Browsing by Author "Heisel, Uwe (Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c.)"

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    Standwegverlängerung durch gezielte Änderung der Mikrogeometrie an Diamantwerkzeugen für die Holz- und Holzwerkstoffbearbeitung
    (2008) Enßle, Magnus; Heisel, Uwe (Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c.)
    Dem Ausbrechen von Diamantpartikeln an der PKD-Schneide durch Einschlüsse in Holzwerkstoffen kann durch Anbringen einer speziellen Mikrogeometrie an der Schneide entgegengewirkt werden. Durch sie wird die Schneidenschartigkeit verringert und somit die Ober-flächenqualität verbessert. Weitgehend unbekannt sind die notwendigen Mikrofreiwinkel und die Fasenbreiten, welche eine bestmögliche Bearbeitungsqualität bei gleichzeitiger Steigerung des Standweges ermöglichen. Dabei ist die exakte Fertigung kleinster Fasen unter 100 µm Breite nicht trivial. Neue, noch in der Entwicklung befindliche Laserverfahren können hier Abhilfe schaffen. In dieser Arbeit konnten Werkzeuge entwickelt werden, deren Stabilität gegen Schneidenausbruch im Vergleich zu den Standard-PKD-Messern um ein Vielfaches verbessert wurde. Eine deutliche Reduzierung der Schartigkeit führt zu deutlich besseren Oberflächen. Bei der Bearbeitung von (Weich-)Holz sind schlanke Schneidkeile und Spanwinkel im Bereich zwischen 20° und 25° erforderlich. Der Einsatz von CVD-diamantbeschichteten Hartmetallmessern kam aufgrund der Schneidenverrundung durch die Beschichtung ohne ein an-schließendes Schärfen der Schneide für die Holzbearbeitung nicht in Frage. Eine verrundete Schneide führt zur Zelldeformation des empfindlichen Werkstoffes. Ein neu entwickeltes Plasmaschärfverfahren ermöglicht das Fertigen scharfer Schneiden. Der unterbrochene Schnitt, die Inhomogenitäten im Holz (z.B. Äste) sowie Sandeinschlüsse im Holz beanspru-chen die wenig duktile Diamantschicht und führen zu Materialabplatzern an der Schneidkan-te. Optimale Randbedingungen hinsichtlich Substratvorbehandlung, Schichtdicke und Schneidkantenradius der zu beschichtenden Hartmetallmesser wurden für die Holzbearbeitung neu entwickelt.