用于振荡式驱动的锯的锯片的制作方法
【技术领域】
[0001]为了以手操作的方式加工纤维复合材料，通常使用快速转动的、镀覆有金刚石的工具，其中，特别涉及的是镀覆有金刚石的切割工具或磨削工具。
【背景技术】
[0002]在此情况下，严重的粉尘产生状况被视为是不利的，严重的粉尘产生基于快速的转动运动而导致粉尘严重的卷扬。因此，对于纤维复合材料的加工需要复杂的粉尘吸除装置，这在以手操作的方式加工的情况下通常几乎不能实现或很难实现。此外，在工件上的切割面上以及在工具上产生处在约60°C量级的非常高的温度。
【发明内容】
[0003]基于上述背景，本发明的目的在于，披露一种用于锯切纤维复合材料的可行方案，由此，可以明显降低在加工中的粉尘产生程度并且同时能够实现良好的工作效果。
[0004]所述目的通过一种用于绕纵轴线振荡式驱动的工具机的、带至少一个刃部的锯片来实现，在所述刃部上至少部分地设置有磨料颗粒。
[0005]本发明的目的依照上述方式实现。
[0006]根据本发明，替代旋转式驱动的、镀覆有金刚石的工具而在这里应用如下的锯片，其在与绕纵轴线振荡式驱动的工具机相结合下应用，并且在该锯片中，至少一个刃部被至少部分地镀覆有磨料颗粒。
[0007]已经表明:对于纤维复合材料的情况而言，常规的、旋转式驱动的锯切工具导致剧烈的升温以及同时导致相对易曲的材料的磨光(Schmieren)。当根据本发明不采用旋转式驱动运动而是应用与锯片相结合的振荡式驱动的工具机时(其中，在锯片上一并设置有至少一个刃部，该刃部至少部分地设有磨料颗粒)，一方面避免了升温的问题并且另一方面通过应用磨料颗粒实现了良好的切割效率以及良好的切屑排出表现。同时避免了磨光的问题。
[0008]总体上，已令人惊讶地表明:凭借振荡式驱动的锯片(其至少一个刃部至少部分被设有磨料颗粒)能够在低粉尘产生程度以及低发热的情况下实现特别好的锯切效果。
[0009]振荡式驱动的、设有磨料颗粒的锯片虽然原则上在现有技术中是公知的。例如DE43 22 544 Cl公开了一种细长的锯片，其设有磨料颗粒并且其在弓形锯中用于锯切有延展性的铁质材料。
[0010]但本发明并不是容易想到的，这是因为所提到的锯片仅设置用于沿纵向往复振动的并且设置用于锯切有延展性的铁质材料的弓形锯。
[0011]磨料颗粒可以有利地由金刚石、硬质金属或氮化硼构成。
[0012]已令人惊讶地表明:由硬质金属构成的磨料颗粒很好地适合于在低粉尘产生的情况下获得良好的切割效率。另外硬度较大的(例如由氮化硼或金刚石构成的)磨料颗粒是特别良好地适用的。
[0013]根据本发明的另一构造方案，磨料颗粒保持在锯片表面上的金属覆层中。
[0014]通过金属覆层能够确保磨料颗粒持久而高效地固定在锯片的表面上。
[0015]根据本发明的另一构造方案，磨料颗粒由金刚石或氮化硼构成，并且金属覆层由镍合金构成，镍合金优选被电镀沉积。
[0016]所述措施具有如下优点:这样的金属覆层具有特别的韧度和硬度，并且同时确保了磨料颗粒牢固的固定。
[0017]根据本发明的另一构造方案，磨料颗粒由硬质金属构成并且金属覆层由钎焊合金构成，优选由基于铜的合金构成。
[0018]所述措施具有如下优点，凭借这样的金属覆层能够实现由硬质金属构成的磨料颗粒在锯片表面上特别牢固的固定。此外，获得了简单的制造方案，方式为:磨料颗粒首先被连同钎焊膏一起施加到有待镀覆的表面上并且然后能够通过在炉中加热使钎焊膏熔化并且与锯片牢固结合，其中，磨料颗粒耸起式地凸出。
[0019]磨料颗粒优选具有0.05mm至Imm的平均粒径,优选为0.1mm至0.7mm的平均粒径，进一步优选为0.1mm至0.5mm的平均粒径。
[0020]已经表明的是:特别是对于硬质金属颗粒的情况，处在0.1mm至0.3mm范围内的平均粒径是特别合适的，以及对于金刚石颗粒或氮化硼颗粒的情况，例如为0.3mm至0.4mm的平均粒径是特别合适的。
[0021]在本发明的有利的改进方案中，刃部具有至少部分地设有磨料颗粒的齿。
[0022]在此情况下，优选至少在齿顶设置有磨料颗粒。
[0023]根据本发明的另一有利的构造方案，齿在各个齿之间的齿槽的区域中也设有磨料颗粒。
[0024]另外优选的是，磨料颗粒至少部分地也布置在锯片的侧面上。
[0025]凭借上述措施能够确保当对纤维复合材料进行锯切时特别良好的切割效率。
[0026]优选的是，这些齿具有被齿槽彼此分隔开的齿顶。
[0027]在此情况下，所述齿优选沿着如下的圆分段延伸，其相对于用来将锯片固定在振荡驱动装置的工具芯轴上的固定开口同心地延伸或者分布。
[0028]这实现了在锯切过程期间锯片非常安静的运行以及避免了对工件在局部过度加载负荷。
[0029]另外，所述齿能够优选沿至少一条如下的直线延伸，该直线相对于同心于固定开口延伸的圆分段沿切向延伸。
[0030]凭借这样的实施方案，获得了锯片在工件上改善的进给表现以及更具侵入性的介入。
[0031]另外，所述齿优选具有如下的顶面，所述顶面沿着同心于固定开口延伸的圆分段延伸或者沿着至少一条如下的直线延伸，该直线相对于同心于固定开口延伸的圆分段沿切向延伸。
[0032]这种方案也要么有助于低振动的锯切过程，要么有助于在锯切过程中更具侵入性的介入。
[0033]在此，所述的锯片可以特别是构造为呈圆形的或部分圆形的锯片，或者构造为细长的锯片，在细长的锯片的一端设置有刃部，并且在该锯片的另一端部上设置有用于与振荡驱动装置的工具芯轴相连接的固定开口。
[0034]通过各个齿顶之间的齿槽来确保足够程度的切屑送出。
[0035]可以考虑所述齿的大量实施方式，特别是作为矩形齿、梯形齿、反的梯形齿、M型齿、不具底部半径的矩形齿、圆形齿、斜齿、扁圆齿。
[0036]凭借所有上述实施方案能够在粉尘产生程度相对较低的情况下实现特别良好的切割效率。而有利的是，所述齿并不设有楔角，也就是并未构造为常规的锯齿，其中，齿背自齿尖出发呈楔形地朝向齿底的方向延伸。
[0037]而齿的顶面如前所述地以有利的方式沿同心于固定开口的圆分段延伸或者沿至少一条如下的直线延伸，所述直线相对于同心于固定开口的圆分段沿切向延伸。由此，实现了在锯切过程期间顶面与工件表面几乎保持相同的间距，该间距仅在直线式构造方案的情况下略有改变。
[0038]锯片的厚度在未经镀覆的区域中优选为最大1.5mm,进一步优选为最大Imm,特别优选为0.4mm至1_。在经镀覆的区域中，锯片的厚度优选为Imm至2.5mm,优选在精细粒度下例如为1.2mm，而在粗大粒度下例如为2.2mm。
[0039]已经表明:凭借这样的单薄的锯片能够实现对于纤维复合材料特好良好的切割效率。
[0040]如前所述地，可以应用上述锯片特别有利地锯切纤维复合材料，特别是用于锯切碳纤维合成材料、玻璃纤维增强的合成材料或者广义上为特别是由合成材料与第二材料(例如铝)结合而成的复合材料。
[0041]根据本发明的、用于锯切纤维复合材料的工具机具有如下的振荡驱动装置，其具有能被绕其纵轴线振荡式驱动的工具芯轴，依照前述类型的锯片能够固定在所述工具芯轴上。
[0042]在本发明的进一步优选的构造方案中，锯片具有如下齿节距T的齿部，所述齿节距小于振荡驱动装置的振荡角α的二倍，即:Τ < 2α。
[0043]另外，锯片优选具有如下齿节距T的齿部，所述齿节距大于振荡驱动装置的振荡角 α，即:T > α。
[0044]凭借对齿节距这样的尺寸设定，确保:至少总有齿处在嵌接中，而与此同时锯片作往复振荡。在此情况下，对于振荡角α被理解为是如下的角度，驱动轴在折返点之间以该振荡角α进行振荡。
[0045]根据本发明的另一构造方案，齿顶在周向上分别在角度范围Z内延伸并且齿槽在角度范围L内延伸，其中，Z/L的比值大于I，优选为处在4L > Z > L的范围内。
[0046]凭借这样的尺寸设定，获得了良好的稳定性同时获得良好的粉尘排送。
[0047]不言而喻的是，本发明的前面提到的而且后面还要详尽阐释的特征不仅能够用在各给出的组合中而且也能够用于其他组合或者单独应用，而不离开本发明的范围。
【附图说明】
[0048]本发明的其他特征和优点由参照附图对优选实施例的下列说明中获得。其中:
[0049]图1以侧视图示出根据本发明的工具机；
[0050]图2以俯视图示出依照图1的工具机；
[0051]图3从上方示出依照图2的根据本发明的锯片的放大图示；
[0052]图4沿线IV-1V示出依照图3的锯片的剖视图；
[0053]图5示出依照图4的细节V的放大的部分剖视图；
[0054]图6示出锯片的放大图示，其相对于依照图3的实施方案略有改动；
[0055]图7示出依照图6的齿顶的放大的透视部分视图；
[0056]图8示出根据本发明的锯片的另一实施方案的放大的部分视图，从其中可以看到角度关系；
[0057]图9示出根据本发明的锯片的另一实施方案的视图；以及
[0058]图10至图17示出具有不同齿形的呈部分圆形的锯片的部分视图。
【具体实施方式】
[0059]在图1和图2中示出根据本发明的工具机并且总体上以标号10标示。
[0060]工具机10包括原理上公知的结构类型的、具有工具芯轴14的振荡驱动装置12，工具芯轴14被绕其纵轴线16以高频率(约10000次至20000次振荡/分钟)和小摆角驱动。摆角或振荡角α可以处于1°至5°的范围中并且在这里的情况下为3.2° (折返点之间)。
[0061]在工具芯轴14朝外的端部上固定有呈锯片20形式的根据本发明的工具。锯片20具有呈部分圆形的刃部22，刃部22如后面还要详尽介绍的那样镀覆有磨料颗粒。
[0062]图3示出依照图2的锯片20的放大俯视图。
[0063]为了将锯片20固定在工具芯轴14的朝外的端部上，将固定开口 25设置在凹口部26的区域中。固定开口 25与工具芯轴14所属的形状相匹配，从而实现了在工具芯轴14上型面配合的固定安置。通过凹口部26 (参见图4)使得在工具芯轴14上的固定能够沉入式地进行，从而利用该锯片20能够直接沿工件表面进行作业。
[0064]刃部22具有一系列锯齿