Materialtrennmechanismen bei Seilschleifen von Metall-Nichtmetall-Verbundwerkstoffen

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Berend Denkena
• Subject Area: Metal-Cutting and Abrasive Manufacturing Engineering
• Term: from 2006 to 2010
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 30060885

Im ersten Antragszeitraum des laufenden Projektes wurden mit Hilfe von Ritzuntersuchungen Abtragsfaktoren ermittelt, die zur Beschreibung der Effektivität des Zerspanvorgangs genutzt werden. Auf dieser Grundlage wurde ein Modell erstellt, mit dem eine optimierte Diamantkornkonzentration in Schleifsegmenten bestimmt werden kann. Mit Hilfe von Mehrkornritzuntersuchungen konnte zusätzlich der optimierte Diamantabstand bestimmt werden, so dass ein Setzmuster der Diamanten auf dem Schneidsegment berechnet werden kann. Dadurch ist es auf der Grundlage der Einzel- und Mehrkornritzversuche, der dabei ermittelten Abtragsfaktoren und mit Hilfe des erstellten Modells möglich, eine optimierte Werkzeugauslegung zu generieren. Des weiteren wurde ein zweites Modell entwickelt, mit dessen Hilfe es möglich ist, die auftretenden Prozesskräfte in Abhängigkeit der Diamantkornanzahl auf der Oberfläche des Werkzeugs abzuschätzen. Im zweiten Förderabschnitt sollen diese Erkenntnisse am realen Seilsägewerkzeug in der Praxis untersucht werden. Dazu werden aktivgelötete Schneidperlen eingesetzt. Mit Hilfe dieser Technik ist ein gezieltes Aufbringen der Diamanten auf die Segmentoberfläche möglich, so dass der Abstand der Diamanten im Schneidsegment frei zu wählen ist und sich somit Setzmuster und Diamantverteilungen nach technologischen Gesichtspunkten gestalten lassen. Im Anschluss an die Entwicklung der Schneidperlen, die nach den gewonnenen Erkenntnissen der ersten Projektphase ausgelegt und gefertigt werden, soll im Rahmen der anschließenden Versuche mit diesen aktivgelöteten Segmenten bestimmt werden, wie sich die definierten Diamantverteilungen auf den Zerspanprozess auswirken. Als Vertreter eines Metall-Nichtmetall-Verbundwerkstoffs wird hierzu armierter Beton verwendet, dessen Stahlanteil im Bereich zwischen 0 % und 8 % variiert wird. Die im Verlauf dieser Untersuchungen ermittelten Ergebnisse können direkt für die verbesserte Auslegung von Schneidperlen für Seilsägewerkzeuge genutzt werden. Darüber hinaus sollen die bestehenden Modelle zusammengeführt und anhand der Ergebnisse der Praxisuntersuchungen weiterentwickelt werden.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Person: Professor Dr.-Ing. Hans-Kurt Tönshoff