Grundlagenuntersuchungen zur Verbesserung des Schnittverhaltens von Kreissägewerkzeugen bei der Aluminiumverarbeitung

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Uwe Heisel
• Subject Area: Metal-Cutting and Abrasive Manufacturing Engineering
• Term: from 2008 to 2011
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 73860235

Trotz relativ hoher Herstellungskosten findet der Werkstoff Aluminium aufgrund seines äußerst vorteilhaften Gewichts-Steifigkeitsverhältnisses eine immer breitere Anwendung. Bei der Kreissägebearbeitung von Aluminium beim Ablängen von Strang- oder Plattenprofilen ist aber die erreichbare Oberflächenqualität, die auftretende Gratbildung, die fehlende Ebenheit des Schnittes sowie die äußerst kurze Lebensdauer der Werkzeuge immer noch nicht zufriedenstellend gelöst.Im Rahmen des hier beantragten Forschungsvorhabens sollen für die Bearbeitung von Aluminium besonders statisch steife und dynamisch gut bedämpfte neuartige Kreissägewerkzeuge mit verbesserter Schneidengeometrie mit dem Ziel entwickelt und untersucht werden, die oben genannten Probleme der Aluminiumbearbeitung zu lösen. Dehnungs- und Dämpfungsschlitze im Werkzeug sind deshalb erforderlich, um die durch die unvermeidbare Erwärmung des Sägeblattes entstehende Dehnung auszugleichen und Schwingungen zu bedämpfen. Der Nachteil dieser Schlitze besteht jedoch darin, dass die statische Steifigkeit des Werkzeugs verringert wird. Der neuartige Lösungsansatz zur gleichzeitigen Erhöhung der Dämpfung und statischen Steifigkeit besteht darin, dass statt der bisher orthogonal durch das Werkzeug gehenden Dehnungs- und Dämpfungsschlitze diese innerhalb des Schlitzes wechselseitig schräg angeordnet werden. Wie durchgeführte Voruntersuchungen zeigen, führen solche Schlitze, die noch zusätzlich mit einem Kunststoff ausgefüllt wurden, zu einer deutlich besseren Dämpfung und einer Erhöhung der statischen Stabilität und somit zu einer deutlichen Verbesserung der erreichbaren Bearbeitungsqualität. Die experimentellen Untersuchungen zur Auslegung der optimalen Schlitzgeometrien werden durch simulative Berechnungen auf Basis eines zu erstellenden FE-Modells ergänzt.

• DFG Programme: Research Grants