865 A1 EP4171865 A1 EP 4171865A1 EP 21732011 A EP21732011 A EP 21732011A EP 4171865 A1 EP4171865 A1 EP 4171865A1
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EP
European Patent Office
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film
material particles
hard material
machining
matrix material
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP21732011.8A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Thomas Britt
Jens Stracke
Matthaeus Hoop
József SZABÓ
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Hilti AG
Original Assignee
Hilti AG
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Publication date
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Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a machining segment according to the preamble of claim 1.
  • Machining tools such as core drill bits, saw blades, abrasive disks and abrasive cutting chains, include machining segments that are attached to a tubular, disc or ring-shaped base body, the machining segments being connected to the base body by welding, soldering or gluing.
  • processing segments that are used for core drilling are used as drilling segments
  • processing segments that are used for sawing are used as sawing segments
  • processing segments that are used for cut-off grinding are cut-off segments designated.
  • Machining segments for core drill bits, saw blades, abrasive disks and abrasive cutting chains are made from a matrix material and hard material particles, whereby the hard material particles can be statistically distributed or are arranged according to a defined particle pattern in the matrix material.
  • the matrix material and the hard material particles are mixed, the mixture is poured into a suitable tool mold and further processed to form the machining segment.
  • a green compact is built up in layers from matrix material, in which the hard material particles are arranged according to the defined particle pattern.
  • the processing zone is made up of a first matrix material and the neutral zone is made up of a second matrix material, the is different from the first matrix material and is weldable to the base body, builds up.
  • the object of the present invention is to develop a method for producing a green compact for a machining segment, with which machining segments can be made which have little wear on the side surfaces of the machining segments.
  • Conventional tooling components are to be used both in the production of the green compact and in the further processing of the green compact in the processing segment; the use of special tool components should be avoided.
  • no post-processing of the processing segments on the side surfaces should be necessary.
  • the method for producing a processing segment from a powdery or granular first matrix material, first hard material particles, which are arranged according to a defined first particle pattern, and second hard material particles, which are arranged according to a defined second particle pattern, is characterized according to the invention in that during compression of the green compact between the first press die and the green compact a first film made of a sheet material and between the second press punch and the green compact a second sheet made of the sheet material is arranged, the sheet material having a hardness that is less than the hardness of the first matrix material .
  • Machining segments that are manufactured with the method according to the invention, who manufactured in a three-stage process: In a first stage, a green compact is built from the first matrix material, the first hard material particles and second hard material particles, the first and second hard material particles according to a defined first or Second particle patterns are arranged in the first matrix material, in a second stage the green compact is compressed into a pellet under the action of pressure and in a third stage the compact is processed further under the action of temperature to form the processing segment.
  • Processing segments which are produced by means of the method according to the invention for producing a processing segment have an overhang of the second hard material particles on the side surfaces compared to the first matrix material.
  • the inventive method for producing a processing segment is characterized in that the green compacts are built up horizontally, ie the direction of build runs perpendicular to the height direction between the bottom and top of the processing segment and a first and second sheet of a sheet material is used during compression, wherein the hardness of the film material is less than the hardness of the first matrix material.
  • film material summarizes all film-shaped materials that are suitable for producing a protrusion of the second hard material particles on the side surfaces of the processing segment. In order to be able to generate the protrusion of the second hard material particles, the film material must have a hardness that is less than the hardness of the first matrix material.
  • the protrusion of the second hard material particles on the first and second side surfaces of the processing segments is produced by means of the first film and second film, the film material of the first and second film being different from the first matrix material.
  • the first film is arranged between the first press die, which forms the first side surface, and the green compact
  • the second film is arranged between the second press die, which forms the second side surface, and the green compact.
  • Conventional press rams can be used as the first press ram and the second press ram; no special pressing stamps with indentations in the pressing surface are required.
  • the second hard material particles are preferably completely embedded in the first matrix material on the first side surface and the second side surface when the green body is built up.
  • the first film, which is arranged between the first press ram and the green compact, and the second film, which is arranged between the second press ram and the green compact, ensure that the second hard material particles protrude from the first and second side surfaces after compaction have the first matrix material.
  • the method according to the invention has the advantage that the protrusion of the second hard material particles is generated during the production of the machining segment and no post-machining of the machining segments is required on the side surfaces.
  • the first film and the second film are removed from the compact after compression. If the first and second films are removed from the compact after compression, the compact is further processed into the processing segment by free-form sintering without further shaping.
  • the compact with the first film and second film is processed further to form the processing segment.
  • the properties of the film material in particular the melting temperature and the flash point, determine the behavior of the film material during further processing.
  • the film material is selected such that the melting temperature of the film material is lower than the sintering temperature of the first matrix material. If the melting temperature of the film material is lower than the sintering temperature of the first matrix material, the film material changes its state when it is heated and liquefies before the first matrix material sintered.
  • the liquid film material is distributed in the first matrix material during the sintering process and can support the sintering process as an infiltrate.
  • the film material is selected such that the flash point of the film material is lower than the sintering temperature of the first matrix material. If the flash point of the film material is lower than the sintering temperature of the first matrix material, the film material changes its state when it is heated and evaporates before the first matrix material sintered.
  • FIGN. 1A, B two variants of a machining tool designed as a core drill bit
  • FIGN. 2A, B two variants of a machining tool designed as a saw blade;
  • FIG. 3 a machining tool designed as a removal disk;
  • FIG. 4 a machining tool designed as an abrasive cutting chain;
  • FIGN. 5A-C show a processing segment which was produced by means of the method according to the invention, in which a green compact (FIG. 5A) becomes a compact (FIG.
  • FIGN. 6A-C a further processing segment which was produced by means of the method according to the invention, in which a green compact (FIG. 6A) is compacted into a compact (FIG. 6B) and further processed to form the processing segment (FIG. 6C).
  • FIGN. 1A, B show two variants of a processing tool designed as a core drill bit 10A, 10B.
  • the in FIG. 1A shown core drill bit 10A is hereinafter referred to as the first core drill bit and the one shown in FIG. 1B shown core drill bit 10B is referred to as a second core drill bit, in addition, the first and second core drill bit 10A, 10B are summarized under the term "core drill bit”.
  • the first core drill bit 10A comprises several machining segments 11A, a tubular base body 12A and a tool holder 13A.
  • the machining segments 11A which are used for core drilling, are also referred to as drilling segments and the tubular base body 12A is also referred to as a drill shank.
  • the drill segments 11A are firmly connected to the drill shaft 12A, for example by screwing, gluing, soldering or welding.
  • the second core drill bit 10B comprises an annular machining segment 11B, a tubular base body 12B and a tool holder 13B.
  • the ring-shaped machining segment 11B which is used for core drilling, is also referred to as a drilling ring, and the tubular base body 12B is also referred to as a drill shank.
  • the drill ring 11B is firmly connected to the drill shank 12B, for example by screwing, gluing, soldering or welding.
  • the core drill bit 10A, 10B is connected to a core drilling device via the tool holder 13A, 13B and is driven by the core drilling device in a direction of rotation 14 about an axis of rotation 15 during drilling operation.
  • the core drill bit 10A, 10B is moved along a feed direction 16 into a workpiece to be machined, the feed direction 16 running parallel to the axis of rotation 15.
  • the core drill bit 10A, 10B generates a drill core and a borehole in the workpiece to be machined.
  • the drill shank 12A, 12B is in the embodiment of FIGN. 1A, B formed in one piece and the drill segments 11A and the drill ring 11B are firmly connected to the drill shank 12A, 12B.
  • the drill shaft 12A, 12B can be formed in two parts from a first drill shaft section and a second drill shaft section, with the drill segments 11A or the drill ring 11B firmly connected to the first drill shaft section and the tool holder 13A, 13B firmly connected to the second drill shaft section.
  • the first and second drill shaft sections are connected to one another via a releasable connecting device.
  • the releasable connecting device is designed, for example, as a plug-in-turn connection, as described in EP 2 745 965 A1 or EP 2 745 966 A1.
  • the design of the drill shaft as a one-piece or two-piece drill shaft has no influence on the structure of the drill segments 11A or the drill ring 11 B.
  • FIGN. 2A, B show two variants of a machining tool designed as a saw blade 20A, 20B.
  • the in FIG. The saw blade 20A shown in FIG. 2A is subsequently used as the first saw blade and the saw blade 20A shown in FIG.
  • the saw blade 20B shown in FIG. 2B is referred to as the second saw blade, and the first and second saw blades 20A, 20B are grouped together under the term "saw blade".
  • the first saw blade 20A comprises several processing segments 21A, a disk-shaped base body 22A and a tool holder.
  • the machining segments 21A which are used for sawing, are also referred to as saw segments, and the disk-shaped base body 22A is also referred to as the main blade.
  • the saw segments 21A are firmly connected to the master blade 22A, for example by screwing, gluing, soldering or welding.
  • the second saw blade 20B comprises a plurality of machining segments 21B, an annular base body 22B and a tool holder.
  • the processing segments 21B that are used for sawing are also referred to as sawing segments and the ring-shaped base body 22B is also referred to as a ring.
  • the saw segments 21B are firmly connected to the ring 22B, for example by screwing, gluing, soldering or welding.
  • the saw blade 20A, 20B is connected to a saw via the tool holder and, when the saw is in operation, is driven by the saw in a direction of rotation 24 about an axis of rotation 25. During the rotation of the saw blade 20A, 20B about the axis of rotation 25, the saw blade 20A, 20B is moved along a feed direction, the feed direction running parallel to the longitudinal plane of the saw blade 20A, 20B. The saw blade 20A, 20B creates a saw slot in the workpiece to be machined.
  • FIG. 3 shows a machining tool designed as a removal disk 30.
  • the removal disk 30 comprises several machining segments 31, a base body 32 and a tool holder.
  • the processing segments 31, which are used for the removal, are also referred to as removal segments and the disk-shaped base body 32 is also referred to as a pot.
  • the removal segments 31 are firmly connected to the pot 32, for example by screwing, gluing, soldering or welding.
  • the removal disk 30 is connected to a tool device via the tool holder and is driven by the tool device in a direction of rotation 34 about an axis of rotation 35 in the removal mode. During the rotation of the removal disk 30 about the axis of rotation 35, the removal disk 30 is moved over a workpiece to be machined, the movement of the being perpendicular to the axis of rotation 35. The removal disk 30 removes the surface of the workpiece to be machined.
  • FIG. 4 shows a machining tool designed as an abrasive cutting chain 40.
  • the abrasive cutting chain 40 comprises several processing segments 41, several link-shaped base bodies 42 and several connecting links 43.
  • the processing segments 41 which are used for cut-off grinding, are also referred to as cut-off segments and the link-shaped base bodies 42 are also referred to as drive links.
  • the drive links 42 are connected via the connecting links 43.
  • the connecting links 43 are connected to the drive links 42 via rivet bolts.
  • the rivet bolts allow the drive links 42 to rotate relative to the connecting links. countries 43 around an axis of rotation that runs through the center of the rivet bolts.
  • the processing segments 41 are firmly connected to the drive links 42, for example by screwing, gluing, soldering or welding.
  • the abrasive cutting chain 40 is connected to a tool device via a tool holder and is driven in one direction of rotation by the tool device during operation. During the rotation of the abrasive cutting chain 40, the abrasive cutting chain 40 is moved into a workpiece to be machined.
  • a processing segment 51 which has little wear on the side surfaces, takes place by means of the method according to the invention for producing a processing segment in three stages: In a first stage a green compact 52 is produced, in a second stage the green compact 52 becomes a compact 53 compacted and in a third stage the compact 53 is processed further to form the processing segment 51.
  • FIGN. 5A-C show the green compact 52 (FIG. 5A), the compact 53 (FIG. 5B) and the processing segment 51 (FIG. 5C).
  • the machining segment 51 is made up of a machining zone 54 and a neutral zone 55.
  • the neutral zone 55 is required when the processing segment 51 is welded to the base body of a processing tool who should and the combination of matrix material and base body cannot be welded; In the case of weldable combinations of matrix material and base body, the neutral zone 55 can be omitted.
  • the processing zone 54 is composed of a powder or granular first matrix material 56, first hard material particles 57 which are arranged according to a defined first particle pattern, and second hard material particles 58 which are arranged according to a defined second particle pattern, and the neutral zone 55 is off a second matrix material 59 in the form of a powder or granulate.
  • matrix material summarizes all materials for the construction of machining segments into which hard material particles can be embedded. Matrix materials can consist of one material or be composed as a mixture of different materials.
  • hard material particles covers all cutting means for machining segments; These include, above all, individual hard material particles, composite parts made from several hard material particles and coated or encapsulated hard material particles.
  • the processing segment 51 corresponds to the structure and composition of the processing segments 11A, 21 A, 21 B, 31, 41; the machining segment 11 B designed as a drill ring differs from the machining segment 51 by its ring-shaped structure.
  • the machining segments can differ in terms of their dimensions and curvatures of the surfaces differ from each other. The structure of the machining segments is explained using the machining segment 51 and applies to the machining segments 11A, 21A, 21B, 31, 41.
  • the machining segment 51 comprises the first and second hard material particles 57, 58, which are arranged in the first matrix material 56.
  • the "first hard material particles” are the hard material particles of the processing segment 51 that process a subsurface, the number of first hard material particles 57 and the defined first particle pattern being adapted to the requirements of the processing segment 51.
  • increased wear of the first matrix material 56 on the side surfaces of the processing segment 51 can occur during processing of a substrate with the processing segment 51 due to friction with the substrate. This wear is reduced by the second hard material particles 58.
  • the first hard material particles 57 and second hard material particles 58 usually originate from particle distributions which are characterized by a minimum diameter, a maximum diameter and an average diameter.
  • the first hard material particles 57 come from a first particle distribution with a first mean diameter and the second hard material particles 58 from a second particle distribution with a second mean diameter, the first mean diameter being greater than the second mean diameter.
  • the first hard material particles 57 and second hard material particles 58 can originate from the same particle distribution and have the same mean diameter.
  • the processing segment 51 is connected to the base body of a processing tool with an underside 61.
  • the first hard material particles 57 are arranged according to the defined first particle pattern in several particle layers in the first matrix material 56 and the second hard material particles 58 are arranged according to the defined second particle pattern on the side surfaces of the machining segment 51.
  • the processing of the subsurface takes place via first hard material particles 57, which are arranged on a top side 62 of the processing segment 51 opposite the bottom 61.
  • the green compact 52 shown in FIG. 5A is built up horizontally from the first matrix material 56, the first hard material particles 57, the second hard material particles 58 and the second matrix material 59.
  • the green compact 52 is compressed under the action of pressure between a first press die 63, which forms a first side surface 64 of the green compact 52, and a second press die 65, which forms a second side surface 66 of the green compact 52. Included the pressing direction between the first press ram 63 and second press ram 65 runs parallel to the direction of build-up of the green compact 52.
  • Cold pressing processes or hot pressing processes, for example are suitable as processes which achieve a pressure effect on the green compact 52. In the case of cold pressing processes, the green compact 52 is exposed exclusively to the action of pressure, while in the case of hot pressing processes, in addition to the action of pressure, the green compact 52 is exposed to a temperature of up to temperatures of approx. 200 ° C.
  • a first film 67 with a first layer thickness di is arranged between the first press die 63 and the green compact 52 and a second foil 68 with a second layer thickness d2 is arranged between the second press die 65 and the green compact 52.
  • the first film 67 and second film 68 consist of a film material 69 that is different from the first matrix material 56.
  • the film material 69 has a hardness which is less than the hardness of the first matrix material 56. Because the hardness of the film material 69 is less than the hardness of the first matrix material 56, the overhang of the second hard material particles 58 on the first side surface 64 and second side surface 66 is generated between the first press ram 63 and second press ram 65.
  • the method according to the invention has the advantage that the protrusion of the second hard material particles is generated during the production of the machining segment and no post-machining of the machining segments is required on the side surfaces.
  • the first film 67 and second film 68 are removed after compression and the compact 53 is processed further by free-form sintering to form the processing segment 51.
  • the compact 53 is heated until the sintering temperature of the first matrix material 56 and the sintering temperature of the second matrix material 59 are reached; no further shaping takes place.
  • the processing segment 51 received its final geometry when the green compact 52 was compacted between the first press ram 63 and the second press ram 65.
  • FIGN. 6A-C show a further processing segment 71 which was made with an alternative variant of the method according to the invention for producing a processing segment.
  • the processing segment 71 is produced in three stages: In a first stage a green compact 72 is produced (FIG. 6A), in a second stage the green compact 72 is compacted into a compact 73 (FIG. 6B) and in a third stage the compact 73 is further processed to form the machining segment 71 (FIG. 6C).
  • the machining segment 71 differs from the machining segment 51 of FIG. 5C in that the machining segment 71 has no neutral zone.
  • the machining segment 71 is made of a first matrix material 76, first hard material particles 77 and two th hard material particles 78 built up.
  • the first hard material particles 77 are arranged according to a defined first particle pattern and the second hard material particles 78 according to a defined second particle pattern.
  • the first hard material particles 77 generally originate from a first particle distribution with a first mean diameter and the second hard material particles 58 from a second particle distribution with a second mean diameter.
  • the first hard material particles 77 and second hard material particles 78 come from the same particle distribution and have the same mean diameter.
  • the processing segment 71 is connected to the base body of a processing tool with an underside 81.
  • the first hard material particles 77 are arranged according to the defined first particle pattern in several particle layers in the first matrix material 76 and the second hard material particles 78 are arranged according to the defined second particle pattern on the side surfaces of the machining segment 71.
  • the processing of the subsurface takes place via first hard material particles 77, which are arranged on an upper side 82 of the Bear processing segment 71 opposite the underside 81.
  • the green compact 72 shown in FIG. 6A is built up horizontally from the first matrix material 76, the first hard material particles 77 and the second hard material particles 78.
  • the green compact 72 is compressed between a first press die 83, which forms a first side surface 84 of the green compact 72, and a second press die 85, which forms a second side surface 86 of the green compact 72, under the action of pressure.
  • a first foil 87 with a first layer thickness di is arranged between the first press die 83 and the green compact 72 and a second foil 88 with a second layer thickness d2 is arranged between the second press die 85 and the green compact 72.
  • the first and second foils 87, 88 consist of a foil material 89 that is different from the first matrix material 76.
  • the film material 89 has a hardness which is less than the hardness of the first matrix material 76. Because the hardness of the film material 89 is less than the hardness of the first matrix material 76, the protrusion of the second hard material particles 78 on the first side surface 84 and second side surface 86 is generated between the first press punch 83 and second press punch 85 when compressing.
  • the first film 87 and second film 88 are not removed after compression and the compact 73 is processed further with the first and second films 87, 88 by sintering to form the processing segment 71.
  • the properties of the film material 89 in particular the melting temperature Ts chmeiz or the flash point T Fiamm of the film material 89, determine the behavior of the film material 89 during sintering.
  • the film material 89 melts when the compact 73 is heated before the first matrix material 76 has reached its sintering temperature Tsi nter; the liquid film material 89 is distributed during the sintering process in the first matrix material 76 and can support the sintering process as an infiltrate. If the flash point T flame of the foil material 89 is lower than the sintering temperature Tsinter of the first matrix material 76, the foil material 89 evaporates when the compact 73 is heated before the first matrix material 76 has reached its sintering temperature Tsmter.

Abstract

The invention relates to a method for producing a machining segment (51) for a machining tool from a pulverulent or granular first matrix material (56), first hard material particles (57), arranged according to a defined first particle pattern, and second hard material particles (58) arranged according to a defined second particle pattern, a lower face (61) of the machining segment being connected to a main body of the machining tool. The machining segment (51), on the lateral faces, has a portion where the second hard material particles (58) project relative to the first matrix material (56).

Description

Verfahren zur Herstellung eines Bearbeitungssegmentes mit einem Überstand der Hartstoffpartikel an den Seitenflächen des Bearbeitungssegmentes Method for producing a machining segment with a protrusion of the hard material particles on the side surfaces of the machining segment
Technisches Gebiet Technical area
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bearbeitungssegmen tes gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The present invention relates to a method for producing a machining segment according to the preamble of claim 1.
Stand der Technik State of the art
Bearbeitungswerkzeuge, wie Kernbohrkronen, Sägeblätter, Abtragscheiben und Trenn schleifketten, umfassen Bearbeitungssegmente, die an einem rohr-, scheiben- oder ringför migen Grundkörper befestigt werden, wobei die Bearbeitungssegmente durch Schweißen, Löten oder Kleben mit dem Grundkörper verbunden werden. Abhängig vom Bearbeitungs verfahren des Bearbeitungswerkzeugs werden Bearbeitungssegmente, die zum Kernbohren eingesetzt werden, als Bohrsegmente, Bearbeitungssegmente, die zum Sägen eingesetzt werden, als Sägesegmente, Bearbeitungssegmente, die zum Abtragen eingesetzt werden, als Abtragsegmente und Bearbeitungssegmente, die zum Trennschleifen eingesetzt werden, als Trennschleifsegmente bezeichnet. Machining tools, such as core drill bits, saw blades, abrasive disks and abrasive cutting chains, include machining segments that are attached to a tubular, disc or ring-shaped base body, the machining segments being connected to the base body by welding, soldering or gluing. Depending on the processing method of the processing tool, processing segments that are used for core drilling are used as drilling segments, processing segments that are used for sawing as sawing segments, processing segments that are used for ablation, as ablation segments and processing segments that are used for cut-off grinding are cut-off segments designated.
Bearbeitungssegmente für Kernbohrkronen, Sägeblätter, Abtragscheiben und Trennschleif ketten werden aus einem Matrixwerkstoff und Hartstoffpartikeln hergestellt, wobei die Hart stoffpartikel statistisch verteilt vorliegen können oder gemäß einem definierten Partikelmuster im Matrixwerkstoff angeordnet sind. Bei Bearbeitungssegmenten mit statistisch verteilten Hartstoffpartikeln werden der Matrixwerkstoff und die Hartstoffpartikel gemischt, die Mi schung wird in eine passende Werkzeugform eingefüllt und zum Bearbeitungssegment wei terverarbeitet. Bei Bearbeitungssegmenten mit definiert angeordneten Hartstoffpartikeln wird ein Grünling schichtweise aus Matrixwerkstoff aufgebaut, in den die Hartstoffpartikel gemäß dem definierten Partikelmuster angeordnet werden. Bei Bearbeitungssegmenten, die mit dem Grundkörper des Bearbeitungswerkzeuges verschweißt werden sollen, hat sich der Auf bau aus einer Bearbeitungszone und einer Neutralzone bewährt, da einige Kombinationen aus Matrixwerkstoff und Grundkörper nicht schweißbar sind. Die Bearbeitungszone wird aus einem ersten Matrixwerkstoff und die Neutralzone aus einem zweiten Matrixwerkstoff, der vom ersten Matrixwerkstoff verschieden und mit dem Grundkörper schweißbar ist, aufge baut. Machining segments for core drill bits, saw blades, abrasive disks and abrasive cutting chains are made from a matrix material and hard material particles, whereby the hard material particles can be statistically distributed or are arranged according to a defined particle pattern in the matrix material. In the case of machining segments with randomly distributed hard material particles, the matrix material and the hard material particles are mixed, the mixture is poured into a suitable tool mold and further processed to form the machining segment. In the case of machining segments with hard material particles arranged in a defined manner, a green compact is built up in layers from matrix material, in which the hard material particles are arranged according to the defined particle pattern. In the case of processing segments that are to be welded to the base body of the processing tool, the construction of a processing zone and a neutral zone has proven itself, since some combinations of matrix material and base body cannot be welded. The processing zone is made up of a first matrix material and the neutral zone is made up of a second matrix material, the is different from the first matrix material and is weldable to the base body, builds up.
Bei Bearbeitungswerkzeugen, die als Kernbohrkrone, Sägeblatt, Abtragscheibe oder Trenn schleifkette ausgebildet sein können und für die Nass- oder Trockenbearbeitung von Beton werkstoffen vorgesehen sind, kann es an den Seitenflächen der Bearbeitungssegmente durch Reibung mit dem Untergrund zu einem verstärkten Verschleiß kommen. Dabei hängt der Verschleiß insbesondere von den Verschleißeigenschaften des ersten Matrixwerkstoffes ab. Aus EP 1 295 928 B1 ist es bekannt, den Verschleiß an den Seitenflächen der Bearbei tungssegmente durch zweite Hartstoffpartikel zu reduzieren, die als statistisch verteilte Hart stoffpartikel dem ersten Matrixwerkstoff beigemischt werden. Nachteilig ist, dass die zweiten Hartstoffpartikel vollständig in den ersten Matrixwerkstoff eingebettet sind. Um die zweiten Hartstoffpartikel an den Seitenflächen freizustellen, müssen die Bearbeitungssegmente an den Seitenflächen geschärft werden. In the case of processing tools, which can be designed as a core drill bit, saw blade, abrasive disc or abrasive cutting chain and are intended for wet or dry processing of concrete materials, increased wear can occur on the side surfaces of the processing segments due to friction with the subsurface. The wear depends in particular on the wear properties of the first matrix material. From EP 1 295 928 B1 it is known to reduce the wear on the side surfaces of the processing segments by means of second hard material particles which are added to the first matrix material as statistically distributed hard material particles. It is disadvantageous that the second hard material particles are completely embedded in the first matrix material. In order to expose the second hard material particles on the side surfaces, the machining segments must be sharpened on the side surfaces.
Darstellung der Erfindung Presentation of the invention
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines Grünlings für ein Bearbeitungssegment zu entwickeln, mit dem Bearbeitungssegmente her gestellt werden können, die einen geringen Verschleiß an den Seitenflächen der Bearbei tungssegmente aufweisen. Dabei sollen sowohl bei der Herstellung des Grünlings als auch bei der Weiterverarbeitung des Grünlings in das Bearbeitungssegment herkömmliche Werk zeugkomponenten verwendet werden; der Einsatz von speziellen Werkzeugkomponenten soll vermieden werden. Außerdem soll keine Nachbearbeitung der Bearbeitungssegmente an den Seitenflächen erforderlich sein. The object of the present invention is to develop a method for producing a green compact for a machining segment, with which machining segments can be made which have little wear on the side surfaces of the machining segments. Conventional tooling components are to be used both in the production of the green compact and in the further processing of the green compact in the processing segment; the use of special tool components should be avoided. In addition, no post-processing of the processing segments on the side surfaces should be necessary.
Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Verfahren erfindungsgemäß durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. In the method mentioned at the beginning, this object is achieved according to the invention by the features of independent claim 1. Advantageous further developments are given in the dependent claims.
Das Verfahren zur Herstellung eines Bearbeitungssegmentes aus einem pulver- oder granu latförmigen ersten Matrixwerkstoff, ersten Hartstoffpartikeln, die gemäß einem definierten ersten Partikelmuster angeordnet werden, und zweiten Hartstoffpartikeln, die gemäß einem definierten zweiten Partikelmuster angeordnet werden, ist erfindungsgemäß dadurch ge kennzeichnet, dass beim Verdichten des Grünlings zwischen dem ersten Pressstempel und dem Grünling eine erste Folie aus einem Folienmaterial und zwischen dem zweiten Press stempel und dem Grünling eine zweite Folie aus dem Folienmaterial angeordnet wird, wobei das Folienmaterial eine Härte aufweist, die geringer als die Härte des ersten Matrixwerkstof fes ist. Bearbeitungssegmente, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden, wer den in einem dreistufigen Verfahren hergestellt: In einer ersten Stufe wird ein Grünling aus dem ersten Matrixwerkstoff, den ersten Hartstoffpartikeln und zweiten Hartstoffpartikeln auf gebaut, wobei die ersten und zweiten Hartstoffpartikel gemäß einem definierten ersten bzw. zweiten Partikelmuster im ersten Matrixwerkstoff angeordnet werden, in einer zweiten Stufe wird der Grünling unter Druckeinwirkung zu einem Pressling verdichtet und in einer dritten Stufe wird der Pressling unter Temperatureinwirkung zum Bearbeitungssegment weiterverar beitet. The method for producing a processing segment from a powdery or granular first matrix material, first hard material particles, which are arranged according to a defined first particle pattern, and second hard material particles, which are arranged according to a defined second particle pattern, is characterized according to the invention in that during compression of the green compact between the first press die and the green compact a first film made of a sheet material and between the second press punch and the green compact a second sheet made of the sheet material is arranged, the sheet material having a hardness that is less than the hardness of the first matrix material . Machining segments that are manufactured with the method according to the invention, who manufactured in a three-stage process: In a first stage, a green compact is built from the first matrix material, the first hard material particles and second hard material particles, the first and second hard material particles according to a defined first or Second particle patterns are arranged in the first matrix material, in a second stage the green compact is compressed into a pellet under the action of pressure and in a third stage the compact is processed further under the action of temperature to form the processing segment.
Bearbeitungssegmente, die mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung ei nes Bearbeitungssegmentes hergestellt werden, weisen an den Seitenflächen einen Über stand der zweiten Hartstoffpartikel gegenüber dem ersten Matrixwerkstoff auf. Das erfin dungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Bearbeitungssegmentes zeichnet sich dadurch aus, dass die Grünlinge liegend aufgebaut werden, d.h. die Aufbaurichtung verläuft senkrecht zur Höhenrichtung zwischen der Unterseite und Oberseite des Bearbeitungsseg mentes und beim Verdichten eine erste und zweite Folie aus einem Folienmaterial verwen det wird, wobei die Härte des Folienmaterials geringer als die Härte des ersten Matrixwerk stoffes ist. Unter dem Begriff "Folienmaterial" werden sämtliche folienförmigen Materialien zusammengefasst, die zur Erzeugung eines Überstandes der zweiten Hartstoffpartikel an den Seitenflächen des Bearbeitungssegmentes geeignet sind. Um den Überstand der zwei ten Hartstoffpartikel erzeugen zu können, muss das Folienmaterial eine Härte aufweisen, die geringer als die Härte des ersten Matrixwerkstoffes ist. Processing segments which are produced by means of the method according to the invention for producing a processing segment have an overhang of the second hard material particles on the side surfaces compared to the first matrix material. The inventive method for producing a processing segment is characterized in that the green compacts are built up horizontally, ie the direction of build runs perpendicular to the height direction between the bottom and top of the processing segment and a first and second sheet of a sheet material is used during compression, wherein the hardness of the film material is less than the hardness of the first matrix material. The term "film material" summarizes all film-shaped materials that are suitable for producing a protrusion of the second hard material particles on the side surfaces of the processing segment. In order to be able to generate the protrusion of the second hard material particles, the film material must have a hardness that is less than the hardness of the first matrix material.
Der Überstand der zweiten Hartstoffpartikel an der ersten und zweiten Seitenfläche der Bear beitungssegmente wird mittels der ersten Folie und zweiten Folie erzeugt, wobei das Folien material der ersten und zweiten Folie vom ersten Matrixwerkstoff verschieden ist. Die erste Folie wird zwischen dem ersten Pressstempel, der die erste Seitenfläche formt, und dem Grünling und die zweite Folie zwischen dem zweiten Pressstempel, der die zweite Seitenflä che formt, und dem Grünling angeordnet. Als erster Pressstempel und zweiter Pressstempel können herkömmliche Pressstempel verwendet werden; es sind keine speziellen Pressstem pel mit Vertiefungen in der Pressfläche erforderlich. The protrusion of the second hard material particles on the first and second side surfaces of the processing segments is produced by means of the first film and second film, the film material of the first and second film being different from the first matrix material. The first film is arranged between the first press die, which forms the first side surface, and the green compact, and the second film is arranged between the second press die, which forms the second side surface, and the green compact. Conventional press rams can be used as the first press ram and the second press ram; no special pressing stamps with indentations in the pressing surface are required.
Bevorzugt werden die zweiten Hartstoffpartikel beim Aufbau des Grünlings an der ersten Sei tenfläche und zweiten Seitenfläche vollständig in den ersten Matrixwerkstoff eingebettet. Die erste Folie, die zwischen dem ersten Pressstempel und dem Grünling angeordnet wird, und die zweite Folie, die zwischen dem zweiten Pressstempel und dem Grünling angeordnet wird, sorgen dafür, dass die zweiten Hartstoffpartikel nach dem Verdichten an der ersten und zweiten Seitenfläche einen Überstand gegenüber dem ersten Matrixwerkstoff aufweisen. Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass der Überstand der zweiten Hartstoff partikel bei der Herstellung des Bearbeitungssegmentes erzeugt wird und an den Seitenflä chen keine Nachbearbeitung der Bearbeitungssegmente erforderlich ist. The second hard material particles are preferably completely embedded in the first matrix material on the first side surface and the second side surface when the green body is built up. The first film, which is arranged between the first press ram and the green compact, and the second film, which is arranged between the second press ram and the green compact, ensure that the second hard material particles protrude from the first and second side surfaces after compaction have the first matrix material. The method according to the invention has the advantage that the protrusion of the second hard material particles is generated during the production of the machining segment and no post-machining of the machining segments is required on the side surfaces.
In einer ersten Ausführungsform des Verfahrens werden die erste Folie und zweite Folie nach dem Verdichten vom Pressling entfernt. Wenn die erste und zweite Folie nach dem Verdichten vom Pressling entfernt werden, erfolgt die Weiterverarbeitung des Presslings in das Bearbeitungssegment durch Freiformsintern ohne weitere Formgebung. In a first embodiment of the method, the first film and the second film are removed from the compact after compression. If the first and second films are removed from the compact after compression, the compact is further processed into the processing segment by free-form sintering without further shaping.
In einer zweiten, alternativen Ausführungsform des Verfahrens wird der Pressling mit der ersten Folie und zweiten Folie zum Bearbeitungssegment weiterverarbeitet. Wenn der Press ling mit der ersten und zweiten Folie zum Bearbeitungssegment weiterverarbeitet wird, be stimmen die Eigenschaften des Folienmaterials, insbesondere die Schmelztemperatur und der Flammpunkt, das Verhalten des Folienmaterials bei der Weiterverarbeitung. In a second, alternative embodiment of the method, the compact with the first film and second film is processed further to form the processing segment. When the pressed ling is processed further with the first and second film to form the processing segment, the properties of the film material, in particular the melting temperature and the flash point, determine the behavior of the film material during further processing.
In einer ersten Variante wird das Folienmaterial so ausgewählt, dass die Schmelztemperatur des Folienmaterials niedriger als die Sintertemperatur des ersten Matrixwerkstoffes ist. Wenn die Schmelztemperatur des Folienmaterials niedriger als die Sintertemperatur des ersten Matrixwerkstoffes ist, verändert das Folienmaterial beim Aufheizen seinen Zustand und ver flüssigt sich, bevor der erste Matrixwerkstoff versintert. Das flüssige Folienmaterial verteilt sich während des Sinterprozesses im ersten Matrixwerkstoff und kann den Sintervorgang als Infiltrat unterstützen. In a first variant, the film material is selected such that the melting temperature of the film material is lower than the sintering temperature of the first matrix material. If the melting temperature of the film material is lower than the sintering temperature of the first matrix material, the film material changes its state when it is heated and liquefies before the first matrix material sintered. The liquid film material is distributed in the first matrix material during the sintering process and can support the sintering process as an infiltrate.
In einer zweiten Variante wird das Folienmaterial so ausgewählt, dass der Flammpunkt des Folienmaterials niedriger als die Sintertemperatur des ersten Matrixwerkstoffes ist. Wenn der Flammpunkt des Folienmaterials niedriger als die Sintertemperatur des ersten Matrixwerk stoffes ist, verändert das Folienmaterial beim Aufheizen seinen Zustand und verdampft, be vor der erste Matrixwerkstoff versintert. In a second variant, the film material is selected such that the flash point of the film material is lower than the sintering temperature of the first matrix material. If the flash point of the film material is lower than the sintering temperature of the first matrix material, the film material changes its state when it is heated and evaporates before the first matrix material sintered.
Ausführungsbeispiele Working examples
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrie ben. Diese soll die Ausführungsbeispiele nicht notwendigerweise maßstäblich darstellen, vielmehr ist die Zeichnung, wo zur Erläuterung dienlich, in schematischer und/oder leicht ver zerrter Form ausgeführt. Dabei ist zu berücksichtigen, dass vielfältige Modifikationen und Än derungen betreffend die Form und das Detail einer Ausführungsform vorgenommen werden können, ohne von der allgemeinen Idee der Erfindung abzuweichen. Die allgemeine Idee der Erfindung ist nicht beschränkt auf die exakte Form oder das Detail der im Folgenden gezeig ten und beschriebenen bevorzugten Ausführungsform oder beschränkt auf einen Gegen- stand, der eingeschränkt wäre im Vergleich zu dem in den Ansprüchen beanspruchten Ge genstand. Bei gegebenen Bemessungsbereichen sollen auch innerhalb der genannten Gren zen liegende Werte als Grenzwerte offenbart und beliebig einsetzbar und beanspruchbar sein. Der Einfachheit halber sind nachfolgend für identische oder ähnliche Teile oder Teile mit identischer oder ähnlicher Funktion gleiche Bezugszeichen verwendet. Embodiments of the invention are described below with reference to the drawing ben. This is not necessarily intended to represent the exemplary embodiments to scale, rather the drawing, where useful for explanation, is in a schematic and / or slightly distorted form. It must be taken into account that various modifications and changes relating to the shape and detail of an embodiment can be made without deviating from the general idea of the invention. The general idea of the invention is not limited to the exact shape or the detail of the preferred embodiment shown and described below or limited to a counterpart that would be limited compared to the subject matter claimed in the claims. For given measurement ranges, values lying within the stated limits should also be disclosed as limit values and be able to be used and claimed as required. For the sake of simplicity, the same reference symbols are used below for identical or similar parts or parts with an identical or similar function.
Es zeigen: Show it:
FIGN. 1A, B zwei Varianten eines als Kernbohrkrone ausgebildeten Bearbeitungswerkzeu ges; FIGN. 1A, B two variants of a machining tool designed as a core drill bit;
FIGN. 2A, B zwei Varianten eines als Sägeblatt ausgebildeten Bearbeitungswerkzeuges; FIG. 3 ein als Abtragscheibe ausgebildetes Bearbeitungswerkzeug; FIG. 4 ein als Trennschleifkette ausgebildetes Bearbeitungswerkzeug; FIGN. 2A, B two variants of a machining tool designed as a saw blade; FIG. 3 a machining tool designed as a removal disk; FIG. 4 a machining tool designed as an abrasive cutting chain;
FIGN. 5A-C ein Bearbeitungssegment, das mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt wurde, bei dem ein Grünling (FIG. 5A) zu einem Pressling (FIG.FIGN. 5A-C show a processing segment which was produced by means of the method according to the invention, in which a green compact (FIG. 5A) becomes a compact (FIG.
5B) verdichtet und zum Bearbeitungssegment (FIG. 5C) weiterverarbeitet wird; und 5B) is compressed and processed further to form the machining segment (FIG. 5C); and
FIGN. 6A-C ein weiteres Bearbeitungssegment, das mittels des erfindungsgemäßen Ver fahrens hergestellt wurde, bei dem ein Grünling (FIG. 6A) zu einem Pressling (FIG. 6B) verdichtet und zum Bearbeitungssegment (FIG. 6C) weiterverarbei tet wird. FIGN. 6A-C a further processing segment which was produced by means of the method according to the invention, in which a green compact (FIG. 6A) is compacted into a compact (FIG. 6B) and further processed to form the processing segment (FIG. 6C).
FIGN. 1A, B zeigen zwei Varianten eines als Kernbohrkrone 10A, 10B ausgebildeten Bear beitungswerkzeuges. Die in FIG. 1A dargestellte Kernbohrkrone 10A wird im Weiteren als erste Kernbohrkrone und die in FIG. 1 B dargestellte Kernbohrkrone 10B als zweite Kern bohrkrone bezeichnet, ausserdem werden die erste und zweite Kernbohrkrone 10A, 10B un ter dem Begriff "Kernbohrkrone" zusammengefasst. FIGN. 1A, B show two variants of a processing tool designed as a core drill bit 10A, 10B. The in FIG. 1A shown core drill bit 10A is hereinafter referred to as the first core drill bit and the one shown in FIG. 1B shown core drill bit 10B is referred to as a second core drill bit, in addition, the first and second core drill bit 10A, 10B are summarized under the term "core drill bit".
Die erste Kernbohrkrone 10A umfasst mehrere Bearbeitungssegmente 11A, einen rohrför mig ausgebildeten Grundkörper 12A und eine Werkzeugaufnahme 13A. Die Bearbeitungs segmente 11A, die zum Kernbohren eingesetzt werden, werden auch als Bohrsegmente be zeichnet und der rohrförmig ausgebildete Grundkörper 12A wird auch als Bohrschaft be zeichnet. Die Bohrsegmente 11A sind fest mit dem Bohrschaft 12A verbunden, beispiels weise durch Schrauben, Kleben, Löten oder Schweißen. Die zweite Kernbohrkrone 10B umfasst ein ringförmiges Bearbeitungssegment 11B, einen rohrförmig ausgebildeten Grundkörper 12B und eine Werkzeugaufnahme 13B. Das ringför mige Bearbeitungssegment 11B, das zum Kernbohren eingesetzt wird, wird auch als Bohr ring bezeichnet und der rohrförmig ausgebildete Grundkörper 12B wird auch als Bohrschaft bezeichnet. Der Bohrring 11 B ist fest mit dem Bohrschaft 12B verbunden, beispielsweise durch Schrauben, Kleben, Löten oder Schweißen. The first core drill bit 10A comprises several machining segments 11A, a tubular base body 12A and a tool holder 13A. The machining segments 11A, which are used for core drilling, are also referred to as drilling segments and the tubular base body 12A is also referred to as a drill shank. The drill segments 11A are firmly connected to the drill shaft 12A, for example by screwing, gluing, soldering or welding. The second core drill bit 10B comprises an annular machining segment 11B, a tubular base body 12B and a tool holder 13B. The ring-shaped machining segment 11B, which is used for core drilling, is also referred to as a drilling ring, and the tubular base body 12B is also referred to as a drill shank. The drill ring 11B is firmly connected to the drill shank 12B, for example by screwing, gluing, soldering or welding.
Die Kernbohrkrone 10A, 10B wird über die Werkzeugaufnahme 13A, 13B mit einem Kern bohrgerät verbunden und im Bohrbetrieb vom Kernbohrgerät in einer Drehrichtung 14 um eine Drehachse 15 angetrieben. Während der Drehung der Kernbohrkrone 10A, 10B um die Drehachse 15 wird die Kernbohrkrone 10A, 10B entlang einer Vorschubrichtung 16 in ein zu bearbeitendes Werkstück bewegt, wobei die Vorschubrichtung 16 parallel zur Drehachse 15 verläuft. Die Kernbohrkrone 10A, 10B erzeugt im zu bearbeitenden Werkstück einen Bohr kern und ein Bohrloch. The core drill bit 10A, 10B is connected to a core drilling device via the tool holder 13A, 13B and is driven by the core drilling device in a direction of rotation 14 about an axis of rotation 15 during drilling operation. During the rotation of the core drill bit 10A, 10B about the axis of rotation 15, the core drill bit 10A, 10B is moved along a feed direction 16 into a workpiece to be machined, the feed direction 16 running parallel to the axis of rotation 15. The core drill bit 10A, 10B generates a drill core and a borehole in the workpiece to be machined.
Der Bohrschaft 12A, 12B ist im Ausführungsbeispiel der FIGN. 1A, B einteilig ausgebildet und die Bohrsegmente 11A bzw. der Bohrring 11 B sind fest mit dem Bohrschaft 12A, 12B verbunden. Alternativ kann der Bohrschaft 12A, 12B zweiteilig aus einem ersten Bohrschaft abschnitt und einem zweiten Bohrschaftabschnitt ausgebildet sein, wobei die Bohrsegmente 11A bzw. der Bohrring 11B fest mit dem ersten Bohrschaftabschnitt und die Werkzeugauf nahme 13A, 13B fest mit dem zweiten Bohrschaftabschnitt verbunden ist. Der erste und zweite Bohrschaftabschnitt werden über eine lösbare Verbindungseinrichtung miteinander verbunden. Die lösbare Verbindungseinrichtung ist beispielsweise als Steck-Dreh-Verbin- dung, wie in EP 2 745 965 A1 oder EP 2 745 966 A1 beschrieben, ausgebildet. Die Ausbil dung des Bohrschaftes als einteiliger oder zweiteiliger Bohrschaft hat keinen Einfluss auf den Aufbau der Bohrsegmente 11A bzw. des Bohrringes 11 B. The drill shank 12A, 12B is in the embodiment of FIGN. 1A, B formed in one piece and the drill segments 11A and the drill ring 11B are firmly connected to the drill shank 12A, 12B. Alternatively, the drill shaft 12A, 12B can be formed in two parts from a first drill shaft section and a second drill shaft section, with the drill segments 11A or the drill ring 11B firmly connected to the first drill shaft section and the tool holder 13A, 13B firmly connected to the second drill shaft section. The first and second drill shaft sections are connected to one another via a releasable connecting device. The releasable connecting device is designed, for example, as a plug-in-turn connection, as described in EP 2 745 965 A1 or EP 2 745 966 A1. The design of the drill shaft as a one-piece or two-piece drill shaft has no influence on the structure of the drill segments 11A or the drill ring 11 B.
FIGN. 2A, B zeigen zwei Varianten eines als Sägeblatt 20A, 20B ausgebildeten Bearbei tungswerkzeuges. Das in FIG. 2A dargestellte Sägeblatt 20A wird im Weiteren als erstes Sä geblatt und das in FIG. 2B dargestellte Sägeblatt 20B als zweites Sägeblatt bezeichnet, aus serdem werden das erste und zweite Sägeblatt 20A, 20B unter dem Begriff "Sägeblatt" zu sammengefasst. FIGN. 2A, B show two variants of a machining tool designed as a saw blade 20A, 20B. The in FIG. The saw blade 20A shown in FIG. 2A is subsequently used as the first saw blade and the saw blade 20A shown in FIG. The saw blade 20B shown in FIG. 2B is referred to as the second saw blade, and the first and second saw blades 20A, 20B are grouped together under the term "saw blade".
Das erste Sägeblatt 20A umfasst mehrere Bearbeitungssegmente 21 A, einen scheibenför mig ausgebildeten Grundkörper 22A und eine Werkzeugaufnahme. Die Bearbeitungsseg mente 21A, die zum Sägen eingesetzt werden, werden auch als Sägesegmente bezeichnet und der scheibenförmig ausgebildete Grundkörper 22A wird auch als Stammblatt bezeichnet. Die Sägesegmente 21 A sind fest mit dem Stammblatt 22A verbunden, beispielsweise durch Schrauben, Kleben, Löten oder Schweißen. Das zweite Sägeblatt 20B umfasst mehrere Bearbeitungssegmente 21 B, einen ringförmig ausgebildeten Grundkörper 22B und eine Werkzeugaufnahme. Die Bearbeitungssegmente 21 B, die zum Sägen eingesetzt werden, werden auch als Sägesegmente bezeichnet und der ringförmig ausgebildete Grundkörper 22B wird auch als Ring bezeichnet. Die Sägesegmente 21 B sind fest mit dem Ring 22B verbunden, beispielsweise durch Schrauben, Kleben, Löten oder Schweißen. The first saw blade 20A comprises several processing segments 21A, a disk-shaped base body 22A and a tool holder. The machining segments 21A, which are used for sawing, are also referred to as saw segments, and the disk-shaped base body 22A is also referred to as the main blade. The saw segments 21A are firmly connected to the master blade 22A, for example by screwing, gluing, soldering or welding. The second saw blade 20B comprises a plurality of machining segments 21B, an annular base body 22B and a tool holder. The processing segments 21B that are used for sawing are also referred to as sawing segments and the ring-shaped base body 22B is also referred to as a ring. The saw segments 21B are firmly connected to the ring 22B, for example by screwing, gluing, soldering or welding.
Das Sägeblatt 20A, 20B wird über die Werkzeugaufnahme mit einer Säge verbunden und im Sägebetrieb von der Säge in einer Drehrichtung 24 um eine Drehachse 25 angetrieben. Während der Drehung des Sägeblattes 20A, 20B um die Drehachse 25 wird das Sägeblatt 20A, 20B entlang einer Vorschubrichtung bewegt, wobei die Vorschubrichtung parallel zur Längsebene des Sägeblattes 20A, 20B verläuft. Das Sägeblatt 20A, 20B erzeugt im zu bear beitenden Werkstück einen Sägeschlitz. The saw blade 20A, 20B is connected to a saw via the tool holder and, when the saw is in operation, is driven by the saw in a direction of rotation 24 about an axis of rotation 25. During the rotation of the saw blade 20A, 20B about the axis of rotation 25, the saw blade 20A, 20B is moved along a feed direction, the feed direction running parallel to the longitudinal plane of the saw blade 20A, 20B. The saw blade 20A, 20B creates a saw slot in the workpiece to be machined.
FIG. 3 zeigt ein als Abtragscheibe 30 ausgebildetes Bearbeitungswerkzeug. Die Abtrag scheibe 30 umfasst mehrere Bearbeitungssegmente 31, einen Grundkörper 32 und eine Werkzeugaufnahme. Die Bearbeitungssegmente 31 , die zum Abtragen eingesetzt werden, werden auch als Abtragsegmente bezeichnet und der scheibenförmig ausgebildete Grund körper 32 wird auch als Topf bezeichnet. Die Abtragsegmente 31 sind fest mit dem Topf 32 verbunden, beispielsweise durch Schrauben, Kleben, Löten oder Schweißen. FIG. 3 shows a machining tool designed as a removal disk 30. The removal disk 30 comprises several machining segments 31, a base body 32 and a tool holder. The processing segments 31, which are used for the removal, are also referred to as removal segments and the disk-shaped base body 32 is also referred to as a pot. The removal segments 31 are firmly connected to the pot 32, for example by screwing, gluing, soldering or welding.
Die Abtragscheibe 30 wird über die Werkzeugaufnahme mit einem Werkzeuggerät verbun den und im Abtragbetrieb vom Werkzeuggerät in einer Drehrichtung 34 um eine Drehachse 35 angetrieben. Während der Drehung der Abtragscheibe 30 um die Drehachse 35 wird die Abtragscheibe 30 über ein zu bearbeitendes Werkstück bewegt, wobei die Bewegung der senkrecht zur Drehachse 35 verläuft. Die Abtragscheibe 30 entfernt die Oberfläche des zu bearbeitenden Werkstücks. The removal disk 30 is connected to a tool device via the tool holder and is driven by the tool device in a direction of rotation 34 about an axis of rotation 35 in the removal mode. During the rotation of the removal disk 30 about the axis of rotation 35, the removal disk 30 is moved over a workpiece to be machined, the movement of the being perpendicular to the axis of rotation 35. The removal disk 30 removes the surface of the workpiece to be machined.
FIG. 4 zeigt ein als Trennschleifkette 40 ausgebildetes Bearbeitungswerkzeug. Die Trenn schleifkette 40 umfasst mehrere Bearbeitungssegmente 41 , mehrere gliedförmig ausgebil dete Grundkörper 42 und mehrere Verbindungsglieder 43. Die Bearbeitungssegmente 41, die zum Trennschleifen eingesetzt werden, werden auch als Trennschleifsegmente bezeich net und die gliedförmig ausgebildeten Grundkörper 42 werden auch als Treibglieder bezeich net. FIG. 4 shows a machining tool designed as an abrasive cutting chain 40. The abrasive cutting chain 40 comprises several processing segments 41, several link-shaped base bodies 42 and several connecting links 43. The processing segments 41, which are used for cut-off grinding, are also referred to as cut-off segments and the link-shaped base bodies 42 are also referred to as drive links.
Die Treibglieder 42 werden über die Verbindungsglieder 43 verbunden. Im Ausführungsbei spiel sind die Verbindungsglieder 43 über Nietbolzen mit den Treibgliedern 42 verbunden.The drive links 42 are connected via the connecting links 43. In the game Ausführungsbei the connecting links 43 are connected to the drive links 42 via rivet bolts.
Die Nietbolzen ermöglichen eine Drehung der Treibglieder 42 relativ zu den Verbindungsglie- dern 43 um eine Drehachse, die durch das Zentrum der Nietbolzen verläuft. Die Bearbei tungssegmente 41 sind fest mit den Treibgliedern 42 verbunden, beispielsweise durch Schrauben, Kleben, Löten oder Schweißen. The rivet bolts allow the drive links 42 to rotate relative to the connecting links. countries 43 around an axis of rotation that runs through the center of the rivet bolts. The processing segments 41 are firmly connected to the drive links 42, for example by screwing, gluing, soldering or welding.
Die Trennschleifkette 40 wird über eine Werkzeugaufnahme mit einem Werkzeuggerät ver bunden und im Betrieb vom Werkzeuggerät in einer Drehrichtung angetrieben. Während der Drehung der Trennschleifkette 40 wird die Trennschleifkette 40 in ein zu bearbeitendes Werkstück bewegt. The abrasive cutting chain 40 is connected to a tool device via a tool holder and is driven in one direction of rotation by the tool device during operation. During the rotation of the abrasive cutting chain 40, the abrasive cutting chain 40 is moved into a workpiece to be machined.
Die Herstellung eines Bearbeitungssegmentes 51 , das einen geringen Verschleiß an den Seitenflächen aufweist, erfolgt mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Bearbeitungssegmentes in drei Stufen: In einer ersten Stufe wird ein Grünling 52 her gestellt, in einer zweiten Stufe wird der Grünling 52 zu einem Pressling 53 verdichtet und in einer dritten Stufe wird der Pressling 53 zum Bearbeitungssegment 51 weiterverarbeitet.The production of a processing segment 51, which has little wear on the side surfaces, takes place by means of the method according to the invention for producing a processing segment in three stages: In a first stage a green compact 52 is produced, in a second stage the green compact 52 becomes a compact 53 compacted and in a third stage the compact 53 is processed further to form the processing segment 51.
FIGN. 5A-C zeigen den Grünling 52 (FIG. 5A), den Pressling 53 (FIG. 5B) und das Bearbei tungssegment 51 (FIG. 5C). Das Bearbeitungssegment 51 ist aus einer Bearbeitungszone 54 und einer Neutralzone 55 aufgebaut. Die Neutralzone 55 ist erforderlich, wenn das Bear beitungssegment 51 mit dem Grundkörper eines Bearbeitungswerkzeuges verschweißt wer den soll und die Kombination aus Matrixwerkstoff und Grundkörper nicht schweißbar ist; bei schweißbaren Kombinationen aus Matrixwerkstoff und Grundkörper kann die Neutralzone 55 entfallen. FIGN. 5A-C show the green compact 52 (FIG. 5A), the compact 53 (FIG. 5B) and the processing segment 51 (FIG. 5C). The machining segment 51 is made up of a machining zone 54 and a neutral zone 55. The neutral zone 55 is required when the processing segment 51 is welded to the base body of a processing tool who should and the combination of matrix material and base body cannot be welded; In the case of weldable combinations of matrix material and base body, the neutral zone 55 can be omitted.
Die Bearbeitungszone 54 ist aus einem pulver- oder granulatförmigen ersten Matrixwerkstoff 56, ersten Hartstoffpartikeln 57, die gemäß einem definierten ersten Partikelmuster angeord net sind, und zweiten Hartstoffpartikeln 58, die gemäß einem definierten zweiten Partikel muster angeordnet sind, aufgebaut und die Neutralzone 55 ist aus einem pulver- oder granu latförmigen zweiten Matrixwerkstoff 59 aufgebaut. Unter dem Begriff "Matrixwerkstoff" wer den sämtliche Werkstoffe zum Aufbau von Bearbeitungssegmenten zusammengefasst, in die Hartstoffpartikel eingebettet werden können. Matrixwerkstoffe können aus einem Werkstoff bestehen oder als Gemisch aus verschiedenen Werkstoffen zusammengesetzt sein. Unter dem Begriff "Hartstoffpartikel" werden sämtliche Schneidmittel für Bearbeitungssegmente zu sammengefasst; dazu gehören vor allem einzelne Hartstoffpartikel, Verbundteile aus mehre ren Hartstoffpartikeln und beschichtete oder gekapselte Hartstoffpartikel. The processing zone 54 is composed of a powder or granular first matrix material 56, first hard material particles 57 which are arranged according to a defined first particle pattern, and second hard material particles 58 which are arranged according to a defined second particle pattern, and the neutral zone 55 is off a second matrix material 59 in the form of a powder or granulate. The term "matrix material" summarizes all materials for the construction of machining segments into which hard material particles can be embedded. Matrix materials can consist of one material or be composed as a mixture of different materials. The term "hard material particles" covers all cutting means for machining segments; These include, above all, individual hard material particles, composite parts made from several hard material particles and coated or encapsulated hard material particles.
Das Bearbeitungssegment 51 entspricht vom Aufbau und der Zusammensetzung den Bear beitungssegmenten 11A, 21 A, 21 B, 31, 41 ; das als Bohrring ausgebildete Bearbeitungsseg ment 11 B unterscheidet sich durch seinen ringförmigen Aufbau vom Bearbeitungssegment 51. Die Bearbeitungssegmente können sich in den Abmessungen und in den Krümmungen der Oberflächen voneinander unterscheiden. Der Aufbau der Bearbeitungssegmente wird anhand des Bearbeitungssegmentes 51 erklärt und gilt für die Bearbeitungssegmente 11A, 21A, 21 B, 31 , 41. The processing segment 51 corresponds to the structure and composition of the processing segments 11A, 21 A, 21 B, 31, 41; the machining segment 11 B designed as a drill ring differs from the machining segment 51 by its ring-shaped structure. The machining segments can differ in terms of their dimensions and curvatures of the surfaces differ from each other. The structure of the machining segments is explained using the machining segment 51 and applies to the machining segments 11A, 21A, 21B, 31, 41.
Das Bearbeitungssegment 51 umfasst die ersten und zweiten Hartstoffpartikel 57, 58, die im ersten Matrixwerkstoff 56 angeordnet sind. Als "erste Hartstoffpartikel" werden die Hartstoff partikel des Bearbeitungssegmentes 51 bezeichnet, die einen Untergrund bearbeiten, wobei die Anzahl der ersten Hartstoffpartikel 57 und das definierte erste Partikelmuster an die An forderungen des Bearbeitungssegmentes 51 angepasst werden. Abhängig von den Ver schleißeigenschaften des ersten Matrixwerkstoffes 56 kann es während der Bearbeitung ei nes Untergrundes mit dem Bearbeitungssegment 51 durch Reibung mit dem Untergrund zu einem verstärkten Verschleiß des ersten Matrixwerkstoffes 56 an den Seitenflächen des Be arbeitungssegmentes 51 kommen. Dieser Verschleiß wird durch die zweiten Hartstoffpartikel 58 reduziert. The machining segment 51 comprises the first and second hard material particles 57, 58, which are arranged in the first matrix material 56. The "first hard material particles" are the hard material particles of the processing segment 51 that process a subsurface, the number of first hard material particles 57 and the defined first particle pattern being adapted to the requirements of the processing segment 51. Depending on the wear properties of the first matrix material 56, increased wear of the first matrix material 56 on the side surfaces of the processing segment 51 can occur during processing of a substrate with the processing segment 51 due to friction with the substrate. This wear is reduced by the second hard material particles 58.
Die ersten Hartstoffpartikel 57 und zweiten Hartstoffpartikel 58 entstammen in der Regel Par tikelverteilungen, die durch einen minimalen Durchmesser, einen maximalen Durchmesser und einen mittleren Durchmesser charakterisiert sind. Im Ausführungsbeispiel der FIGN. 5A- C entstammen die ersten Hartstoffpartikel 57 einer ersten Partikelverteilung mit einem ersten mittleren Durchmesser und die zweiten Hartstoffpartikel 58 einer zweiten Partikelverteilung mit einem zweiten mittleren Durchmesser, wobei der erste mittlere Durchmesser grösser als der zweite mittlere Durchmesser ist. Alternativ können die ersten Hartstoffpartikel 57 und zweiten Hartstoffpartikel 58 der gleichen Partikelverteilung entstammen und den gleichen mittleren Durchmesser aufweisen. The first hard material particles 57 and second hard material particles 58 usually originate from particle distributions which are characterized by a minimum diameter, a maximum diameter and an average diameter. In the embodiment of FIGN. 5A-C, the first hard material particles 57 come from a first particle distribution with a first mean diameter and the second hard material particles 58 from a second particle distribution with a second mean diameter, the first mean diameter being greater than the second mean diameter. Alternatively, the first hard material particles 57 and second hard material particles 58 can originate from the same particle distribution and have the same mean diameter.
Das Bearbeitungssegment 51 wird mit einer Unterseite 61 mit dem Grundkörper eines Bear beitungswerkzeuges verbunden. Bei dem in FIG. 5C gezeigten Bearbeitungssegment 51 sind die ersten Hartstoffpartikel 57 gemäß dem definierten ersten Partikelmuster in mehreren Partikelschichten im ersten Matrixwerkstoff 56 angeordnet und die zweiten Hartstoffpartikel 58 sind gemäß dem definierten zweiten Partikelmuster an den Seitenflächen des Bearbei tungssegmentes 51 angeordnet. Die Bearbeitung des Untergrundes erfolgt über erste Hart stoffpartikel 57, die an einer der Unterseite 61 gegenüberliegenden Oberseite 62 des Bear beitungssegmentes 51 angeordnet sind. The processing segment 51 is connected to the base body of a processing tool with an underside 61. In the case shown in FIG. 5C, the first hard material particles 57 are arranged according to the defined first particle pattern in several particle layers in the first matrix material 56 and the second hard material particles 58 are arranged according to the defined second particle pattern on the side surfaces of the machining segment 51. The processing of the subsurface takes place via first hard material particles 57, which are arranged on a top side 62 of the processing segment 51 opposite the bottom 61.
Der in FIG. 5A gezeigte Grünling 52 wird liegend aus dem ersten Matrixwerkstoff 56, den ersten Hartstoffpartikeln 57, den zweiten Hartstoffpartikeln 58 und dem zweiten Matrixwerk stoff 59 aufgebaut. Der Grünling 52 wird unter Druckeinwirkung zwischen einem ersten Pressstempel 63, der eine erste Seitenfläche 64 des Grünlings 52 formt, und einem zweiten Pressstempel 65, der eine zweite Seitenfläche 66 des Grünlings 52 formt, verdichtet. Dabei verläuft die Pressrichtung zwischen dem ersten Pressstempel 63 und zweiten Pressstempel 65 parallel zur Aufbaurichtung des Grünlings 52. Als Verfahren, die eine Druckeinwirkung auf den Grünling 52 erzielen, eignen sich beispielsweise Kaltpressverfahren oder Warm press verfahren. Bei Kaltpressverfahren wird der Grünling 52 ausschließlich einer Druckeinwirkung ausgesetzt, während der Grünling 52 bei Warmpressverfahren neben der Druckeinwirkung einer Temperatureinwirkung bis zu Temperaturen von ca. 200 °C ausgesetzt wird. The one shown in FIG. The green compact 52 shown in FIG. 5A is built up horizontally from the first matrix material 56, the first hard material particles 57, the second hard material particles 58 and the second matrix material 59. The green compact 52 is compressed under the action of pressure between a first press die 63, which forms a first side surface 64 of the green compact 52, and a second press die 65, which forms a second side surface 66 of the green compact 52. Included the pressing direction between the first press ram 63 and second press ram 65 runs parallel to the direction of build-up of the green compact 52. Cold pressing processes or hot pressing processes, for example, are suitable as processes which achieve a pressure effect on the green compact 52. In the case of cold pressing processes, the green compact 52 is exposed exclusively to the action of pressure, while in the case of hot pressing processes, in addition to the action of pressure, the green compact 52 is exposed to a temperature of up to temperatures of approx. 200 ° C.
Beim Verdichten des Grünlings 52 wird zwischen dem ersten Pressstempel 63 und dem Grünling 52 eine erste Folie 67 mit einer ersten Schichtdicke di und zwischen dem zweiten Pressstempel 65 und dem Grünling 52 eine zweite Folie 68 mit einer zweiten Schichtdicke d2 angeordnet. Die erste Folie 67 und zweite Folie 68 bestehen aus einem Folienmaterial 69, das vom ersten Matrixwerkstoff 56 verschieden ist. Das Folienmaterial 69 weist eine Härte auf, die geringer als die Härte des ersten Matrixwerkstoffes 56 ist. Dadurch, dass die Härte des Folienmaterials 69 geringer als die Härte des ersten Matrixwerkstoffes 56 ist, wird beim Verdichten zwischen dem ersten Pressstempel 63 und zweiten Pressstempel 65 der Über stand der zweiten Hartstoffpartikel 58 an der ersten Seitenfläche 64 und zweiten Seitenflä che 66 erzeugt. Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass der Überstand der zweiten Hartstoffpartikel bei der Herstellung des Bearbeitungssegmentes erzeugt wird und an den Seitenflächen keine Nachbearbeitung der Bearbeitungssegmente erforderlich ist.When compacting the green compact 52, a first film 67 with a first layer thickness di is arranged between the first press die 63 and the green compact 52 and a second foil 68 with a second layer thickness d2 is arranged between the second press die 65 and the green compact 52. The first film 67 and second film 68 consist of a film material 69 that is different from the first matrix material 56. The film material 69 has a hardness which is less than the hardness of the first matrix material 56. Because the hardness of the film material 69 is less than the hardness of the first matrix material 56, the overhang of the second hard material particles 58 on the first side surface 64 and second side surface 66 is generated between the first press ram 63 and second press ram 65. The method according to the invention has the advantage that the protrusion of the second hard material particles is generated during the production of the machining segment and no post-machining of the machining segments is required on the side surfaces.
Bei dem in FIG. 5B gezeigten Pressling 53 werden die erste Folie 67 und zweite Folie 68 nach dem Verdichten entfernt und der Pressling 53 wird durch Freiformsintern zum Bearbei tungssegment 51 weiterverarbeitet. Beim Freiformsintern wird der Pressling 53 aufgeheizt, bis die Sintertemperatur des ersten Matrixwerkstoffes 56 und die Sintertemperatur des zwei ten Matrixwerkstoffes 59 erreicht ist, es erfolgt keine weitere Formgebung. Das Bearbei tungssegment 51 hat seine Endgeometrie beim Verdichten des Grünlings 52 zwischen dem ersten Pressstempel 63 und zweiten Pressstempel 65 erhalten. In the case shown in FIG. 5B, the first film 67 and second film 68 are removed after compression and the compact 53 is processed further by free-form sintering to form the processing segment 51. During free-form sintering, the compact 53 is heated until the sintering temperature of the first matrix material 56 and the sintering temperature of the second matrix material 59 are reached; no further shaping takes place. The processing segment 51 received its final geometry when the green compact 52 was compacted between the first press ram 63 and the second press ram 65.
FIGN. 6A-C zeigen ein weiteres Bearbeitungssegment 71, das mit einer alternativen Vari ante des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Bearbeitungssegmentes her gestellt wurde. Die Herstellung des Bearbeitungssegmentes 71 erfolgt in drei Stufen: In einer ersten Stufe wird ein Grünling 72 hergestellt (FIG. 6A), in einer zweiten Stufe wird der Grün ling 72 zu einem Pressling 73 verdichtet (FIG. 6B) und in einer dritten Stufe wird der Press ling 73 zum Bearbeitungssegment 71 weiterverarbeitet (FIG. 6C). FIGN. 6A-C show a further processing segment 71 which was made with an alternative variant of the method according to the invention for producing a processing segment. The processing segment 71 is produced in three stages: In a first stage a green compact 72 is produced (FIG. 6A), in a second stage the green compact 72 is compacted into a compact 73 (FIG. 6B) and in a third stage the compact 73 is further processed to form the machining segment 71 (FIG. 6C).
Das Bearbeitungssegment 71 unterscheidet sich vom Bearbeitungssegment 51 der FIG. 5C dadurch, dass das Bearbeitungssegment 71 keine Neutralzone aufweist. Das Bearbeitungs segment 71 wird aus einem ersten Matrixwerkstoff 76, ersten Hartstoffpartikeln 77 und zwei- ten Hartstoffpartikeln 78 aufgebaut. Die ersten Hartstoffpartikel 77 werden gemäß einem de finierten ersten Partikelmuster und die zweiten Hartstoffpartikel 78 gemäß einem definierten zweiten Partikelmuster angeordnet. The machining segment 71 differs from the machining segment 51 of FIG. 5C in that the machining segment 71 has no neutral zone. The machining segment 71 is made of a first matrix material 76, first hard material particles 77 and two th hard material particles 78 built up. The first hard material particles 77 are arranged according to a defined first particle pattern and the second hard material particles 78 according to a defined second particle pattern.
Die ersten Hartstoffpartikel 77 entstammen in der Regel einer ersten Partikelverteilung mit einem ersten mittleren Durchmesser und die zweiten Hartstoffpartikel 58 einer zweiten Parti kelverteilung mit einem zweiten mittleren Durchmesser. Im Ausführungsbeispiel der FIGN. 6A-C entstammen die ersten Hartstoffpartikel 77 und zweiten Hartstoffpartikel 78 der glei chen Partikelverteilung und weisen den gleichen mittleren Durchmesser auf. The first hard material particles 77 generally originate from a first particle distribution with a first mean diameter and the second hard material particles 58 from a second particle distribution with a second mean diameter. In the embodiment of FIGN. 6A-C, the first hard material particles 77 and second hard material particles 78 come from the same particle distribution and have the same mean diameter.
Das Bearbeitungssegment 71 wird mit einer Unterseite 81 mit dem Grundkörper eines Bear beitungswerkzeuges verbunden. Bei dem in FIG. 6C gezeigten Bearbeitungssegment 71 sind die ersten Hartstoffpartikel 77 gemäß dem definierten ersten Partikelmuster in mehreren Partikelschichten im ersten Matrixwerkstoff 76 angeordnet und die zweiten Hartstoffpartikel 78 sind gemäß dem definierten zweiten Partikelmuster an den Seitenflächen des Bearbei tungssegmentes 71 angeordnet. Die Bearbeitung des Untergrundes erfolgt über erste Hart stoffpartikel 77, die an einer der Unterseite 81 gegenüberliegenden Oberseite 82 des Bear beitungssegmentes 71 angeordnet sind. The processing segment 71 is connected to the base body of a processing tool with an underside 81. In the case shown in FIG. 6C, the first hard material particles 77 are arranged according to the defined first particle pattern in several particle layers in the first matrix material 76 and the second hard material particles 78 are arranged according to the defined second particle pattern on the side surfaces of the machining segment 71. The processing of the subsurface takes place via first hard material particles 77, which are arranged on an upper side 82 of the Bear processing segment 71 opposite the underside 81.
Der in FIG. 6A gezeigte Grünling 72 wird liegend aus dem ersten Matrixwerkstoff 76, den ersten Hartstoffpartikeln 77 und den zweiten Hartstoffpartikeln 78 aufgebaut. Der Grünling 72 wird unter Druckeinwirkung zwischen einem ersten Pressstempel 83, der eine erste Seiten fläche 84 des Grünlings 72 formt, und einem zweiten Pressstempel 85, der eine zweite Sei tenfläche 86 des Grünlings 72 formt, verdichtet. The one shown in FIG. The green compact 72 shown in FIG. 6A is built up horizontally from the first matrix material 76, the first hard material particles 77 and the second hard material particles 78. The green compact 72 is compressed between a first press die 83, which forms a first side surface 84 of the green compact 72, and a second press die 85, which forms a second side surface 86 of the green compact 72, under the action of pressure.
Beim Verdichten des Grünlings 72 wird zwischen dem ersten Pressstempel 83 und dem Grünling 72 eine erste Folie 87 mit einer ersten Schichtdicke di und zwischen dem zweiten Pressstempel 85 und dem Grünling 72 eine zweite Folie 88 mit einer zweiten Schichtdicke d2 angeordnet. Die erste und zweite Folie 87, 88 bestehen aus einem Folienmaterial 89, das vom ersten Matrixwerkstoff 76 verschieden ist. Das Folienmaterial 89 weist eine Härte auf, die geringer als die Härte des ersten Matrixwerkstoffes 76 ist. Dadurch, dass die Härte des Folienmaterials 89 geringer als die Härte des ersten Matrixwerkstoffes 76 ist, wird beim Ver dichten zwischen dem ersten Pressstempel 83 und zweiten Pressstempel 85 der Überstand der zweiten Hartstoffpartikel 78 an der ersten Seitenfläche 84 und zweiten Seitenfläche 86 erzeugt. When compacting the green compact 72, a first foil 87 with a first layer thickness di is arranged between the first press die 83 and the green compact 72 and a second foil 88 with a second layer thickness d2 is arranged between the second press die 85 and the green compact 72. The first and second foils 87, 88 consist of a foil material 89 that is different from the first matrix material 76. The film material 89 has a hardness which is less than the hardness of the first matrix material 76. Because the hardness of the film material 89 is less than the hardness of the first matrix material 76, the protrusion of the second hard material particles 78 on the first side surface 84 and second side surface 86 is generated between the first press punch 83 and second press punch 85 when compressing.
Bei dem in FIG. 6B gezeigten Pressling 73 werden die erste Folie 87 und zweite Folie 88 nach dem Verdichten nicht entfernt und der Pressling 73 wird mit der ersten und zweiten Fo lie 87, 88 durch Sintern zum Bearbeitungssegment 71 weiterverarbeitet. Die Eigenschaften des Folienmaterials 89, insbesondere die Schmelztemperatur Tschmeiz oder der Flammpunkt TFiamm des Folienmaterials 89, bestimmen das Verhalten des Folienmaterials 89 beim Sin tern. In the case shown in FIG. 6B, the first film 87 and second film 88 are not removed after compression and the compact 73 is processed further with the first and second films 87, 88 by sintering to form the processing segment 71. The properties of the film material 89, in particular the melting temperature Ts chmeiz or the flash point T Fiamm of the film material 89, determine the behavior of the film material 89 during sintering.
Wenn die Schmelztemperatur Tschmeiz des Folienmaterials 89 niedriger als die Sintertempera- tur Tsinter des ersten Matrixwerkstoffes 76 ist, schmilzt das Folienmaterial 89 beim Aufheizen des Presslings 73, bevor der erste Matrixwerkstoff 76 seine Sintertemperatur Tsinter erreicht hat; das flüssige Folienmaterial 89 verteilt sich während des Sinterprozesses im ersten Mat rixwerkstoff 76 und kann den Sintervorgang als Infiltrat unterstützen. Wenn der Flammpunkt TFiamm des Folienmaterials 89 niedriger als die Sintertemperatur Tsinter des ersten Matrixwerk- Stoffes 76 ist, verdampft das Folienmaterial 89 beim Aufheizen des Presslings 73, bevor der erste Matrixwerkstoff 76 seine Sintertemperatur Tsmter erreicht hat. If the melting temperature Ts chmeiz of the film material 89 is lower than the sintering temperature Tsi nter of the first matrix material 76, the film material 89 melts when the compact 73 is heated before the first matrix material 76 has reached its sintering temperature Tsi nter; the liquid film material 89 is distributed during the sintering process in the first matrix material 76 and can support the sintering process as an infiltrate. If the flash point T flame of the foil material 89 is lower than the sintering temperature Tsinter of the first matrix material 76, the foil material 89 evaporates when the compact 73 is heated before the first matrix material 76 has reached its sintering temperature Tsmter.

Claims

Patentansprüche Claims
1. Verfahren zur Herstellung eines Bearbeitungssegmentes (11 A, 11 B; 21 A, 21 B; 31 ; 41 ; 1. A method for producing a machining segment (11 A, 11 B; 21 A, 21 B; 31; 41;
51; 71) für ein Bearbeitungswerkzeug (10A, 10B; 20A, 20B; 30; 40) aus einem pulver- o- der granulatförmigen ersten Matrixwerkstoff (56; 76), ersten Hartstoffpartikeln (57; 77), die gemäß einem definierten ersten Partikelmuster angeordnet werden, und zweiten Hartstoffpartikeln (58; 78), die gemäß einem definierten zweiten Partikelmuster angeord net werden, wobei das Bearbeitungssegment mit einer Unterseite (61 ; 81) mit einem Grundkörper (12A, 12B; 22A, 22B; 32; 42) des Bearbeitungswerkzeuges (10A, 10B; 20A, 20B; 30; 40) verbunden wird, mit den Schritten: 51; 71) for a machining tool (10A, 10B; 20A, 20B; 30; 40) made of a powder or granular first matrix material (56; 76), first hard material particles (57; 77) which are arranged according to a defined first particle pattern , and second hard material particles (58; 78) which are angeord net according to a defined second particle pattern, wherein the processing segment with an underside (61; 81) with a base body (12A, 12B; 22A, 22B; 32; 42) of the processing tool ( 10A, 10B; 20A, 20B; 30; 40) with the steps:
■ ein Grünling (52; 72) wird aus dem ersten Matrixwerkstoff (56; 76), den ersten Hartstoffpartikeln (57; 77) und den zweiten Hartstoffpartikeln (58; 78) aufgebaut, wobei die ersten Hartstoffpartikel (57; 77) gemäß dem definierten ersten Partikel muster und die zweiten Hartstoffpartikel (58; 78) gemäß dem definierten zweiten Partikelmuster im ersten Matrixwerkstoff (56; 76) angeordnet werden, ■ a green compact (52; 72) is built up from the first matrix material (56; 76), the first hard material particles (57; 77) and the second hard material particles (58; 78), the first hard material particles (57; 77) according to the defined the first particle pattern and the second hard material particles (58; 78) are arranged according to the defined second particle pattern in the first matrix material (56; 76),
■ der Grünling (52; 72) wird unter Druckeinwirkung zwischen einem ersten Press stempel (63; 83), der eine erste Seitenfläche (64; 84) des Grünlings formt, und ei nem zweiten Pressstempel (65; 85), der eine zweite Seitenfläche (66; 86) des Grünlings formt, zu einem Pressling (53; 73) verdichtet und ■ the green compact (52; 72) is under pressure between a first press stamp (63; 83), a first side surface (64; 84) formed of the green compact, and ei nem second die (65; 85) of a second side surface (66; 86) forms the green compact, compacts it into a compact (53; 73) and
■ der Pressling (53; 73) wird unter Temperatureinwirkung zum Bearbeitungsseg ment (51; 71) weiterverarbeitet, dadurch gekennzeichnet, dass beim Verdichten des Grünlings (52; 72) zwischen dem ersten Pressstempel (63; 83) und dem Grünling (52; 72) eine erste Folie (67; 87) aus ei nem Folienmaterial (69; 89) und zwischen dem zweiten Pressstempel (65; 85) und dem Grünling (52; 72) eine zweite Folie (68; 88) aus dem Folienmaterial (69; 89) angeordnet wird, wobei das Folienmaterial (69; 89) eine Härte aufweist, die geringer als die Härte des ersten Matrixwerkstoffes (56; 76) ist. ■ the pellet (53; 73) is under the influence of temperature for Bearbeitungsseg ment (51; 71) further processed, characterized in that during the compaction the green body (52; 72) between the first die (63; 83) and the green compact (52; 72 ) a first film (67; 87) made of a film material (69; 89) and between the second press die (65; 85) and the green compact (52; 72) a second film (68; 88) made of the film material (69; 89) is arranged, the film material (69; 89) having a hardness which is less than the hardness of the first matrix material (56; 76).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Hartstoffpartikel (58; 78) beim Aufbau des Grünlings (52; 72) an der Oberseite (62; 82) vollständig in den ersten Matrixwerkstoff (56; 76) eingebettet werden. 2. The method according to claim 1, characterized in that the second hard material particles (58; 78) are completely embedded in the first matrix material (56; 76) on the upper side (62; 82) when the green body (52; 72) is built up.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Folie (67; 87) und zweite Folie (68; 88) nach dem Verdichten vom Pressling (53; 73) ent fernt werden. 3. The method according to any one of claims 1 to 2, characterized in that the first film (67; 87) and second film (68; 88) are removed ent after compression from the compact (53; 73).
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Press ling (53; 73) mit der ersten Folie (67; 87) und zweiten Folie (68; 88) zum Bearbeitungs segment (51; 71) weiterverarbeitet wird. 4. The method according to any one of claims 1 to 2, characterized in that the compact (53; 73) with the first film (67; 87) and second film (68; 88) to the processing segment (51; 71) is further processed .
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelztemperatur des Folienmaterials (68; 88) niedriger als die Sintertemperatur des ersten Matrixwerkstoffes5. The method according to claim 4, characterized in that the melting temperature of the film material (68; 88) is lower than the sintering temperature of the first matrix material
(56; 76) ist. (56; 76) is.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Flammpunkt des Folien materials (68; 88) niedriger als die Sintertemperatur des ersten Matrixwerkstoffes (56; 76) ist. 6. The method according to claim 4, characterized in that the flash point of the film material (68; 88) is lower than the sintering temperature of the first matrix material (56; 76).
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