Innovative Prozessentwicklung zur Hartmetall-Beschichtung für Sägeblätter mittels Hochgeschwindigkeits-Flammspritzen

Bandsägeblätter oder Kreissägeblätter werden entweder bestückt oder unbestückt hergestellt. Hartmetalleinsätze bestückter Sägeblätter, oft aus Hartmetall (bestehend aus Wolframkarbid und Kobalt), verleihen den Werkzeugen eine höhere Verschleißfestigkeit und ermöglichen das Schneiden härterer Materialien mit längerer Standzeit. Allerdings ist das Aufbringen der Hartmetalleinsätze mittels Hartlötens mit erheblichen Kosten-, Zeit- und Energieaufwänden verbunden. Unbestückte Sägeblätter bestehen hingegen aus einem einheitlichen Material, sind in der Regel kostengünstiger und können eine wesentlich feinere Verzahnung aufweisen. Eine feine Verzahnung ermöglicht präzisere Schnitte und zudem reduzierte Belastungen auf jeden einzelnen Zahn infolge gleichmäßiger Schneidkräfte. Dies führt insgesamt zu einer höheren Schnittqualität. Allerdings sind unbestückte Sägeblätter, aufgrund der geringeren Schneidenhärte, nicht in der Lage hochabrasive Stoffe oder herausfordernde Werkstoffe mit hoher Schnittqualität und Standzeit zu trennen.

Im Zentrum des Projektes steht daher die Entwicklung eines ultrafeinverzahnten unbestückten Sägeblatts, speziell konzipiert für das Trennen von hochabrasiven Stoffen. Um dieses Ziel zu erreichen, wird ein Hochgeschwindigkeits-Flammspritzverfahren umgesetzt, welches das Aufspritzen von Beschichtungsmaterialien als Schneidstoff, wie Wolframkarbid-Kobalt, auf Sägeblätter ermöglicht.

Inhalte des Forschungsvorhabens

• Technologische Gestaltung und Optimierung des Beschichtungsprozess (Hochgeschwindigkeits-Flammspritzverfahren) für die Anwendung bei Sägewerkzeugen,
• Erforschung ausgewählter Beschichtungsmaterialien und Schneidstoffe (u.a. Wolframkarbid-Kobalt),
• Entwicklung von Grundkörper- und Sägeblattdesign mit feiner Verzahnung für präzise Trennschnitte bei Rohren und hochabrasiven Materialen,
• Optimierung der Haftfestigkeit der Beschichtung durch gezielte Oberflächenvorbehandlung sowie automatisierte Nachbearbeitung mittels Rotationsgleitschleifen,
• Validierung und Schaffung von Basiswissen in Bezug auf die Leistungsfähigkeit von Sägewerkzeugen mit Flammspritz-Beschichtung inklusive Qualitätskontrolle.

Es steht die Entwicklung einer grundsätzlichen Prozesskette zur Herstellung der Werkzeuge im Vordergrund. Neben der reinen technischen Machbarkeit des Hartmetall-Hochgeschwindigkeits-Flammspritz-Beschichtens stehen jedoch auch die Anwendbarkeit und Leistungsfähigkeit der neuartigen Werkzeuge im Fokus.

Projekttitel: UltraFineAbrassiveCut (UFAC): Entwicklung eines ultrafeinverzahnten Sägeblatts zum Trennen von hochabrasiven Materialien mit wasserstoffbasierter Wolframcarbid-Cobald-Hochgeschwindigkeits-Flammspritz-Beschichtung.

Ansprechpartner

Dip.-Ing. Julian Wüsteney

Institut für Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb IFF

julian-paul.wuesteney@iff.uni-stuttgart.de