Optimierung des Kreissägeprozesses in Hochleistungsbearbeitungzentren für die Bearbeitung von Holz, Holzwerkstoffen und Kunststoffen
 
Laufzeit: 01.05.2008 - 31.07.2010
Vorhaben-Nr. 15497 N
 
Forschungsvereinigung:
Forschungsgemeinschaft Werkzeuge und Werkstoffe e.V. - FGW
Papenberger Straße 49 Tel.: +49 2191 5921-0
D-42859 Remscheid E-Mail: info@fgw.de
  www.fgw.de
 
Forschungseinrichtungen
Institut für Werkzeugforschung, und Werkstoffe - IFW   
Universität Stuttgart, Institut für Werkzeugmaschinen   
 
Vorhabenbeschreibung:
Durch die angestrebte Erhöhung der statischen u.dynamischen Stabilität der Kreissägewerkzeuge sowie der Vermeidung von Ausbrüchen beim Aufwärtsschnitt soll eine Verbesserung der Bearbeitungsqualität und eine Prozessstabilisierung erreicht und so die Fähigkeiten eines Bearbeitungszentrums verbessert und sicherer gestaltet werden. Damit könnten neben den Einsparungen für solche vor- oder nachgelagerten Bearbeitungsmaschinen in Anschaffung und Betrieb auch geringere Durchlaufzeiten des Bauteils durch Wegfall von Zwischenlagerungs-, Transport- und Aufspannvorgängen erzielt werden. Durch die Forschungsergebnisse sollen über Synergieeffekte auch auf herkömmlichen Kreissägemaschinen bessere Schnittqualitäten erzielt werden. Die innerhalb dieses Prozesses entwickelten Kreissägeblätter sollen darüber hinaus bezüglich des Standvorschubwegs optimiert werden. Der Geräuschemission wird in der industriellen Fertigung eine zunehmende Bedeutung beigemessen. Aus diesem Grund wird der emittierte Schalldruckpegel der neu entwickelten Sägeblätter während der Praxisversuche gemessen werden und in die Bewertung der Ergebnisse einfließen. Die entwickelten und erprobten Lösungsansätze sind praxisrelevant und ohne große Investitionskosten für die Unternehmen schnell umsetzbar. Hierdurch erlangt das Forschungsthema eine hohe wirtschaftliche Bedeutung für die Firmen der Holztechnik, Werkzeug- und Aggregatebaubranche und dabei insbesondere für die Betreiber von Bearbeitungszentren und die Hersteller von Sägeblättern. Bei diesen Unternehmen handelt es sich zu einem großen Teil um kmU.
 
Ergebniszusammenfassung:
Es wurde ein BAZ-Kreissägeaggregat mit integrierter Schrägstelleinrichtung des Sägeblattes ("Taumel-Flansch") entwickelt, aufgebaut und untersucht. Dazu wurden zahlreiche Kreissägeversuche mit sechs verschiedenen Sägeblättern und fünf Werkstoffen durchgeführt (drei sehr empfindlich zu bearbeitenden Platten sowie Weich- und Hartholz). Die mit dem neuentwickelten Taumel-Flansch durchgeführten experimentellen Untersuchungen haben im Vergleich zu einem konventionellen Flansch eine Reduzierung des Mittelwerts der Ausbrüche bei Bearbeitung der drei beschichteten Plattenarten um 12% nachgewiesen. Bei einigen Schnittversuchen wurde der Mittelwert der Ausbrüche sogar um 61,5% vermindert. Mit dem neuentwickelten BAZ-Kreissägeaggregat mit Taumel-Flansch ist es somit möglich, die Qualität der Schnitte von beschichteten Platten deutlich zu erhöhen, da die Kantenausbrüche um mehr als die Hälfte reduziert werden konnten. Im Gegensatz zu den durchgeführten Schnittversuchen bei Bearbeitung von beschichteten Platten haben die Versuche bei Bearbeitung von Weich- und Hartholz eine Erhöhung des Mittelwerts der Ausfaserungen um 32% ergeben, da die austretenden Zahnflanken des Sägeblatts nicht mehr die beim ersten Schnitt erzeugte Kante berühren. Demzufolge ist das neuentwickelte Funktionsprinzip mit dem Taumel-Flansch nicht für die Bearbeitung von Weich- und Hartholz geeignet. Die Sägeblätter wurden hinsichtlich ihres Schwingungsverhaltens analysiert. Diese wurde sowohl im Labor als auch im Einsatz mit dem Taumel-Flansch durchgeführt. Die Schwingungsanalysen ließen darauf schließen dass diese Blätter auch im Taumeleinsatz ein gutes Schnittergebnis erzielen könnten. Dieses wurde dann auch durch die Messungen beim Einsatz des Taumel-Flansches ermittelt. Bei Messungen mit beschichteten Spanplatten, zeigten sich in dem Messergebnissen nur kleine Unterschiede bei den Sägeblättern. Aber keines wies eindeutige Nachteile oder Schwingungen auf, die auf ein schlechtes Schnittverhalten beim Vorritzen mit taumeln gedeutet hätten. Die eingesetzten Sägeblätter waren so gut für diesen Einsatz geeignet, das hier keine weiter Optimierungen durch geführt wurden. Dieses Verfahren wird zur Anwendung beim Bearbeiten von beschichteten Holzwerkstoffen kommen. Die Hersteller diskutieren derzeit die Einsatzmöglichkeiten des Taumel-Flansches auf weiteren Maschinentypen.
 
Weitere Informationen und den Schlussbericht zum Projekt erhalten Sie bei der AiF-Forschungsvereinigung: Forschungsgemeinschaft Werkzeuge und Werkstoffe e.V. - FGW
 
AiF Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen „Otto von Guericke“ e. V.
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